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纳米膨润土改性沥青性能的分享

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-06-02 10:10【
近年来,车辆的重载化趋势明显,使得许多高等级公路沥青路面出现了车辙等病害,而沥青是沥青混合料的结合料,良好的沥青质量是保证沥青混合料质量的前提和基础,预防车辙病害首先需要提高沥青的高温性能。纳米膨润土是一种符合矿物质,将纳米膨润
土掺入沥青中,作为沥青改性剂,通过膨润土纳米分散相的特殊纳米效应,可以有效提高沥青的高温性能。本文通过在伦特 70# 和盘锦 90# 两种普通沥青中分别掺入不同剂量的纳米膨润土,系统研究纳米掺量对改性沥青针入度、软化点、延度等性能指标的影响规律,进而确定了改性沥青中的最佳纳米膨润土掺入量,有利于提高改性沥青及沥青混合料的耐高温性能。
 
1 试验设计
采用伦特 70# 和盘锦 90# 两种普通沥青作为基质沥青,制备改性沥青时,分别在基质沥青中掺入 2%、3%、4%、5%、6%的有机膨润土。而后分别测定不同纳米膨润土土掺量情况下的改性沥青技术性能指标。
 
2 纳米膨润土改性沥青的制备
首先将基质沥青融化、称重,而后掺入设计剂量的纳米膨润土改性剂,将沥青加热至 170~180℃后利用高速剪切机剪切拌和 50min,最后人工搅拌一定时间,得到纳米膨润土改性沥青。
 
3 纳米膨润土改性沥青的作用机理
纳米膨润土是以膨润土为原料,通过纳米级粉碎工艺,生产的一种超细符合材料,试验表明,纳米膨润土与沥青熔融后具有很好的相容性。经过高速剪切机的拌和作用,纳米膨润土能够均匀地分散在基质沥青当中,纳米膨润土中的亲油基团与沥青胶体结构中的油分发生物理吸附、化学键合等作用,加上纳米膨润土的吸附作用,可以使得基质沥青胶团向膨润土颗粒聚集,进而形成更强的网联作用,减少沥青基质体的自由活动程度,因而在温度升高时,表现出更好的高温稳定性;另一方面,由于改性后沥青的自由流动性减弱,其低温性能相对降低。宏观表现在,当基质沥青中掺入一定比例的纳米膨润土时,在一定范围内,纳米改性沥青的高温性能(针入度、软化点)随着纳米膨润土的掺量的增大而提高,而低温性能(延度)随着纳米膨润土的掺量的增大而降低。
 
4 结语
(1) 纳米膨润土的掺量对改性沥青的针入度具有显著的影响,随着纳米膨润土的掺量的增大,改性沥青的针入度逐步降低,相对于基质沥青而言,当纳米膨润土掺量为 4%时,70# 和盘锦 90# 两种普通沥青的 25℃针入度分别降低了 16.0%和 20.7%,改性沥青
的高温性能显著提高。
 
(2) 随着纳米膨润土的掺量的增大,改性沥青的软化点逐步升高,相对于基质沥青而言,当纳米膨润土掺量为 4%时,70# 和盘锦 90# 两种普通沥青的软化点分别升高了 12.5%和 15.3%,改性沥青的高温性能显著提高。
 
(3) 随着纳米膨润土的掺量的增大,改性沥青的延度逐步降低。
 
(4) 分析了纳米膨润土改性沥青的作用机理;综合考虑高低温指标,纳米膨润土改性沥青中纳米膨润土的最佳掺量宜选为 4%。