基于原子力顯微鏡的“活化”工藝對布敦巖瀝青改性瀝青性能影響研究

李亞非， 方曉坤， 桂啟濤

(1.哈爾濱工業大學，黑龍江 哈爾濱 150090；2.交通運輸部科學研究院， 北京市 100029；3.新疆生產建設兵團公路科學技術研究所， 新疆 烏魯木齊 830054)

布敦巖瀝青是古代石油滲透、溢流后經過億萬年的沉積、變化，在熱能、壓力、氧化、觸媒細菌等的綜合作用下衍生成的瀝青類殘余物質。布敦巖瀝青通常具有軟化點高，黏度大，抗氧化性和水敏感性強、耐候性好、抗微生物腐蝕能力強、不含蠟、分子量大、易儲存和加工、與基質瀝青化學結構相近，配伍性好且不離析的特點，將其作為改性劑改性瀝青會提高瀝青路面性能，尤其是高溫穩定性、抗水損壞和耐久性能，社會與經濟效益顯著[1-4]。

布敦巖瀝青中的天然瀝青含量為20%～30%，大部分分布在巖瀝青的縫隙中，如果不對其進行處理，直接與基質瀝青融合進行改性，能發揮作用的有效瀝青少之又少[5-6]。為了提高布敦巖瀝青的利用率，提升改性瀝青性能，該文提出對布敦巖瀝青進行“活化”處理，即將巖瀝青研磨至一定粒度范圍后，經過150～180 ℃加熱，使布敦巖瀝青縫隙中的天然瀝青析出的工藝，明確“活化”工藝對巖瀝青改性瀝青性能的影響。

1 布敦巖瀝青“活化”工藝

將破碎粒徑為3 mm以下的巖瀝青顆粒，加入到活化設備中，在150～180 ℃下脫水、攪拌并保持9 min；將脫水后的巖瀝青顆粒的含水率控制在2%以下。該工藝使天然巖瀝青中的樹脂成分激活，被激活的油分包裹著砂粒，將原來巖石狀態的瀝青轉化為膠溶狀態的瀝青，有利于提高瀝青的使用效果[7]。……