高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)技術(shù)分析

摘 要 本文對(duì)高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，在分析探討試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，獲得試驗(yàn)結(jié)論，從而為高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度的檢查提供技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，建議將高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)作為其基礎(chǔ)的檢驗(yàn)項(xiàng)目，并參考彈性恢復(fù)、韌性和粘韌性等相關(guān)的項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果。

關(guān)鍵詞 高分子聚合物 改性乳化瀝青 殘留物 動(dòng)力粘度

中圖分類號(hào)：O631.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Polymer Modified Emulsified Asphalt Residual

Kinetic Viscosity Test Technical Analysis

WU Xiangmei， XIE Yinjun

（Shangqiu in He'nan Shangqiu Vocational and Technical College， Shangqiu， He'nan 476000

Abstract In this paper， the polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity test method are studied， based on the analysis of test results， test results， thus for the polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity check to provide technical basis and at the same time， proposed to polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity test as a foundation for its inspection items， toughness and refer to restore elasticity and toughness projects related to test results

Key words high-molecular； modified emulsified asphalt； residual； dynamic viscosity

動(dòng)力粘度也稱為絕對(duì)粘度，以Pa·s、厘泊和泊為單位，其中，0.1Pa·s=100 厘泊=1泊。測(cè)定物質(zhì)的動(dòng)力粘度，需要對(duì)測(cè)定環(huán)境的真空度和溫度進(jìn)行嚴(yán)格限定，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體積試樣流通過(guò)真空減壓毛細(xì)管粘度計(jì)所需的時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)。在真空度和溫度相同的情況下，越大動(dòng)力粘度的試樣流，其標(biāo)準(zhǔn)體積通過(guò)真空減壓毛細(xì)管粘度計(jì)耗費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，則試樣耐高溫的能力越強(qiáng)。①

1 試驗(yàn)儀器

動(dòng)力粘度試驗(yàn)使用玻璃制成的毛細(xì)管，各支毛細(xì)管均劃分B、C、D三段， B、C、D各段均設(shè)置相應(yīng)的系數(shù)，且所有系數(shù)均經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門檢測(cè)。因?yàn)椴ＡЪ庸ぞ哂幸欢ǖ奶厥庑裕忻?xì)管的各段標(biāo)定系數(shù)均不相同，在應(yīng)用過(guò)程中需予以注意。②通常情況下，B、C、D 各段標(biāo)定系數(shù)，以及毛細(xì)管的規(guī)格、型號(hào)和編號(hào)均由儀器生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)資料中進(jìn)行了規(guī)定，操作人員應(yīng)對(duì)上述技術(shù)資料進(jìn)行妥善保管。③

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)儀器

第一，毛細(xì)管清洗。使用三氯乙烯將試驗(yàn)所需的真空毛細(xì)管徹底洗滌干凈，如果管壁上有油污，需使用蒸餾水和洗液等進(jìn)行徹底洗滌。洗滌完成后在烘箱中烘干。第二，毛細(xì)管的選擇。對(duì)待測(cè)試樣的粘度水平進(jìn)行預(yù)估，根據(jù)瀝青動(dòng)力粘度試驗(yàn)T0620-2000的相關(guān)規(guī)定，對(duì)真空毛細(xì)管進(jìn)行選擇，應(yīng)保證規(guī)定體積試樣流經(jīng)時(shí)間超過(guò)60s。對(duì)于高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物，一般選擇2.0mm 半徑的毛細(xì)管。在乳化瀝青添加改性劑前，應(yīng)選擇1.0mm至0.5mm 半徑的毛細(xì)管作為殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)儀器。在大量添加改性劑后，需變?yōu)?.0mm 半徑的毛細(xì)管。第三，溫控儀調(diào)節(jié)。水溫設(shè)定在60.00℃左右，保證溫控系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，加熱浴缸中的水溫應(yīng)恒定為60.00€？.01℃。

第四，在玻璃浴缸中加水，并保證水面與箱蓋之間距離在30mm左右。打開U型水銀管兩端的鎖緊閥，也就是以垂直位置替代常規(guī)的水平位置。將真空系統(tǒng)電源開關(guān)調(diào)整為關(guān)閉狀態(tài)，接通電源后將開關(guān)打開。

2.2 試樣準(zhǔn)備

第一，試樣準(zhǔn)備。加熱事先預(yù)備的高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物試樣，將其調(diào)整為流動(dòng)狀態(tài)，均勻攪拌后，將其置入另一毛細(xì)管的小盛樣器內(nèi)，從而為試樣的灌入提供方便，試樣量在50cm3左右，并蓋好用蓋，在（145℃€？℃）恒溫的烘箱中保存。第二，試樣和毛細(xì)管的預(yù)熱。在（145℃€？℃）恒溫的烘箱將試樣和毛細(xì)管連續(xù)加熱 30min。第三，在所選的玻璃容器中豎立放置預(yù)熱處理的毛細(xì)管，并在毛細(xì)管中注入瀝青試樣自裝料管 A，將裝料線處試樣液面控制在€？mm以內(nèi)。試樣裝入時(shí)要避免管壁上附著試樣。第四，在（145℃€？5℃）的烘箱中放置加入試樣的毛細(xì)管，連續(xù)保溫（10min€？min），從而避免管中試樣出現(xiàn)氣泡。

