CN109374871A - 一种沥青复合改性试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青复合改性试验方法，具体包括以下步骤：S1、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试；S2、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试；S3、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试；S4、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试。该发明的技术效果为该沥青复合改性试验方法，湖沥青的加入对软化点的改善作用并不明显。随着湖沥青的掺量增加，针入度会持续减小。无论对于SBS改性沥青还是普通沥青，掺合了湖沥青后延度都会降低。从提高沥青胶结料的粘度出发，SBS改性沥青掺加湖沥青具有更好的效果。

Description

一种沥青复合改性试验方法

技术领域

发明涉及沥青改性技术领域，具体为一种沥青复合改性试验方法。

背景技术

本申请分别对普通沥青和SBS改性沥青中惨和湖沥青进行试验分析，对普通沥青，湖沥青的掺量分别为0、15％、25％和35％；对SBS改性沥青，湖沥青的掺量分别为0、10％、20％和30％；并对混合后的沥青进行针入度、软化点、延度和粘度指标的试验，最终实现判断湖沥青添加的合理性，便于人们更为合理的利用湖沥青，提高复合沥青的使用效果，便于人们根据需要掺合或删减相应的湖沥青，以实现更好的使用效果。

发明内容

发明的目的在于提供一种沥青复合改性试验方法，以实现上述背景技术中提出的技术效果。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种沥青复合改性试验方法，具体包括以下步骤：

S1、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试：具体包括：

⑴准备工作：将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，将准备好的混合沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止；

若试样软化点高于120℃，则试样环和试样底板均预热至80~100℃，接着试样在室温冷却30min后，用环夹夹着试管环，并用热刮刀刮除环面上的试样，使与环面齐平；

⑵试验步骤：

①试样软化点在80℃以下时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有5±0.5℃的保温槽冷水中至少10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于相同水槽中；

b.烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽水中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环，然后将整个环架放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为5±0.5℃；

d.将盛有水与环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在定位环中间的试样中央，立即加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5±0.5℃；

e.试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度，至0.5℃；

②试样软化点在80℃以上时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32±1℃甘油的保温槽中10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于甘油中；

b.在烧杯中注入预先加热至32℃的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽中取出装有试样的试样环按上述①的方法进行测定，读取温度至1℃；

S2、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试：具体包括：

①取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于 10mm；

②将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上，慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触，拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零；

③按下按钮，计时与标准针落下贯入试样同时开始，至5s时自动停止；

④拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，准确至0.5mm；

⑤同一试样平行试验至少3次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于 10mm，每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度，每次试验应换一根干净标准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干；

⑥ 测定针入度大于 200 的沥青试样时，至少用 3 支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至 3 次平行试验完成后，才能将标准针取出；

S3、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试：具体包括：

①将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模自玻璃板或不锈钢板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模，水面距试件表面应不小于25mm；

②开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况，此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环水时，应暂时中断循环，停止水流，在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验；

③试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以厘米表示，在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零，如不能得到这种结果，则应在报告中注明；

S4、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试：具体包括：

①在混合沥青保温达到30min以后，进行试验选用大的转速，在扭矩为70%以下时，改选用较大转速，直到橡胶沥青的黏度相对稳定，一般需要5~15min；

②在混合沥青的黏度稳定后，改变转子的转速，测定扭矩在10%～100%范围内的四个以上转速的黏度，由于转数对黏度有一定的影响，在选用转速时，先测试较大的转速然后慢慢减小转子的转速；

③每选用一个转速，须稳定3min以上，并观察黏度值的变化趋势，如果数据继续减小须延长稳定时间，在黏度稳定后，取采集的最后6个点的平均值 作为测试的黏度值；

④分别求取每个转速下黏度的对数、转速的对数和扭矩对数，绘制对数黏度－对数扭矩；对数黏度－对数转速关系曲线，并进行直线回归，相关系数在0.96以上，根据需要用插值法求取20rmp时黏度和50%扭矩的黏度。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

1、该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试，湖沥青的加入对软化点的改善作用并不明显，说明，在选用用于桥面面层铺装用的沥青时，选用具有高软化点的原样沥青，而不能依赖于湖沥青的添加。

2、该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试，无论对于普通沥青掺加湖沥青，还是SBS改性沥青掺合湖沥青，随着湖沥青的掺量增加，针入度会持续减小，但减小的幅度不如掺加少量湖沥青时来得大。

3、该沥青复合改性试验方法，通过将将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试，无论对于SBS改性沥青还是普通沥青，掺合了湖沥青后延度都会降低。

