淺談瀝青添加劑在道路石油瀝青制備中的應用

劉子源

摘 要：隨著經濟的發展，人們對道路交通的要求越來越高，不僅要方便人們的出行，而且還要平坦穩定。目前，道路瀝青在公路建設中使用廣泛，使人們出行更為舒適。本文就瀝青添加劑在道路石油瀝青制備中的應用進行研究，以不斷改進道路瀝青的性能，促進公路建設技術發展。

關鍵詞：瀝青添加劑；道路；石油瀝青

前言：道路石油瀝青廣泛應用于公路建設中，然而，由于各個地區氣候和降水的差異，道路石油瀝青不是對所有公路段都適合。所以，瀝青添加劑的出現有效的解決了這一問題，瀝青添加劑可以改變道路石油瀝青的性能，使其更適應公路建設的要求，建設優質公路基礎設施。

一、瀝青添加劑概述

（一）瀝青添加劑

瀝青添加劑是添加在瀝青當中，用以改變瀝青物理或者化學性能而適應某種特殊需求的添加劑。瀝青添加劑的類型多種多樣，有的可以軟化瀝青，有的可以硬化瀝青，人們可以根據不同的情況靈活選用適合的瀝青添加劑。

（二）常見瀝青添加劑

1.FR1

FR1是由撫順石油化工研究院開發的瀝青添加劑，外觀是一種棕色的粘稠狀物質，它在實際工作中更多的是作為一種促進劑，可以提高瀝青在TFOT之后的延度。FR1的使用可以使瀝青的延度大幅度提高，有利于建設高品質的公路。

2.PNS

PNS是一種抗老化劑，是一種粉狀或者顆粒狀物質，它不但可以提高瀝青的針入度比，而且能夠有效延緩瀝青在高溫高熱狀態下延度下降的速度。PNS的使用，有效的提高了公路石油瀝青的穩定性，延長了公路的使用壽命。

二、瀝青添加劑在道路石油瀝青制備中存在的問題

首先，添加劑的使用量難以把握。瀝青添加劑在使用過程中，對使用量的把握一直都是一個難題，使用量的不同直接影響到瀝青性能的變化。由于測量不精密或者操作不當，都會使添加劑的使用太多或者太少，難以達到理想的程度。

其次，添加劑產生作用的合適溫度難以控制。有的添加劑對溫度的變化十分敏感，這就要求必須要掌握其發生變化的溫度，以免造成資源的浪費和工程事故的發生[1]。

最后，添加劑產生作用的時間難以掌控。瀝青添加劑不同于實驗添加劑，有時候需要很長的一段時間才能發揮作用，對瀝青的性能產生變化。因此，要注意瀝青添加劑發揮作用的時間。

三、瀝青添加劑在道路石油瀝青制備的重要作用

第一，瀝青添加劑減少了地域對公路建設的限制。我國處于熱帶和亞熱帶的地區，高溫使公路表面瀝青的穩定性和使用壽命大打折扣。瀝青添加劑的出現，使公路的穩定性大大提高，而且還延長了公路的使用壽命。

第二，瀝青添加劑的使用提高了公路的質量。高質量的公路，不僅對各種自然因素和有良好的適應性，而且對人為的磨損也能輕松應對。瀝青添加劑的的使用，從硬度、抗老化各個難點提升了公路的品質。

第三，瀝青添加劑的使用減少了公路建設成本。公路建設中由于瀝青自身延展性不佳，成本居高不下。有了瀝青添加劑的使用，可以使得瀝青延展性增加，從而使公路建設成本減少。

四、瀝青添加劑在道路石油瀝青制備中應用問題解決策略

為了保證瀝青添加劑在實際應用中發揮最大的功效，控制好添加劑的使用量和使用的溫度以及添加劑的作用時間，必須進行科學合理的實驗進行驗證，確保實驗結果的準確性。因此，我們選用最長見到的FR1進行研究，驗證它的特性，以便更好的應用在公路建設中。

