摘 要:為有效解決SBS改性瀝青中摻加廢舊橡膠粉的質量控制問題,該文根據(jù)SBS改性劑和橡膠粉在三氯乙烯中溶解性的差異,對不同樣品滲流度[(即規(guī)定時間10min)內濾液的質量與原樣質量的比]的差異進行了研究。結果表明:滲流度試驗結果對于SBS改性瀝青中是否摻雜橡膠粉具有較好的甄別度,通過試驗提出將滲流度是否小于70%作為辨別SBS改性瀝青中是否摻雜橡膠粉的判定標準。利用該方法可以對實際工程中未知改性瀝青是否摻有廢舊橡膠粉進項有效甄別,實現(xiàn)對改性瀝青的質量控制瀝青網sinoasphalt.com。該方法設備簡單,操作方便,適合在施工現(xiàn)場進行推廣應用。
關鍵詞:SBS改性瀝青;廢舊橡膠粉;滲流度;質量控制;甄別
一引言一
目前,工程上主要通過傳統(tǒng)物理指標(如針入度、軟化點和延度等)對 SBS改性瀝青進行質量控制,雖然有對SBS改性瀝青含量的快速檢測方法,如紅外光譜測試法、熒光顯微法、凝膠滲透色譜法、熱失重法、化學滴定法及電化學方法等,但無法有效分辨出SBS改性瀝青中是否摻加廢舊橡膠粉等雜質。
現(xiàn)有瀝青溶解度試驗方法也是基于瀝青或改性瀝青在三氯乙烯中的溶解性進行檢測評價,雖然能辨別瀝青中含有不溶物的能力,但是實踐表明,該試驗方法 對于膠粉含量較少、膠粉目數(shù)高的產品辨別度不高。因此,該文基于瀝青溶解度試驗,開發(fā)滲流度試驗方法,以期對SBS改性瀝青的產品質量進行有效控制。
一實驗部分一
試驗原料
本試驗采用某70#瀝青作為基質瀝青,摻加不同量SBS和橡膠粉制備改性瀝青樣品,SBS改性劑與橡膠粉用量如表1所示。
表1 試驗樣品改性劑用量
試驗方法
根據(jù)SBS和橡膠粉在三氯乙烯中的溶解性不同,采用規(guī)定時間(10min)內濾液的質量與原樣質量的比,即滲流度S,作為改性瀝青產品中橡膠粉甄別的判定指標。其試驗步驟如下:
(1)準備兩個帶有瓶塞的錐形瓶1和瓶2,玻璃漏斗、慢速定量濾紙及玻璃棒。
(2)測試錐形瓶1+瓶塞的重量 m1。
(3)向錐形瓶1 中倒入SBS改性瀝青樣品(10±0.1)g,SBS改性瀝青樣品重量計為 m2。
(4)向含SBS改性瀝青的瓶1 中倒入100mL三氯乙烯,待SBS改性瀝青溶解后靜置15min,測試錐形瓶1+SBS改性瀝青樣品+ 三氯乙烯+瓶塞的重量計為 m3。
(5)測試錐形瓶2+瓶塞的重量計為 m4。
(6)將瓶1中的SBS改性瀝青樣品與三氯乙烯混合液沿玻璃棒傾倒于玻璃漏斗通過慢速定量濾紙自然過濾至錐形瓶2,若10min內SBS改性瀝青樣品與三氯乙烯混合液能夠全部通過玻璃漏斗和慢速定量濾 紙,則另?。?0±0.1)g(m5)三氯乙烯潤洗錐形瓶1、玻璃漏斗和玻璃棒;若10min內SBS改性瀝青樣品與三氯乙烯混合液無法全部自然過濾至錐形瓶2,則無需另取三氯乙烯(m5=0);10min后,無論過濾是否完成,停止過濾,測試稱量瓶2+ 濾液+ 瓶塞的重量(m6)。
(7)按式(1)計算 SBS 改性樣品的滲流度,記為S1。
S1=(m6-m4)/(m3+m5-m1)×100
(8)重復步驟(1)~ (7),進行平行試驗,并計算SBS改性瀝青樣品的滲流度,記為S2。
(9)計算兩次試驗的平均值,記為最終滲流度結果S。
一結果與分析一
按照上述方法對6種改性瀝青樣品進行滲流度試驗,其試驗結果如表2所示。
表2 滲流度試驗結果
從表2可以看出:
(1)未摻加橡膠粉的SBS改性瀝青的滲流度均在90%以上,而摻有橡膠粉的SBS改性瀝青,即使摻加量為2%,其滲流度也在5% 以下。因此,可根據(jù)滲流度對SBS改性瀝青是否摻有橡膠粉進行有效甄別。