4、该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试，从提高沥青胶结料的粘度出发，采用SBS改性沥青掺加湖沥青具有更好的效果，也就是说，为了得到高粘度的沥青，可以采用SBS和湖沥青复合改性的办法，具有很好的效果。

附图说明

图1为发明的湖沥青对软化点的影响示意图；

图2为发明的湖沥青对针入度的影响示意图；

图3为发明的湖沥青对延度的影响示意图；

图4为发明的湖沥青对粘度的影响示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，发明提供一种技术方案：一种沥青复合改性试验方法，具体包括以下步骤：

S1、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试,：具体包括：

⑴准备工作：将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，将准备好的混合沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止；

若试样软化点高于120℃，则试样环和试样底板均预热至80~100℃，接着试样在室温冷却30min后，用环夹夹着试管环，并用热刮刀刮除环面上的试样，使与环面齐平；

⑵试验步骤：

①试样软化点在80℃以下时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有5±0.5℃的保温槽冷水中至少10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于相同水槽中；

b.烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽水中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环，然后将整个环架放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为5±0.5℃；

d.将盛有水与环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在定位环中间的试样中央，立即加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5±0.5℃；

e.试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度，至0.5℃；

②试样软化点在80℃以上时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32±1℃甘油的保温槽中10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于甘油中；

b.在烧杯中注入预先加热至32℃的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽中取出装有试样的试样环按上述①的方法进行测定，读取温度至1℃；

普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试结果，如图1所示：

从图1中可以看出：

第一，对于普通沥青，随着湖沥青的掺合量增加，软化点也在增加，但增加的幅度比较缓慢。

第二，对于SBS改性沥青，随着湖沥青的掺量增加，软化点经历增加然后由减少进而稳定的过程，软化点变化不大。

第三，SBS改性沥青的软化点要远远高于普通沥青，无论在何种沥青的掺合下。

综上所述，因此，湖沥青的加入对软化点的改善作用并不明显，说明，在选用用于桥面面层铺装用的沥青时，选用具有高软化点的原样沥青，而不能依赖于湖沥青的添加。

S2、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试：具体包括：

①取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于 10mm；

②将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上，慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触，拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零；

③按下按钮，计时与标准针落下贯入试样同时开始，至5s时自动停止；

④拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，准确至0.5mm；

⑤同一试样平行试验至少3次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于 10mm，每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度，每次试验应换一根干净标准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干；

⑥ 测定针入度大于 200 的沥青试样时，至少用 3 支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至 3 次平行试验完成后，才能将标准针取出；

普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试结果，如图2所示，

从图2中可以看出：

第一，无论对于普通沥青掺加湖沥青，还是SBS改性沥青掺合湖沥青，随着湖沥青的掺量增加，针入度会持续减小，但减小的幅度不如掺加少量湖沥青时来得大。

第二，SBS改性沥青在不掺合湖沥青时要远远低于普通沥青的针入度，但是随着掺合了湖沥青以后，两者比较接近。

综上所述，因此，对于针入度这个指标来讲，掺加了湖沥青以后原样沥青是否改善区别已经不大。

S3、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试：具体包括：

①将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模自玻璃板或不锈钢板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模，水面距试件表面应不小于25mm；

②开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况，此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环水时，应暂时中断循环，停止水流，在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验；

③试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以厘米表示，在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零，如不能得到这种结果，则应在报告中注明；

普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试结果，如图3所示：

从图3中可以看出：

第一，无论对于普通沥青掺加湖沥青还是SBS改性沥青掺加湖沥青，随着湖沥青的掺量增加，延度将会持续减小。当湖沥青掺量超过20%以后，延度的减小已经趋缓。可以注意到，SBS改性沥青此时的延度已经变化不大。

第二，SBS改性沥青在不掺加湖沥青时其延度要稍微低于普通沥青，但是，睡着掺加湖沥青后，两者比较接近，并没有明显区别。

综上所述，因此，无论对于SBS改性沥青还是普通沥青，掺合了湖沥青后延度都会降低。

S4、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试：具体包括：

①在混合沥青保温达到30min以后，进行试验选用大的转速，在扭矩为70%以下时，改选用较大转速，直到橡胶沥青的黏度相对稳定，一般需要5~15min；

②在混合沥青的黏度稳定后，改变转子的转速，测定扭矩在10%～100%范围内的四个以上转速的黏度，由于转数对黏度有一定的影响，在选用转速时，先测试较大的转速然后慢慢减小转子的转速；

