超黏磨耗層專用高黏改性乳化瀝青指標(biāo)與材料開(kāi)發(fā)研究

金塬上

（遼寧省交通科研院有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110000）

1 超黏磨耗層技術(shù)之中高黏改性乳化瀝青指標(biāo)要求分析

1.1 適當(dāng)減少蒸發(fā)殘留物的含量指標(biāo)

在傳統(tǒng)的超薄磨耗層技術(shù)之中，對(duì)于噴灑性的乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的要求標(biāo)準(zhǔn)是65%以上。首先因?yàn)閭鹘y(tǒng)超薄磨耗層的上層所攤鋪的都是熱拌型的瀝青混合料，并且要求攤鋪層和黏層之間盡量沒(méi)有水，這樣才能讓后期的路面在抗水性方面得以有效保障。其次，為了讓黏層改性乳化瀝青之中的水分得以迅速蒸發(fā)，也要求盡量減少其中的含水量。另外，為了讓乳化瀝青可以上浮通過(guò)OGFC 的混合料大孔，有效包裹住熱拌料，乳化瀝青的固含量也一定要高，這樣才能讓上層的骨料以及原路面黏接這兩個(gè)要求得以有效滿足。

但是超黏磨耗層在蒸發(fā)殘留物的含量指標(biāo)方面卻和超薄磨耗層有著明顯的不同，因?yàn)槌つズ膶由蠈訑備伒氖抢浒栊偷娜榛癁r青緩和料，其攤鋪厚度僅有1cm，這樣就可以使下黏層的乳化瀝青之中的水分能夠順利通過(guò)，進(jìn)而得到有效蒸發(fā)。因?yàn)橛兄鼙〉臄備伜穸?，所以?yīng)用很小固化含量的乳化瀝青就可以讓上下層之間實(shí)現(xiàn)充分的黏結(jié)。另外，如果乳化瀝青的固化含量很高，對(duì)于噴灑的設(shè)備也就會(huì)有著很高的要求，這樣在施工的過(guò)程中就很容易出現(xiàn)噴嘴堵塞的情況。

但是，超黏磨耗層之中的固化含量也不能太小，因?yàn)樵谏蠈訑備伒睦浒栊腿榛癁r青混合料之中也有著一定的改性乳化瀝青含量。改性乳化瀝青有著較強(qiáng)的流動(dòng)性，所以就會(huì)自動(dòng)滲透到黏層改性乳化瀝青之中，如果黏層乳化瀝青之中有著過(guò)高的含水量，就很容易造成改性的乳化瀝青流失情況，但是如果將含水量減少，就會(huì)使其黏結(jié)力降低。因此，基于以上各種原因的考慮，在超黏磨耗層專用的噴灑改性乳化瀝青在使用的過(guò)程中，可以對(duì)蒸發(fā)殘留物含量進(jìn)行控制，使其超過(guò)60%即可。

1.2 適當(dāng)提高蒸發(fā)殘留物的軟化點(diǎn)要求

因?yàn)槌つズ膶佑兄鼙〉臄備伜穸?，所以路面的溫度就能夠快速向著黏層傳遞，如果黏層的改性乳化瀝青有著較低的蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)，那么就會(huì)導(dǎo)致黏層很容易軟化，進(jìn)而使得上層的冷拌冷鋪混合料很容易出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，降低其抗剪能力。所以應(yīng)該適當(dāng)提高黏層用改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物軟化點(diǎn)，將其指標(biāo)控制在60℃以上。這對(duì)于整個(gè)體系在高溫環(huán)境下穩(wěn)定性能的進(jìn)一步提升將起到十分有效的作用。

2 超黏磨耗層技術(shù)之中專用的高黏改性乳化瀝青的制備

2.1 對(duì)改性瀝青的配方加以優(yōu)化

在將改性瀝青要求的目標(biāo)予以滿足的基礎(chǔ)之上，并通過(guò)一系列的對(duì)比，最終選擇SBS 的摻量較低的配比方式，分別按照SBS 摻量為2.5%、3.0%以及3.5%進(jìn)行改性瀝青的配制。按照相關(guān)的制備要求，采用SBS 比例的降低以及穩(wěn)定劑比例降低的方法，并且對(duì)橡膠油組分進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)而得出配方：

SBS 改性劑配比分別為：2.5%、3.0%、3.5%，穩(wěn)定劑配比分別為：0.062 8%、0.074%、0.876%，橡膠油配比分別為：3.02%、3.66%、4.01%。

在163℃的條件之下，改性瀝青通過(guò)布氏旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)時(shí)的黏度分別為：0.256Pa·a、0.270Pa·a、0.325Pa·a。

從以上結(jié)果可以看出，在對(duì)改性瀝青進(jìn)行優(yōu)化之后，在這3種SBS 摻量的配比情況下，改性瀝青黏度都接近0.3Pa·a，這和改性瀝青乳化指標(biāo)的需求做到了有效的符合，這樣就可以對(duì)這3 種SBS 摻量配比之下的改性瀝青進(jìn)行性能的檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如下：

