20世紀90年代以后建成的高速公路,如今大都已陸續(xù)進入大、中維修期。一般瀝青的設(shè)計壽命為15至20年,每年大約有12%的瀝青路面需要修葺,隨著高速公路里程的不斷增長,這個數(shù)字正以每年15%的速度快速增長。在瀝青公路出現(xiàn)早期輕微病害時候,對其進行預(yù)防性的養(yǎng)護,可以使瀝青路面狀況恢復(fù)到較好的水平。在瀝青路面使用壽命期限內(nèi),對瀝青路面實施3到4次的預(yù)養(yǎng)護,可以使瀝青路面的壽命延長10到15年,并節(jié)約45% 到50% 的養(yǎng)護投資。因此開展瀝青養(yǎng)護再生技術(shù)的研究、推廣對環(huán)境保護、延長公路使用壽命、降低公路維修成本有重大意義。
通過實驗室模擬瀝青老化現(xiàn)象找出瀝青在老化過程中軟化點、延度和針入度的變化規(guī)律,探討各種還原劑對老化的瀝青材料進行還原能力的影響,為課題下一步開發(fā)瀝青養(yǎng)護劑提供技術(shù)支持。
1 原材料及儀器
70# 瀝青,茂名石化公司;季戊四醇,分析純,湖北巨勝科技有限公司;苯二酚,分析純,天津市廣成化學(xué)試劑有限公司;抗壞血酸,分析純,廣東光華科技有限公司;硅醇鈉,ND-110,新余市楠德新材料有限公司。
2 實驗步驟
(1)將70# 瀝青熔化,通過不同的測試時間,測試各種瀝青性能,找出最佳養(yǎng)護時間。
(2)取出老化后的瀝青倒入鐵質(zhì)容器里面,貼好標簽,進行下一步實驗。
(3)把鐵質(zhì)容器放到電爐上加熱,使瀝青熔化,加入添加劑,攪拌均勻,檢測性能。
(4)針入度、延度、軟化點的測試。
3 瀝青的老化規(guī)律
未被老化的70# 瀝青,延度高,延伸性能良好,不易拉斷;軟化點高,瀝青耐熱性能好,受熱后不會迅速軟化,在高溫下有較高的黏滯性。將未被老化的70# 瀝青放入瀝青薄膜烘箱老化之后,瀝青延伸性變差,延度呈下降趨勢,但隨著時間的增長,下降的幅度變小。瀝青在老化之后,軟化點降低,瀝青變脆,黏滯性降低,耐熱性變差;隨著時間的增長,軟化點開始慢慢上升;隨著老化時間的增長,瀝青流動性變差,軟化點升高,瀝青的硬度增加,針入度減小。當老化時間大于1 小時之后,延度的變化較??;而針入度不斷降低,下降的幅度也較大。在3小時到4小時之間,下降的趨勢較為平緩,所以4小時可以看作是瀝青的輕微病害過程,作為瀝青養(yǎng)護的最佳時間點,作為后期的養(yǎng)護還原實驗中確定的一個老化時間。