③每选用一个转速，须稳定3min以上，并观察黏度值的变化趋势，如果数据继续减小须延长稳定时间，在黏度稳定后，取采集的最后6个点的平均值 作为测试的黏度值；

④分别求取每个转速下黏度的对数、转速的对数和扭矩对数，绘制对数黏度－对数扭矩；对数黏度－对数转速关系曲线，并进行直线回归，相关系数在0.96以上，根据需要用插值法求取20rmp时黏度和50%扭矩的黏度。

普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试结果，如图4所示：

从图4中可以看出：

第一，无论对于普通沥青掺加湖沥青还是SBS改性沥青掺加湖沥青，随着湖沥青的掺量增加，粘度将会持续增加。

第二，SBS改性沥青在不掺加湖沥青时其粘度要大大高于普通沥青，并且随着掺加湖沥青以后，两者的差距更加大。

第三，采用湖沥青对普通沥青粘度改善要低于SBS对普通沥青粘度的改善，但是当SBS和湖沥青相结合，粘度的增加极为迅速。

综上所述，因此，从提高沥青胶结料的粘度出发，采用SBS改性沥青掺加湖沥青具有更好的效果，也就是说，为了得到高粘度的沥青，可以采用SBS和湖沥青复合改性的办法，具有很好的效果。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试，湖沥青的加入对软化点的改善作用并不明显，说明，在选用用于桥面面层铺装用的沥青时，选用具有高软化点的原样沥青，而不能依赖于湖沥青的添加。

该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试，无论对于普通沥青掺加湖沥青，还是SBS改性沥青掺合湖沥青，随着湖沥青的掺量增加，针入度会持续减小，但减小的幅度不如掺加少量湖沥青时来得大。

该沥青复合改性试验方法，通过将将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试，无论对于SBS改性沥青还是普通沥青，掺合了湖沥青后延度都会降低。

该沥青复合改性试验方法，通过将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试，从提高沥青胶结料的粘度出发，采用SBS改性沥青掺加湖沥青具有更好的效果，也就是说，为了得到高粘度的沥青，可以采用SBS和湖沥青复合改性的办法，具有很好的效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种沥青复合改性试验方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的软化点测试：具体包括：

⑴准备工作：将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，将准备好的混合沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止；

若试样软化点高于120℃，则试样环和试样底板均预热至80~100℃，接着试样在室温冷却30min后，用环夹夹着试管环，并用热刮刀刮除环面上的试样，使与环面齐平；

⑵试验步骤：

①试样软化点在80℃以下时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有5±0.5℃的保温槽冷水中至少10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于相同水槽中；

b.烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽水中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环，然后将整个环架放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为5±0.5℃；

d.将盛有水与环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在定位环中间的试样中央，立即加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5±0.5℃；

e.试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度，至0.5℃；

②试样软化点在80℃以上时：

a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32±1℃甘油的保温槽中10~20min，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于甘油中；

b.在烧杯中注入预先加热至32℃的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记；

c.从保温槽中取出装有试样的试样环按上述①的方法进行测定，读取温度至1℃；

S2、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的针入度测试：具体包括：

①取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于 10mm；

②将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上，慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触，拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零；

③按下按钮，计时与标准针落下贯入试样同时开始，至5s时自动停止；

④拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，准确至0.5mm；

⑤同一试样平行试验至少3次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于 10mm，每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度，每次试验应换一根干净标准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干；

⑥ 测定针入度大于 200 的沥青试样时，至少用 3 支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至 3 次平行试验完成后，才能将标准针取出；

S3、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的延度测试：具体包括：

①将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模自玻璃板或不锈钢板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模，水面距试件表面应不小于25mm；

②开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况，此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环水时，应暂时中断循环，停止水流，在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验；

③试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以厘米表示，在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零，如不能得到这种结果，则应在报告中注明；

S4、将普通沥青与SBS改性沥青在不同湖沥青参量下的粘度测试：具体包括：

①在混合沥青保温达到30min以后，进行试验选用大的转速，在扭矩为70%以下时，改选用较大转速，直到橡胶沥青的黏度相对稳定，一般需要5~15min；

②在混合沥青的黏度稳定后，改变转子的转速，测定扭矩在10%～100%范围内的四个以上转速的黏度，由于转数对黏度有一定的影响，在选用转速时，先测试较大的转速然后慢慢减小转子的转速；

③每选用一个转速，须稳定3min以上，并观察黏度值的变化趋势，如果数据继续减小须延长稳定时间，在黏度稳定后，取采集的最后6个点的平均值 作为测试的黏度值；

④分别求取每个转速下黏度的对数、转速的对数和扭矩对数，绘制对数黏度－对数扭矩；对数黏度－对数转速关系曲线，并进行直线回归，相关系数在0.96以上，根据需要用插值法求取20rmp时黏度和50%扭矩的黏度。