硅藻性瀝青性能探究范文

本站小編為你精心準備了硅藻性瀝青性能探究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:通過常規指標性能試驗得到的三大指標及針入度指數、當量軟化點等一系列指標研究了硅藻性瀝青的常規性能，然后利用動態剪切流變和低溫彎曲流變試驗評價了瀝青的流變性能，分析了不同摻量硅藻土對瀝青性能的影響。結論表明，一定量的硅藻土可以降低改性瀝青的溫度敏感性，提高了瀝青的高溫性能，但是降低了瀝青的低溫性能。

關鍵詞:硅藻土;改性瀝青;常規性能;流變性能

0引言

硅藻土作為一種工業礦物質，其具有外觀多孔粗糙、耐磨耐酸堿、性能較穩定的特點，其可作為瀝青的改性劑，制備出的改性瀝青混合料具有較好的路用性能［1，2］。然而當前對于硅藻性瀝青的研究側重于混合料路用性能方面，而對于硅藻性瀝青膠結料的性能多集中于瀝青與硅藻土間的細微觀結構，針對硅藻性瀝青的宏觀性能卻沒有進行系統性的研究［3，4］。本文在已有的研究成果基礎上，對不同摻量的硅藻性瀝青性能進行研究。

1原材料性能試驗

選用吉林長白山地區產的優質硅藻土，它是一種硅質沉積巖，其主要化學成分是無定形的二氧化硅，也含有少量的氧化鐵、氧化鈣及氧化鋁等，其外觀為白色，其粒徑在10～30μm左右，硅藻含量在93%以上，比表面積約為30m2/g，密度約為0.4g/cm3，其各項指標均滿足瀝青路面專用硅藻土技術要求。

2硅藻性瀝青性能

2.1硅藻性瀝青常規性能

2.1.1針入度根據試驗規程中T0604的方法進行針入度試驗，試驗溫度分別為5、15、25℃，并對試驗得到的針入度進行回歸分析得到針入度指數PI和當量軟化點T800及當量脆點T1.2。

2.1.2軟化點軟化點采用常用的環與球法進行測試

2.1.3延度利用延度儀對不同硅藻性瀝青的低溫性能進行5℃和15℃試驗。

2.2硅藻性瀝青流變性能

2.2.1高溫動態剪切流變性能試驗采用美國SHRP規范推薦的動態剪切流變試驗對硅藻性瀝青的高溫性能進行評價，以試驗得到的復數剪切模量G*、相位角δ和計算得到的車轍因子G*/sinδ作為評價指標［7］，試驗采用應力控制模式，頻率為10rad/s，結果見表4。由表4可知，老化前后不同硅藻性瀝青復數剪切模量G*隨著溫度的升高而逐漸下降，同樣的溫度下，G*隨硅藻土摻量的增加而增大，老化后改性瀝青的G*明顯增加，一方面說明了溫度升高，增大了瀝青的溫度敏感性，使瀝青軟化，增加了瀝青粘性成分的比例;另一方面，說明瀝青老化以及硅藻土的加入改善了瀝青的彈性變形能力。老化前后不同硅藻性瀝青的相位角δ隨溫度的升高而呈現出逐漸增大的趨勢，說明溫度升高降低了瀝青的彈性成分，使瀝青向粘性發展;另外發現同一溫度下硅藻土摻量高的改性瀝青的δ較小，老化后的瀝青的相位角發生了明顯的減小，說明了經過RTFOT老化或加入硅藻土后的瀝青的彈性比例有所增加，硅藻土使瀝青變“硬”。隨著溫度的升高，硅藻性瀝青的車轍因子逐漸降低，說明了溫度的升高使瀝青的粘性成分增加，降低了瀝青的抗車轍變形能力;同一溫度條件下隨著硅藻土摻量的增加，瀝青的車轍因子隨之增加，經老化后的瀝青的車轍因子也逐漸增大，說明老化后硅藻土對于瀝青的高溫性能具有明顯的增強改善作用。

2.2.2低溫彎曲流變性能采用美國SHRP研發的用于評價瀝青低溫性能的低溫彎曲梁流變試驗，其可利用試驗得到的60s時的蠕變勁度S(t)和m值對瀝青的低溫性能進行評價，其中認為在S(t)≤300MPa，m≥0.3時的瀝青結合料具有很好的低溫抗開裂性能［8］。本文采用低溫彎曲梁流變試驗對老化前后不同摻量的硅藻性瀝青在－12℃的溫度條件下進行測試。

3結論

1)從感溫性能方面考慮，針入度指數和復數模量都隨著硅藻土摻量的增加而增大，說明一定量的硅藻土可改善改性瀝青的溫度敏感性，但過量也會對其產生不利的影響。2)從高溫性能方面來看，隨著硅藻土摻量增加，(當量)軟化點和車轍因子都增大，說明硅藻土可以增加瀝青的粘度，改善瀝青的高溫性能。3)從低溫性能方面來看，隨著硅藻土摻量的不斷增加，5℃延度、15℃延度、m值均逐漸減小，勁度模量S逐漸增加，說明硅藻土對改性瀝青的低溫性能產生負面的影響。4)從老化角度分析，老化后改性瀝青的復數模量和車轍因子明顯增加，相位角減小，說明瀝青經RTFOT老化后，瀝青的彈性比例有所增加，改善了瀝青的彈性變形能力，明顯提高了瀝青的高溫性能;另外，瀝青經老化后，蠕變勁度增大，m值有所減小，說明瀝青的老化降低了瀝青的低溫抗裂性。

作者：衛高明 單位：山西省交通科學研究院