針入度（25℃）分別為：84×10-1mm、85×10-1mm、87×10-1mm。

軟化點(diǎn)分別為：50.5℃、55.2℃、61.8℃。延度（5℃）分別為：59cm、72cm、91cm。

彈性的恢復(fù)（10℃）分別為：83%、91%、87%。

離析（48h 軟化點(diǎn)差）分別為：0.4%、0.4%、0.7%。

通過(guò)以上結(jié)果可以看出，通過(guò)對(duì)輕質(zhì)油組分的用量以及穩(wěn)定劑的用量進(jìn)行調(diào)整之后，在這3 種SBS 配比條件之下，改性瀝青的針入度在（84～87）×10-1mm 的范圍之內(nèi)得以良好保持，這樣就可以對(duì)改性瀝青進(jìn)行可乳化性的確定。按照上文所述的制備標(biāo)準(zhǔn)要求，針入度的指標(biāo)可以將改性乳化瀝青軟硬方面的建議指標(biāo)予以反映，其彈性的恢復(fù)以及離析也都能夠滿足建議指標(biāo)之中的相關(guān)要求。而離析的測(cè)試結(jié)果則可以對(duì)改性瀝青穩(wěn)定性能予以有效反映。因此，通過(guò)各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用SBS 摻量配比為3.5%進(jìn)行配制的改性瀝青有著更好的穩(wěn)定性。

2.2 高黏改性的乳化瀝青制備研究

在本次研究之中，應(yīng)用的是KL-2乳化劑以及KL-3乳化劑，并且分別用這兩種乳化劑對(duì)SBS 摻量配比為2.5%、3.0%以及3.5%的改性瀝青進(jìn)行乳化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而制成了SBS 改性的乳化瀝青，然后對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)。這樣就可以根據(jù)給出的建議指標(biāo)，對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)選。首先應(yīng)用KL-2乳化劑對(duì)以上三種改性的乳化瀝青進(jìn)行制備，第一步就是檢測(cè)其中的蒸發(fā)殘留物的性能，以下是檢測(cè)結(jié)果：

蒸發(fā)殘留物比例分別為：70.95%、65.09%、64.47%。

針入度（25℃）分別為：113×10-1mm、119××10-1mm、101×10-1mm。

軟化點(diǎn)分別為：43.4℃、45.1℃、50.2℃。

延度（5℃）分別為：150cm 以上、150cm 以上、150cm 以上。彈性的恢復(fù)（10℃）分別為：35.5%、37.5%、63.5%。

通過(guò)以上結(jié)果可以看出，在3種SBS 配比劑量之下的改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物的含量方面有著細(xì)微的波動(dòng)，這也就說(shuō)明了在乳化的時(shí)候通過(guò)對(duì)皂液流量的控制以及瀝青流量的控制就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品蒸發(fā)殘留物含量的控制。同時(shí)，因?yàn)槿榛癁r青所應(yīng)用的設(shè)備是不同的，所以對(duì)于固含量的控制經(jīng)驗(yàn)方面也會(huì)有著一定的區(qū)別。在各種劑量的SBS 配比條件之下，乳化之前10℃的彈性恢復(fù)能力比指標(biāo)的要求都明顯高，但是在乳化之后，僅僅配比為3.5%的改性瀝青可以達(dá)到指標(biāo)的要求。

通過(guò)以上的研究與分析可以發(fā)現(xiàn)，乳化劑的應(yīng)用也會(huì)對(duì)乳化瀝青之中蒸發(fā)殘留物的性能起到重要的影響。隨著乳化劑的氨基物，針入度的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了明顯提升，軟化點(diǎn)得到了顯著降低，高溫性能以及彈性的恢復(fù)性能得到了明顯的降低。因此，為了讓乳化改性瀝青性能得以有效保障，在進(jìn)行改性瀝青的前期制備之中應(yīng)該適當(dāng)提升橡膠油的添加量，同時(shí)應(yīng)該適當(dāng)降低穩(wěn)定劑的比例。所以，高劑量的橡膠油以及低劑量的穩(wěn)定劑能夠讓瀝青在乳化的后期得以顯著變軟。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)超黏磨耗層這一技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中專用高黏改性乳化瀝青的指標(biāo)以及材料開(kāi)發(fā)進(jìn)行研究。希望本次研究可以為這一技術(shù)在我國(guó)高等公路建設(shè)之中的合理應(yīng)用提供一定的幫助。相信隨著當(dāng)今技術(shù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一技術(shù)也將會(huì)得到更好的發(fā)展，高黏改性乳化瀝青指標(biāo)與材料開(kāi)發(fā)的研究也將不斷收獲更加滿意的成效。