不同热－氧－水老化条件对Evotherm温拌橡胶沥青性

导读:为了研究热－氧－水综合老化作用对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青性能的影响，文章通过不同热－氧－水老化条件对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的作用，采用针入度试验、延度

来源：未知发布日期：2019-09-25 17:13【大中小】

橡胶沥青由于其优异的抗疲劳性、高温稳定性、抗车辙能力，近些年被广泛地应用于公路建设领域。由于橡胶沥青混合料过于黏稠，采用传统的热拌技术其拌和温度一般不低于１８０℃。如此高的生产温度，不但需要耗费大量的能源，又会影响作业人员的身体健康。温拌橡胶沥青技术是指通过一定的技术措施，使橡胶沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于热拌橡胶沥青使用性能的沥青混合料技术。因此采用温拌橡胶沥青技术已成为公路领域进步的需要。

老化、热老化、光氧老化以及它们之间的相互作用，但是水分因素对沥青老化影响的研究相对较少。ＨｅｒｎáｎｄｅｚＮｏｇｕｅｒａＪｅｓúｓＡｌｆｒｅｄｏ等对暴露于水中的沥青物理与化学特性变化进行了研究。ＫｅｎｎｅｔｈＰＴｈｏｍａｓ等通过模拟沥青老化过程中水的影响，比较了老化沥青的化学和流变特性。ＧａｎｄｈｉＴｅｊａｓｈ等采用间接拉伸试验、回弹模量试验和轮辙试验对温拌沥青及其混合料老化特性进行了室内评价。李海军等在室内沥青长期老化模拟试验（ＰＡＶ）中，设计加入了水分因子，利用ＳＨＲＰ中的高低温性能参数指标，表示雨水、地下水等潮湿因素对沥青老化性状的影响。肖鹏等通过改变水作用阶段和用水量试验，研究橡胶改性沥青的老化性能。钱国平等采用薄膜烘箱加热模拟短期老化，采用压力老化模拟长期老化，并在压力老化试验中加入水分因子，模拟道路沥青在雨水和地下水等潮湿因素作用下加速老化的情况。本文为研究热－氧－水综合老化作用对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青性能的影响，进行了Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青热－氧－水综合老化模拟试验，并对比Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青老化前后的指标变化，定量分析Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的热－氧－水综合老化作用的影响与规律，为温拌橡胶沥青的应用提供参考。

原材料性能试验

称量１２００ｇ基质沥青，并将其预热至１４０℃ 后，加入基质沥青质量１％的Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌剂，搅拌５ｍｉｎ后，将６０目橡胶粉按照基质沥青质量２０％的比例加入至已加热的基质沥青中。整个掺加过程用ＦＷ３０型搅拌器进行搅拌均匀。整个搅拌过程中，温度始终控制在１４０℃ ±５℃，搅拌速率为３５０ｒ／ｍｉｎ。从掺加完橡胶粉开始，匀速搅拌６０ｍｉｎ，即完成Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的配制。

Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的水老化试验

３．１热－氧－水浸老化试验开启烘箱加热，待烘箱温度到达１６３℃后，向烘箱里放入一个装有水的不锈钢桶，桶内装有Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青试样，使沥青完全浸入水里，保持烘箱１６３℃恒温且加热５ｈ。待时间完毕后取出沥青试样，并烘干试样表面残留水分，最后储存在密闭干燥容器中冷却至室温。
３．２热－氧－水蒸气老化试验开启电磁炉加热，加热１０ｍｉｎ左右在电磁炉表面放上高压锅，锅内装有一部分水，水面上安置一个圆形蒸架，蒸架上放置Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青试样。为防止水分受热导致过早蒸发完毕，每加热２ｈ就关闭电源，再往里重新加入水，保持每天加热５ｈ，作为试验①；依此类推，加热１０ｈ作为试验②；加热１５ｈ作为试验③。待完毕后取出高压锅内的沥青试样，并烘干试样表面残留水分，最后储存在密闭干燥容器中冷却至室温。

结果分析

４不同水老化条件对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青针入度的影响针入度是沥青稠度大小的表征，针入度越小，则沥青越硬，稠度越大。
可知，Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青经过热－氧－水浸老化５ｈ和热－氧－水蒸气老化５ｈ、１０ｈ、１５ｈ后，在１５℃、２５℃、３０℃下的针入度均小于老化前的针入度，说明液态水和气态水的存在都会使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青老化变硬。比较热－氧－水浸老化和热－氧－水蒸气老化，可以发现Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青在１５℃、２５℃、３０℃下的针入度大小顺序为热－氧－水蒸气老化５ｈ＞热－氧－水蒸气老化１０ｈ＞热－氧－水蒸气老化１５ｈ＞热－氧－水浸老化５ｈ，说明针入度会随着热－氧－水蒸气老化时间的延长变得越来越小；热－氧－水浸老化比热－氧－水蒸气老化对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的针入度影响更大，即液态水比气态水对其针入度指标影响更明显。

５结语

（１）液态水和气态水的存在都会使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的针入度减小，并且液态水比气态水对其针入度指标影响更明显。
（２）气态水和液态水均可以促使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青老化，使其软化点升高，对改善其高温性能、提高沥青路面早期高温抗车辙能力具有一定的作用。
（３）Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青老化前和热－氧－水蒸气老化５ｈ、１０ｈ、１５ｈ后５℃、１５℃、２５℃的延度大小顺序为：热－氧－水蒸气老化１５ｈ＞热－氧－水蒸气老化１０ｈ＞热－氧－水蒸气老化５ｈ＞老化前。
（４）热－氧－水浸老化和热－氧－水蒸气老化都可以增大Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青的黏度，热－氧－水浸老化条件下的黏度比热－氧－水蒸气老化条件下增长得更快。
（５）Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌橡胶沥青经过不同条件的水老化后，温度敏感性ｍ值减小，热－氧－水浸老化５ｈ以及热－氧－水蒸气老化５ｈ、１０ｈ和１５ｈ的ｍ值与老化前相比，分别减少了３１．８％、２５．２％、４１．４％、５５．０％，说明热－氧－水综合老化作用下均可减小ｍ值，热－氧－水蒸气老化１５ｈ条件下的温度敏感性最小。

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