瀝青指紋識別系統中瀝青分散方式對分子鏈測試的影響

馬 輝,楊曉強,季天劍,楊峻峰

（1.江蘇高速公路工程養護技術有限公司,江蘇 南京 210000; 2.成都路泰高科工程技術研究院,四川 成都 611332;3.南京航空航天大學,江蘇 南京 210016）

0 引言

瀝青指紋識別判定瀝青的同源性應用基礎上，進行了瀝青或瀝青混合料分析瀝青物理指標的研究，為了提高分子鏈特征與瀝青物理指標的關聯度，開展的一項測試級分析穩定性細化工程[1]。后續研究成果證明了該項目為瀝青分子鏈特征推算瀝青物理指標奠定了基礎。筆者在這方面的理論研究與工程實踐長達11年之久，研究成果具備革命性的創新。

1 SBS 改性劑分散方式

SBS 改性劑與四氫呋喃稀釋的分散方式對SBS 改性劑指紋識別測試，采用SBS 改性劑791。分散方式采用科路泰對外事故檢測的快速測試方法，30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡。測試數據結果見表1 所示。

表1 SBS 瀝青中SBS 改性劑指紋識別參數分析

根據表1 采集的數據看出相同組別的三次測試的數據，30 w 單頭超聲波震動20 min 分子量大于20 萬分區和15 萬～20 萬含量測試結果大于其他自然浸泡的任何時間測試數據。自然浸泡任何時間段測試的分子量小于30 w 單頭超聲波震動20 min。5 萬～10 萬分子量和10 萬～15 萬分子量通過30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡任何時間段測試數據偏小。通過該研究表明一種現象，SBS 改性劑與四氫呋喃浸泡存在微小的結果測試偏差。對穩定性和相關數據分析認為，采用30 w 單頭功率的超聲波震動20 min的分散方式對大于15萬分子無顯著影響，對于小于10 萬分子量存在顯著影響。自然浸泡大于6 h，不超過12 h。為了數據分析的統一性，SBS 改性劑分散方式采用自然浸泡方式，自然浸泡方式采用科路泰自研穩定型四氫呋喃稀釋瀝青測試瀝青指紋，更適合瀝青指紋識別系統的標準。

2 70 號瀝青分散方式

70 號瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別的測試，選用道路石油克拉瑪依70 號A 級，分散方式采用30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡；測試結果見表2 所示。

表2 70 號瀝青分散方法對指紋識別測試穩定匯總

通過表2 采集的克拉瑪依70 號瀝青數據，30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數據對于小于2 000 分子量的數據變化大。大于2 000 分子量數據基本穩定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數據變化大，不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于2 h 測試的分子量數據基本穩定。70 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數的穩定性要求。

3 90 號瀝青分散方式

90 號瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別系統的測試，采用道路石油克煉90 號A 級，30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡方式。測試結果見表3 所示。

通過表3 采集的克拉瑪依90 號瀝青數據，30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數據對于小于2 000 分子量的數據變化大。大于2 000 分子量數據基本穩定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數據變化大，不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于6 h 測試的分子量數據基本穩定。90 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數的穩定性要求[2]。

表3 90 號瀝青稀釋方法對分子測試穩定

4 SBS 改性瀝青分散方式

SBS 改性瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別系統的測試，采用埃索90 號瀝青+SBS 改性劑6302 改性瀝青組合（標準配樣制備），30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡方式。測試結果見表4 所示。

通過表4 采集的SBS 改性瀝青數據，30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數據對于小于6 000 分子量的數據變化大。大于6 000 分子量數據基本穩定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數據變化大，不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于6 h 測試的分子量數據基本穩定。經過分析認為，90 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數的穩定性要求[3]。

表4 SBS 改性瀝青稀釋方法對分子測試的影響

5 結論

通過研究SBS 改性劑、90 號瀝青、70 號瀝青、SBS改性瀝青在瀝青指紋識別系統中瀝青數據的穩定表明：

（1）SBS 改性劑采用30 w 單頭超聲波震動20 min的定能定時分散方式沒有顯著SBS 改性劑在瀝青指紋識別的數據。

（2）70 號瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數據不穩定，采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數據穩定性要求。

（3）90 號瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數據不穩定，采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數據穩定性要求。

（4）SBS 改性瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數據不穩定，采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數據穩定性要求。

綜述以上結論，采用一定功率的機械分散方式對道路石油瀝青來說，會影響分子鏈測試的小分子部分數據穩定性。對SBS 改性瀝青來說，采用一定功率的超聲波分散SBS 改性瀝青，測試結果表明數據穩定。其原因為，SBS 高分子吸附道路石油瀝青中小分子，導致SBS 改性瀝青的小分子數量小，高分子強力吸附小分子能力提高。SBS 改性瀝青在快速測試時，可以采用一定能量的機械分散測試分子鏈的指紋分析系統。對于瀝青分子鏈推導瀝青物理指標來說，道路普通瀝青在一定功率的超聲波分散使小分子更容易破壞原有的分子組合。為了兼顧SBS 改性瀝青和道路石油瀝青的測試數據分析，統一將道路石油瀝青和SBS 改性瀝青的分散方式采用自然浸泡6 h 以上符合瀝青指紋識別系統數據的穩定性要求。