路用抗剥落剂性能

路用抗剥落剂性能曹艳明【期刊名称】《《交通世界(建养机械)》》【年(卷)，期】2010(000)009【总页数】2页(P258-259)【作者】曹艳明【作者单位】沧州路桥工程公司【正文语种】中文【中图分类】U4抗剥落剂的类型抗剥落剂可通过降低沥青集料的界面张力来增进两者间的粘附，根据所处物理状态和作用对象的不同大体可分为两类：一是传统的消石灰和水泥，用来处理与沥青粘附性较差的集料，如花岗岩等。国外早在四十年代就开始采用消石灰水处理集料并取得了良好的使用效果。该方法虽然造价低廉，但处理量大而且迟滞生产效率，所以逐渐被另一类液体抗剥落剂所取代。液体抗剥落剂可以非常方便的直接加入沥青，但同时也带来了一定风险，那就是可能对沥青的性能产生不利的影响。直接加入沥青的液体抗剥落剂经历了几个发展阶段，其代表产品是金属皂(MetalSoap)、胺类(amine)和聚胺类(Polyamines)。金属皂的特点是成本低、使用方便，但是由于与沥青比重相差过大，易产生离析而影响使用效果，所以逐渐被胺类抗剥落剂所取代。胺类抗剥落剂能较好的增进沥青/集料的粘附，当仍然存在原料成本较高和热稳定性差的缺点。现在的道路工程则较多的采用了耐热性更好的聚胺类抗剥落剂，性能优于前两种抗剥落剂。试验评价国外在抗剥落剂评价方面的研究仅限于沥青混合料的水稳定性能，而国内的相关研究尚属空白，所以本文从众多抗剥落剂中筛选出两种比较有代表性的聚胺类抗剥落剂A和B，通过几种标准的沥青试验来评价不同掺量时对沥青各项基本性能的影响。沥青的主要性能主要包括粘附性、粘性、耐久性和感温性四方面。针入度可以评价沥青的粘性和感温性能，软化点也是重要的评价指标；延度则可以评价沥青的流变性质；沥青加速老化试验可以评价沥青的耐久性能。本文将采用上述几项指标辅以粘附性试验对添加抗剥落剂前后，沥青的粘附性、耐久性、感温性进行了多方面试验评价。基础沥青为了能够综合评价抗剥落剂对不同产地、不同基属、不同稠度的道路沥青性能的影响，笔者选用镇海100号和ESSO70号两种沥青作为基础沥青，其性能指标如表1所示。试样的制备鉴于抗剥落剂的推荐掺量为沥青重量的0.1~0.5%，本文对两种抗剥落剂采用不同的掺量与两种基础沥青配制了7种试样，表2所示。试样掺配时，先将沥青加热至约100°C~120OC的熔融状态，后按照掺加剂量将抗剥落剂沿容器边缘缓缓倒入热熔沥青中，同时用玻璃棒不停搅拌至均匀止。注意到粘稠的B型抗剥落剂流动性较差，所以添加前加热至80~100C。表1重交石油沥青与ESSO70号和镇海100号沥青技术指标对比试验项目重交通道路石油沥青技术指标AH-70ZH100100#ESSO70#针入度25°C,100g,5S（0.1mm）60-808864延度5cm/min,15C（cm）>100160184.5软化点（C）44-5440.348.0溶解度（苯）（%）>99.099.899.8薄膜加热试验163C,5h重量损失（%）<0.81.540.18软化点（C）/45.350.0针入度比（%）>5554.279.7延度15C（cm）>5048139.4粘附性试验沥青集料的粘附性是抗剥落剂的主要作用对象，粘附性的好坏直接影响沥青路面的使用质量和耐久性。对于沥青与集料粘附性试验评价，通常可采用水煮法作为评价手段。沥青集料的粘附性能不仅与沥青的性质有关，而且也与集料的性质密切相关。由于沥青对碱、中、酸三种集料的粘附力不同，抗水蚀能力性也由强依次减弱。本文选用了三种不同的集料与沥青试样进行粘附试验，这三种集料分别是碱性石灰岩集料、中性玄武岩集料和酸性砂岩集料，试验结果如表3所示。