2.3 試驗(yàn)步驟

將3 支裝置試樣的毛細(xì)管由烘箱中取出，連續(xù)2min在室溫下冷卻，并在保持恒定試驗(yàn)溫度的水浴中安（下轉(zhuǎn)第207頁(yè)）（上接第193頁(yè)）裝，應(yīng)將其位置保持在I標(biāo)線水浴液面下 20mm左右處。真空閥門確認(rèn)關(guān)閉后，接通毛細(xì)管和真空管的入口端，并保證其不存在漏氣現(xiàn)象。毛細(xì)管從烘箱中取出后，安裝在恒溫水浴中，并控制操作時(shí)間在 5min 以內(nèi)。對(duì)真空系統(tǒng)連接部位的可靠性和密閉性進(jìn)行檢查。真空開關(guān)開啟30秒鐘后，開始運(yùn)行真空泵，真空度控制在（300€？.5mmHg）左右，后自動(dòng)關(guān)閉真空泵，并保持真空度的穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)按鈕使用液晶顯示，將待測(cè)的毛細(xì)管B、C、D各段系數(shù)和管號(hào)輸入液晶顯示屏菜單中并確定。連續(xù)30min在恒溫水浴中保存試樣毛細(xì)管后進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定過(guò)程中，開啟各個(gè)真空壓力開關(guān)，在瀝青到達(dá)相應(yīng)刻度后，將控制面板的“計(jì)時(shí)”鍵按下。完成1 號(hào)毛細(xì)管的試驗(yàn)后，重復(fù)前述各項(xiàng)操作，對(duì)2、3 號(hào)毛細(xì)管進(jìn)行檢測(cè)。完成3支毛細(xì)管的試驗(yàn)后，儀器能夠自動(dòng)計(jì)算出試驗(yàn)結(jié)果。

2.4 結(jié)果計(jì)算

盡管自動(dòng)化的試驗(yàn)儀器能夠?qū)y(cè)量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，但試驗(yàn)人員也應(yīng)了解測(cè)量結(jié)果的計(jì)算方法。根據(jù)下述公式對(duì)動(dòng)力粘度進(jìn)行計(jì)算： =K€譼，其中，t單位為s，指的是經(jīng)過(guò)第一對(duì)60s以上標(biāo)線所需的時(shí)間，K單位為Pa·s/s，指的是第一對(duì)60s以上標(biāo)線的粘度計(jì)常數(shù)，單位為Pa·s，指的是測(cè)定溫度下試樣的動(dòng)力粘度。

3 試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)不同類型改性劑，以及相同的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)材料，實(shí)施高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)，結(jié)果表明，乳化瀝青未添加改性劑時(shí)，殘留物動(dòng)力粘度較小，僅為94.1 Pa·s左右，而添加高聚物改性劑后，其殘留物動(dòng)力粘度提高幅度較大。在添加量為3.0%時(shí)，改性前SBR為359.0 Pa·s，而改性后SBR為 2998 Pa·s，且改性劑增加后，不管是SBS還是SBR改性，動(dòng)力粘度均會(huì)發(fā)生明顯上升。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，改性后的SBS蒸發(fā)殘留物，其動(dòng)力粘度明顯大于改性前的SBR，改性前的SBR殘留物動(dòng)力粘度均不超過(guò)1000 Pa·s，而改性后的SBS均超過(guò)2000 Pa·s。④

在使用相同改性劑時(shí)，乳化劑的不同并不會(huì)對(duì)動(dòng)力粘度產(chǎn)生較大影響。同時(shí)，由試驗(yàn)結(jié)果可知，在添加3.0%的SBR后，高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物的動(dòng)力粘度無(wú)法達(dá)到相關(guān)的規(guī)定。⑤

4 總結(jié)

我國(guó)頒布實(shí)施的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中，嚴(yán)格規(guī)定了高聚物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度這一指標(biāo)。若工程需要進(jìn)行SBS改性，可通過(guò)SBR進(jìn)行替代，但試驗(yàn)結(jié)果無(wú)法達(dá)到指標(biāo)要求，由此可見，無(wú)法對(duì)添加物是否為SBS 改性劑進(jìn)行甄別。兩者之間事實(shí)上存在較大的差異，因此，建議可將高聚物改性乳化瀝青殘留物動(dòng)力粘度試驗(yàn)作為其基本檢驗(yàn)項(xiàng)目，并參考彈性恢復(fù)、韌性和粘韌性等檢驗(yàn)指標(biāo)，從而為高聚物改性乳化瀝青質(zhì)量的提高提供保證。

注釋

① 馬和平，唐響亮.聚合物改性乳化瀝青的制備與應(yīng)用[J].交通科技，2005.1（5）：112-113.

② 陳旭煌，邢偉高，胡立新，陳新泰.聚合物改性乳化瀝青研究進(jìn)展綜述[J].中國(guó)建筑防水，2012.1（10）：7-9.

③ 王振軍，沙愛(ài)民，肖晶晶等.水泥對(duì)乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)的改善機(jī)理[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.31（5）：16-19.

④ 盧哲安，肖貴澤，楊柄堯.粘彈性界面對(duì)復(fù)合材料有效性能的影響[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001.23（5）：15-19.

⑤ 肖晶晶，鄭南翔，宋哲玉.乳化劑對(duì)改性乳化瀝青性能影響及機(jī)理研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2008.29（3）：5-9.