摘 要:為有效解決SBS改性瀝青中摻加廢舊橡膠粉的質(zhì)量控制問(wèn)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(duì)不同樣品滲流度[(即規(guī)定時(shí)間10min)內(nèi)濾液的質(zhì)量與原樣質(zhì)量的比]的差異進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:滲流度試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于SBS改性瀝青中是否摻雜橡膠粉具有較好的甄別度,通過(guò)試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)。利用該方法可以對(duì)實(shí)際工程中未知改性瀝青是否摻有廢舊橡膠粉進(jìn)項(xiàng)有效甄別,實(shí)現(xiàn)對(duì)改性瀝青的質(zhì)量控制瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,適合在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:SBS改性瀝青;廢舊橡膠粉;滲流度;質(zhì)量控制;甄別
一引言一
目前,工程上主要通過(guò)傳統(tǒng)物理指標(biāo)(如針入度、軟化點(diǎn)和延度等)對(duì) SBS改性瀝青進(jìn)行質(zhì)量控制,雖然有對(duì)SBS改性瀝青含量的快速檢測(cè)方法,如紅外光譜測(cè)試法、熒光顯微法、凝膠滲透色譜法、熱失重法、化學(xué)滴定法及電化學(xué)方法等,但無(wú)法有效分辨出SBS改性瀝青中是否摻加廢舊橡膠粉等雜質(zhì)。
現(xiàn)有瀝青溶解度試驗(yàn)方法也是基于瀝青或改性瀝青在三氯乙烯中的溶解性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià),雖然能辨別瀝青中含有不溶物的能力,但是實(shí)踐表明,該試驗(yàn)方法 對(duì)于膠粉含量較少、膠粉目數(shù)高的產(chǎn)品辨別度不高。因此,該文基于瀝青溶解度試驗(yàn),開(kāi)發(fā)滲流度試驗(yàn)方法,以期對(duì)SBS改性瀝青的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。
一實(shí)驗(yàn)部分一
試驗(yàn)原料
本試驗(yàn)采用某70#瀝青作為基質(zhì)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(yàn)樣品改性劑用量
試驗(yàn)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(shí)間(10min)內(nèi)濾液的質(zhì)量與原樣質(zhì)量的比,即滲流度S,作為改性瀝青產(chǎn)品中橡膠粉甄別的判定指標(biāo)。其試驗(yàn)步驟如下:
(1)準(zhǔn)備兩個(gè)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(cè)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(jì)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(cè)試錐形瓶1+SBS改性瀝青樣品+ 三氯乙烯+瓶塞的重量計(jì)為 m3。
(5)測(cè)試錐形瓶2+瓶塞的重量計(jì)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(guò)慢速定量濾紙自然過(guò)濾至錐形瓶2,若10min內(nèi)SBS改性瀝青樣品與三氯乙烯混合液能夠全部通過(guò)玻璃漏斗和慢速定量濾 紙,則另?。?0±0.1)g(m5)三氯乙烯潤(rùn)洗錐形瓶1、玻璃漏斗和玻璃棒;若10min內(nèi)SBS改性瀝青樣品與三氯乙烯混合液無(wú)法全部自然過(guò)濾至錐形瓶2,則無(wú)需另取三氯乙烯(m5=0);10min后,無(wú)論過(guò)濾是否完成,停止過(guò)濾,測(cè)試稱量瓶2+ 濾液+ 瓶塞的重量(m6)。
(7)按式(1)計(jì)算 SBS 改性樣品的滲流度,記為S1。
S1=(m6-m4)/(m3+m5-m1)×100
(8)重復(fù)步驟(1)~ (7),進(jìn)行平行試驗(yàn),并計(jì)算SBS改性瀝青樣品的滲流度,記為S2。
(9)計(jì)算兩次試驗(yàn)的平均值,記為最終滲流度結(jié)果S。
一結(jié)果與分析一
按照上述方法對(duì)6種改性瀝青樣品進(jìn)行滲流度試驗(yàn),其試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2 滲流度試驗(yàn)結(jié)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(duì)SBS改性瀝青是否摻有橡膠粉進(jìn)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(guān)關(guān)系,這主要是濾液的多少與濾膜孔洞被堵死的時(shí)間有關(guān),而該時(shí)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(guān)系,因此根據(jù)滲流度無(wú)法定量出原液中的膠粉含量,但是足以用來(lái)判別SBS改性瀝青是否純凈。
滲流度試驗(yàn)樣品用量及判定標(biāo)準(zhǔn)的確定
為研究試驗(yàn)樣品用量及膠粉產(chǎn)量對(duì)滲流度試驗(yàn)結(jié)果的影響,另選取了20種改性瀝青進(jìn)行滲流度試驗(yàn),所選樣品的SBS及膠粉產(chǎn)量如表3所示,其試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。
表3 改性瀝青樣品SBS及膠粉摻量明細(xì)
圖1 不同樣品滲流度試驗(yàn)結(jié)果
從圖1可以看出:所有樣品的5g 滲流度試驗(yàn)結(jié)果均大于10g樣品試驗(yàn)結(jié)果,不含橡膠粉的改性瀝青(編號(hào)1~8),其5g和10g樣品的滲流度試驗(yàn)結(jié)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(yàn)結(jié)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(zhì)數(shù)量相應(yīng)減小,滲流度值增大, 但這不利于測(cè)試結(jié)果的分級(jí)辨別,因此,滲流度測(cè)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(biāo),若該指標(biāo)大于70%,表明為純SBS改性,若該指標(biāo)低于70%則表示所測(cè)SBS改性瀝青中含有橡膠粉等不溶物。
實(shí)例分析
取某市售成品改性瀝青A、B、C、D,按照滲流度試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn),具體測(cè)試結(jié)果示于表4。
表4 幾種不同市售改性瀝青樣品滲流度測(cè)試結(jié)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(shuō)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(shí)例證實(shí)了滲流度試驗(yàn)指標(biāo)及其測(cè)試方法的可行性。
一 結(jié)語(yǔ)一
根據(jù)SBS和橡膠粉在烴類溶劑中溶解性的差異,通過(guò)試驗(yàn)研究提出了以滲流度試驗(yàn)作為甄別 SBS改性瀝青中含有橡膠粉的試驗(yàn)方法,并給出了試驗(yàn)方法的具體步驟和判定標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)滲流度試驗(yàn)結(jié)果小于70%時(shí)表示所測(cè)SBS改性瀝青中含有橡膠粉等不溶物。
滲流度試驗(yàn)雖然無(wú)法定量給出膠粉的含量,但是足以用來(lái)判別SBS改性瀝青是否純凈,實(shí)現(xiàn)對(duì)改性瀝青的質(zhì)量控制。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,適合在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]閆小崗.SBS改性劑對(duì)瀝青及瀝青混合料性能的影響[D].長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文,2014.
[2] 暢潤(rùn)田,李永鋒,龐瑾瑜.SBS摻量對(duì)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(duì)改性瀝青性能的影響[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2015(8).
[5]張洪偉.SBS改性瀝青改性劑含量快速檢測(cè)技術(shù)研究綜述[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸,2016(4).
[6]陳寧.紅外光譜儀在SBS改性瀝青質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].石油瀝青,2017(5).
[7]尹萍,顧曉燕.基于凝膠滲透色譜法測(cè)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(fù)合改性瀝青的性能研究[J].SBS編號(hào)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(yàn)研究[J].中外公路,2020(2).
[10]張文剛,丁龍亭,李忠梅.納米ZnO 對(duì)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).