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高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗(yàn)

 

1 試驗(yàn)儀器 
  動力粘度試驗(yàn)使用玻璃制成的毛細(xì)管,各支毛細(xì)管均劃分B、C、D三段, B、C、D各段均設(shè)置相應(yīng)的系數(shù),且所有系數(shù)均經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門檢測。因?yàn)椴AЪ庸ぞ哂幸欢ǖ奶厥庑?,所有毛?xì)管的各段標(biāo)定系數(shù)均不相同,在應(yīng)用過程中需予以注意。②通常情況下,B、C、D 各段標(biāo)定系數(shù),以及毛細(xì)管的規(guī)格、型號和編號均由儀器生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)資料中進(jìn)行了規(guī)定,操作人員應(yīng)對上述技術(shù)資料進(jìn)行妥善保管。 
  2 試驗(yàn)方法 
  2.1 試驗(yàn)儀器 
  第一,毛細(xì)管清洗。使用三氯乙烯將試驗(yàn)所需的真空毛細(xì)管徹底洗滌干凈,如果管壁上有油污,需使用蒸餾水和洗液等進(jìn)行徹底洗滌。洗滌完成后在烘箱中烘干。第二,毛細(xì)管的選擇。對待測試樣的粘度水平進(jìn)行預(yù)估,根據(jù)瀝青動力粘度試驗(yàn)T0620-2000的相關(guān)規(guī)定,對真空毛細(xì)管進(jìn)行選擇,應(yīng)保證規(guī)定體積試樣流經(jīng)時(shí)間超過60s。對于高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物,一般選擇2.0mm 半徑的毛細(xì)管。在乳化瀝青添加改性劑前,應(yīng)選擇1.0mm至0.5mm 半徑的毛細(xì)管作為殘留物動力粘度試驗(yàn)儀器。在大量添加改性劑后,需變?yōu)?.0mm 半徑的毛細(xì)管。第三,溫控儀調(diào)節(jié)。水溫設(shè)定在60.00℃左右,保證溫控系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,加熱浴缸中的水溫應(yīng)恒定為60.00€?.01℃。 
  第四,在玻璃浴缸中加水,并保證水面與箱蓋之間距離在30mm左右。打開U型水銀管兩端的鎖緊閥,也就是以垂直位置替代常規(guī)的水平位置。將真空系統(tǒng)電源開關(guān)調(diào)整為關(guān)閉狀態(tài),接通電源后將開關(guān)打開。 
  2.2 試樣準(zhǔn)備 
  第一,試樣準(zhǔn)備。加熱事先預(yù)備的高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物試樣,將其調(diào)整為流動狀態(tài),均勻攪拌后,將其置入另一毛細(xì)管的小盛樣器內(nèi),從而為試樣的灌入提供方便,試樣量在50cm3左右,并蓋好用蓋,在(145℃€?℃)恒溫的烘箱中保存。第二,試樣和毛細(xì)管的預(yù)熱。在(145℃€?℃)恒溫的烘箱將試樣和毛細(xì)管連續(xù)加熱 30min。第三,在所選的玻璃容器中豎立放置預(yù)熱處理的毛細(xì)管,并在毛細(xì)管中注入瀝青試樣自裝料管 A,將裝料線處試樣液面控制在€?mm以內(nèi)。試樣裝入時(shí)要避免管壁上附著試樣。第四,在(145℃€?5℃)的烘箱中放置加入試樣的毛細(xì)管,連續(xù)保溫(10min€?min),從而避免管中試樣出現(xiàn)氣泡。 
  2.3 試驗(yàn)步驟 