（一）FR1使用量對定量瀝青的影響

1.瀝青各組分調和

取500g渣油進行加熱，至130-150℃左右，按比例加入調和組分，然后保持在這個溫度狀態攪拌，時間時30分鐘-1小時。

2.加入不同量的FR1

在TH-VR1（為了調和AH-70道路石油瀝青原料）占93%的調和試樣中，FR1分別占1-4%，瀝青的性質產生了不同的變化。當FR1占1%的時候，抽出油量為6%，針入度為71，軟化點為50，TFOT后瀝青的在10℃時延度達到7cm，15℃延度93cm；FR1占2%的時候，抽出油度5%，針入度68，軟化點51.2，TFOT后10℃延度10cm，15℃達到150cm以上；當FR1達到3%，抽出油量4%，針入度68，軟化度51.7，TFOT后10-15℃瀝青的延度都大于150cm；當FR1達到4%，抽出油量3%，針入度69，軟化度52，TFOT后10-15℃瀝青的延度都在150cm以上[2]。

3.實驗結果

通過實驗數據我們得出，在TH-VR1道路石油瀝青隨著FR1的使用量增加其TFOT后的低溫延度也不斷增加，當FR1的使用量占TH-VR1瀝青的3%時，道路石油瀝青的性能達到最佳狀態，TFOT后10-15℃的時候，延度更是達到150cm以上。由此可見，FR1是能夠提高道路石油瀝青延度的優良添加劑，只要少量的加入就可以實現道路石油瀝青延度的大幅度提升，使瀝青的性能更符合道路建設的要求。

（二）不同溫度下瀝青添加劑性能測試

1.TFOT

TFOF是指薄膜烘箱實驗，這是一項用于道路石油瀝青薄膜在加熱后的質量損失，然后根據需要來測定加熱后遺留物的針入度、軟化度、粘度、延度等性能的變化，從而判定道路石油瀝青耐老化的性能如何的實驗。這個實驗需要的薄膜烘箱設備，可以實現溫度的自由控制，而且可以進行長時間的操作，使瀝青添加劑保持高溫狀態好幾天，方便我們測試不同溫度下瀝青添加劑的性能變化。

2.溫度對FR1性質變化的影響

取質量相同三份FR1，一份新鮮的，一份老化3天的，一份老化6天，分別置于實驗室140℃條件下熱貯，可以發現，FR1老熱化之后，它的粘度就會逐漸下降，把老化3天和老化6天的FR1比較，儲存的時間越久，粘度下降的幅度會越大，由此可見，FR1的老熱化速度是隨著儲存時間加速的。

（三）FR1的老熱化對石油道路瀝青延度影響

1.FR1和瀝青的高溫儲存

將400g左右的FR1和800g左右的瀝青裝入溶積1L、直徑12cm的搪瓷杯，蓋上蓋子，放在溫度設置為140℃鼓風干燥箱存儲，定期進行考察，觀察長期熱儲存中瀝青性質的變化情況。

2.FR1熱老化對瀝青的影響

通過實驗，我們進行實驗數據分析，RF1含量均為3%的瀝青，當其處于新鮮狀態時，針入度為62，軟化度為51.7，TFOT后質量損失0.28，針入度比63%，10-25℃延度均在150cm以上；當瀝青加入老化3天的FR1的時候，針入度66，軟化度51.3，質量損失0.25，針入度比62%，TFOT后10-25℃延度大于150cm；當瀝青加入老化6天的FR1，針入度為66，軟化度50.4，質量損失0.23，針入度比62%，TFOT后10℃延度為60cm，15-25℃延度大于150cm[3]。

3.實驗結果

從實驗我們可以得出，道路石油瀝青中加入老化3天和新鮮的FR1比較，無論是針入度和軟化度，還是TFOT后的質量損失、延度都沒有太大的變化，而當瀝青中加入老化6天的FR1時，TFOT后的延度明顯變化，10℃延度60cm，即使延度只有60cm，也是符合高質量道路建設的標準。由此可見，FR1的作用結果時期長，即使在高溫狀態也能有良好的發揮作用，使道路石油瀝青保持較好的延度，使其滿足對高溫環境的要求，有較好的抗老化作用。

結束語：綜上所述，瀝青添加劑的使用對于提高公路的安全性和穩定性有十分重要的作用。因此，我們要不斷的進行實驗研究，不斷完善瀝青添加劑的使用，促進我國公路事業的快速發展。

參考文獻：

[1]俞方英，紀小平，儲偉偉.一種新型溫拌瀝青添加劑及其應用[J].新型建筑材料，2013，02：16-18.

[2]王文奇，邱延峻，郭玉金，等.有機降黏型溫拌瀝青添加劑發展現狀及展望[J].化工新型材料，2017，04：210-212.

[3]“硬質瀝青開發和工程應用研究”項目通過技術鑒定[J].石油煉制與化工，2014，05：53.