(2)滲流度與橡膠粉的含量之間不存在線性相關關系,這主要是濾液的多少與濾膜孔洞被堵死的時間有關,而該時間與原液中橡膠粉顆粒的濃度、膠粉的粒徑大小、分散均勻性等有直接關系,因此根據(jù)滲流度無法定量出原液中的膠粉含量,但是足以用來判別SBS改性瀝青是否純凈。
滲流度試驗樣品用量及判定標準的確定
為研究試驗樣品用量及膠粉產量對滲流度試驗結果的影響,另選取了20種改性瀝青進行滲流度試驗,所選樣品的SBS及膠粉產量如表3所示,其試驗結果如圖1所示。
表3 改性瀝青樣品SBS及膠粉摻量明細
圖1 不同樣品滲流度試驗結果
從圖1可以看出:所有樣品的5g 滲流度試驗結果均大于10g樣品試驗結果,不含橡膠粉的改性瀝青(編號1~8),其5g和10g樣品的滲流度試驗結果差異不大,但是含有橡膠粉的改性瀝青5g 樣品和10g樣品試驗結果具有明顯的差異。這是由于樣品量減小,樣品中的不容雜質數(shù)量相應減小,滲流度值增大, 但這不利于測試結果的分級辨別,因此,滲流度測試樣 品用量不宜太小,建議控制為10g比較合適。
另外,從圖1中 10g 樣品滲流度曲線也可以看出:所選樣品中純SBS改性瀝青的滲流度均在70%以上,而摻有橡膠粉的改性瀝青滲流度最大值為 40.32%,均低于70%,因此該文提出滲流度(25℃)作為SBS改性瀝青是否含有橡膠粉等不溶物的辨別指標,若該指標大于70%,表明為純SBS改性,若該指標低于70%則表示所測SBS改性瀝青中含有橡膠粉等不溶物。
實例分析
取某市售成品改性瀝青A、B、C、D,按照滲流度試驗方法進行試驗,具體測試結果示于表4。
表4 幾種不同市售改性瀝青樣品滲流度測試結果
由表4可明顯看出:改性瀝青B的滲流度顯著小于另外3種,說明改性瀝青B中含有膠粉等不溶添加劑,并非純SBS改性瀝青,上述盲樣實例證實了滲流度試驗指標及其測試方法的可行性。
一 結語一
根據(jù)SBS和橡膠粉在烴類溶劑中溶解性的差異,通過試驗研究提出了以滲流度試驗作為甄別 SBS改性瀝青中含有橡膠粉的試驗方法,并給出了試驗方法的具體步驟和判定標準,當滲流度試驗結果小于70%時表示所測SBS改性瀝青中含有橡膠粉等不溶物。
滲流度試驗雖然無法定量給出膠粉的含量,但是足以用來判別SBS改性瀝青是否純凈,實現(xiàn)對改性瀝青的質量控制。該方法設備簡單,操作方便,適合在施工現(xiàn)場進行推廣應用。
參考文獻
[1]閆小崗.SBS改性劑對瀝青及瀝青混合料性能的影響[D].長安大學碩士學位論文,2014.
[2] 暢潤田,李永鋒,龐瑾瑜.SBS摻量對改性瀝青流變性能的影響[J].石油瀝青,2017(4).
[3] 陳聰.不同SBS改性劑摻量下的瀝青改性效果研究[J].山東交通科技,2013(1).
[4] 王兆力,曹貴,張星宇.SBS改性劑對改性瀝青性能的影響[J].公路交通科技(應用技術版),2015(8).
[5]張洪偉.SBS改性瀝青改性劑含量快速檢測技術研究綜述[J].內蒙古公路與運輸,2016(4).
[6]陳寧.紅外光譜儀在SBS改性瀝青質量控制中的應用[J].石油瀝青,2017(5).
[7]尹萍,顧曉燕.基于凝膠滲透色譜法測定 SBS 改性瀝青中SBS摻量[J].公路,2019(4).
[8]次仁拉姆.橡膠粉/廢塑料復合改性瀝青的性能研究[J].SBS編號橡膠粉S1/S2/平均值中外公路,2020(2).
[9]鄒桂蓮,秦歡,吳欣.阿布森回收 SBS 改性瀝青的試驗研究[J].中外公路,2020(2).
[10]張文剛,丁龍亭,李忠梅.納米ZnO 對基于硫磺類穩(wěn)定劑的SBS改性瀝青性能影響研究[J].中外公路,2020(2).