  將3 支裝置試樣的毛細(xì)管由烘箱中取出,連續(xù)2min在室溫下冷卻,并在保持恒定試驗(yàn)溫度的水浴中安(下轉(zhuǎn)第207頁)(上接第193頁)裝,應(yīng)將其位置保持在I標(biāo)線水浴液面下 20mm左右處。真空閥門確認(rèn)關(guān)閉后,接通毛細(xì)管和真空管的入口端,并保證其不存在漏氣現(xiàn)象。毛細(xì)管從烘箱中取出后,安裝在恒溫水浴中,并控制操作時(shí)間在 5min 以內(nèi)。對真空系統(tǒng)連接部位的可靠性和密閉性進(jìn)行檢查。真空開關(guān)開啟30秒鐘后,開始運(yùn)行真空泵,真空度控制在(300€?.5mmHg)左右,后自動關(guān)閉真空泵,并保持真空度的穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)按鈕使用液晶顯示,將待測的毛細(xì)管B、C、D各段系數(shù)和管號輸入液晶顯示屏菜單中并確定。連續(xù)30min在恒溫水浴中保存試樣毛細(xì)管后進(jìn)行測定。測定過程中,開啟各個(gè)真空壓力開關(guān),在瀝青到達(dá)相應(yīng)刻度后,將控制面板的“計(jì)時(shí)”鍵按下。完成1 號毛細(xì)管的試驗(yàn)后,重復(fù)前述各項(xiàng)操作,對2、3 號毛細(xì)管進(jìn)行檢測。完成3支毛細(xì)管的試驗(yàn)后,儀器能夠自動計(jì)算出試驗(yàn)結(jié)果。
2.4 結(jié)果計(jì)算 
  盡管自動化的試驗(yàn)儀器能夠?qū)y量結(jié)果進(jìn)行自動計(jì)算,但試驗(yàn)人員也應(yīng)了解測量結(jié)果的計(jì)算方法。根據(jù)下述公式對動力粘度進(jìn)行計(jì)算: =K€譼,其中,t單位為s,指的是經(jīng)過第一對60s以上標(biāo)線所需的時(shí)間,K單位為Pa·s/s,指的是第一對60s以上標(biāo)線的粘度計(jì)常數(shù),單位為Pa·s,指的是測定溫度下試樣的動力粘度。 
  3 試驗(yàn)結(jié)果 
  通過不同類型改性劑,以及相同的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)材料,實(shí)施高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗(yàn),結(jié)果表明,乳化瀝青未添加改性劑時(shí),殘留物動力粘度較小,僅為94.1 Pa·s左右,而添加高聚物改性劑后,其殘留物動力粘度提高幅度較大。在添加量為3.0%時(shí),改性前SBR為359.0 Pa·s,而改性后SBR為 2998 Pa·s,且改性劑增加后,不管是SBS還是SBR改性,動力粘度均會發(fā)生明顯上升。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),改性后的SBS蒸發(fā)殘留物,其動力粘度明顯大于改性前的SBR,改性前的SBR殘留物動力粘度均不超過1000 Pa·s,而改性后的SBS均超過2000 Pa·s。④ 
  在使用相同改性劑時(shí),乳化劑的不同并不會對動力粘度產(chǎn)生較大影響。同時(shí),由試驗(yàn)結(jié)果可知,在添加3.0%的SBR后,高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物的動力粘度無法達(dá)到相關(guān)的規(guī)定。⑤ 
  4 總結(jié) 
  我國頒布實(shí)施的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中,嚴(yán)格規(guī)定了高聚物改性乳化瀝青殘留物動力粘度這一指標(biāo)。若工程需要進(jìn)行SBS改性,可通過SBR進(jìn)行替代,但試驗(yàn)結(jié)果無法達(dá)到指標(biāo)要求,由此可見,無法對添加物是否為SBS 改性劑進(jìn)行甄別。兩者之間事實(shí)上存在較大的差異,因此,建議可將高聚物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗(yàn)作為其基本檢驗(yàn)項(xiàng)目,并參考彈性恢復(fù)、韌性和粘韌性等檢驗(yàn)指標(biāo),從而為高聚物改性乳化瀝青質(zhì)量的提高提供保證。 

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