1瀝青各組分對軟化點的影響
為研究瀝青各個組分對軟化點的影響,通常采用美國的科爾貝特四組分分析法:瀝青質 、樹脂、芳香烴和飽和烴。其不同比例成了不同的膠體結構,以瀝青質為中心’膠質吸附在瀝青質上形成膠束,整體作為分散相分散在分散介質中(芳香分和飽和分)。眾所周知,存在于飽和烴中的蠟(正構烷烴)對瀝青的路用性能影響很大,特別是我國富產石蠟基原油的情況下,更是眾所關注。賭在高溫時會使瀝青發軟,導致瀝青路面的高溫穩定性降低,出現車轍。同樣,在低溫時會使瀝青變得脆硬 , 導致路面低溫抗裂性降低,出現裂縫。此外,蠟會使瀝青與石料粘附性降低,在水分的作用下,會使路面石子與瀝青產生剝落現象,造成破壞,含蠟瀝青會使瀝青路面抗滑性降低,影響路面行車安全性。組成瀝青膠體體系的核心物質是瀝青質,瀝青質含量高,軟化點高,針入度小延度低。
2路用性能影響
瀝青路面的路用性能要求主要有:高溫穩定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能、抗老化性能、粘附性能、耐久性、水穩定性和抗滑性。
2.1軟化點對車轍的影響
由于行車荷載引起的車轍有兩種,壓密變形和塑性流動變形。壓密變形主要是由于行車的壓力作用 引起,瀝青混凝土被壓碎,通常伴隨著體積垂直變化。塑性流動變形沒有體積變化,只表現為瀝青混凝土的橫向流動,表現為輪跡帶下陷兩側隆起。為減少瀝青路面的車轍,工程施工中應控制所選用瀝青軟化點,一定要高于路面可能達到的最高溫度,或者采取適當措施降低路面溫度的方法。利用高軟化點的瀝青進行合理摻配,是提高瀝青路面抗車轍能力的有效途徑。
2.2軟化點對路面老化的影響
瀝青老化時組分之間發生轉化部分芳香烴會轉化為樹月旨,同時部分樹脂轉化為瀝青質,致使瀝青質含量增加,瀝—分子量和芳香性曾大,軟化點上升。瀝青老化后,在物理力學性質方面,表現為針入度減小,延度降低,軟化點升高,絕對黏度提高,脆點降低等。在化學組分含量方面,表現為飽和分變化甚少芳香分明顯轉變為膠質,而膠質又轉變為瀝青質由于芳香分轉變為膠質不足以補償膠質轉變為青質,所以最終是膠質減少,而浙青質顯著增加, 表現為軟化點提高。
2.3軟化點對高溫穩定性的影響
瀝青材料的高溫敏感性用軟化點表示。瀝青材料在硬化點至滴落點之間的溫度階段時,是一種粘滯流動狀態,在實際工程中,為保證瀝青不致由于溫度升高而產生流動的狀態,所以取溫度間隔87.21%的為軟化點。根據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》,環球軟化點儀測定,將瀝青試樣裝入規定尺寸的銅環內,試樣上放置標準鋼球浸入水或甘油中,以每分鐘5℃加熱升溫,使瀝青軟化下垂至規定距離時的溫度。軟化點越高,瀝青的耐熱性越好,即溫度穩定性越好。結力會顯著下降,動穩定度隨之下降。值得注意的是,當環境溫度在瀝青軟化點附近時,瀝青混合料的動穩定度將出現突變,即穩定值突然下降崩坍。路面溫度是影響高溫穩定性的主要因素,軟化點起決定性作用,隨著路面溫度的提高,高溫穩定性明顯降低 。
3結論
正戊烷瀝青質含量與瀝青軟化點之間存在簡單的線形關系,其含量與抗老化性相關度很高,適當提高瀝青質中的正戊燒含量可改善路用性能。在瀝青四組分中,瀝青質對軟化點影響最為顯著,因為它具有更大的極性、平均分子量、雜原子含量和芳香性。當 溫度超過瀝青混合料高溫抗變形的臨界溫度后,路面抗變形能力急劇下降。所以,可以根據工程項目的路面最高設計溫度選擇瀝青混合料,也就是說,采用的瀝青混合料的臨界溫度必須高于路面最高設計溫度,通過摻配的方法改善工程現場的瀝青軟化點。