表3中不难看出，所有沥青试样与石灰岩集料的粘附性最好，而与砂岩集料的粘附性最差，说明不管是否添加抗剥落剂，沥青试样与矿料的粘附性均随集料酸性的提高而降低。就整体而言，粘度较高的ESSO沥青的粘附性优于粘度较低的镇海沥青。对于不同掺量而言，粘附等级随掺量的提高而增大。对于中性的玄武岩矿料，ESSO沥青的粘附等级从抗剥落剂零掺量时的4级提高到0.4%掺量时的5级；而对于酸性的石英砂岩矿料，效果更为明显，粘附等级从零掺量时的2级提高到0.4%掺量时的4级。所以，抗剥落剂可提高沥青与集料的粘附性能，对于提高沥青与酸性集料的粘附性则更为有效。表2Z00镇海100#原样沥青ZA4镇海100#沥青+0.4%A型抗剥落剂ZB4镇海100#沥青+0.4%B型抗剥落剂E00埃索60/70原样沥青EB2埃索60/70沥青+0.2%BAIII型抗剥落剂EB4埃索60/70沥青+0.4%BAIII型抗剥落剂EB6埃索60/70沥青+0.6%BAIII型抗剥落剂表3水煮法试验结果碱性石灰岩集料中性玄武岩集料酸性砂岩集料Z00431ZA4554ZB4554E00542EB2543EB4554EB6554耐久性用于评价沥青抗老化性能的方法主要有室内加速老化试验法、自然老化试验法、沥青薄膜烘箱加热试验法和沥青老化指数法，本文采用沥青薄膜烘箱加热试验对添加抗剥落剂前后沥青的耐久性进行评价，5种试样薄膜烘箱加热试验结果如表4所示。对比试样老化前指标的变化可知，基础沥青中添加抗剥落剂后，针入度有所升高，软化点略有下降，延度变化不大。不难看出，添加抗剥落剂对沥青的未老化前的性能影响并不十分明显。对比试样老化后指标的变化可知，相对于不添加抗剥落剂的试样，添加的试样老化后针入度比大幅度下降，软化点显著升高，延度急剧减小，说明抗剥落剂对沥青的耐老化性能（或耐久性）有非常不利的影响。虽然质量损失变化不大，但这并不能说明沥青的耐氧化性没有发生变化，因为沥青的吸氧量很可能被抗剥落剂的挥发所抵消，因此质量损失应当与其它老化指标综合评价。表4沥青技术指标对比*针入度条件为25°C/100g/5S，延度条件为5cm/min/15°C延度（cm）Z0088160.040.31.5445.354.248.0ZA497145.638.21.5550.041.033.0ZB498158.939.51.4451.533.734.2E0064184.548.00.1850.079.7139.4EB467196.347.50.1852.06651.0老化前薄膜加热试验后针入度（0.1mm）延度（cm）软化点（C）重量损失（%）软化点（^）针入度比（%）添加了抗剥落剂的沥青老化后，延度指标下降最为明显。延度反映沥青的延伸性，与沥青的流变行为有着密切的关系，有研究证明薄膜烘箱加热试验后残留延度值与路面使用中的抗裂能力有良好的相关性。镇海100#和ESSO70#沥青的延伸性能都较好，它们的25C延度达到200cm以上，15C延度也达到了150cm以上，满足重交沥青标准。由图1不难看出，添加抗剥落剂对基础沥青老化前的延度影响不大，而添加抗剥落剂并且老化后的延度大大降低，远低于基础沥青老化后延度。分析这种延度急剧下降及鱼鳞状裂缝现象的原因可能有以下两点：（1）抗剥落剂的热稳定性能不好。（2）在试验过程中，笔者发现抗剥落剂的挥发性较强，实际上135°C就开始强烈的挥发。因此，在沥青薄膜烘箱加热试验时，163°C的高温和较大的挥发面积条件下，抗剥落剂极易挥发或分解，而其挥发残留物有可能损害沥青的流变行为性质，使沥青的延度急剧下降。综上所述，从添加抗剥落剂沥青老化前后的指标变化和试验中出现的现象来看，抗剥落剂对原状基础沥青的性能指标影响不大，而对沥青薄膜烘箱加热后试验指标有非常不利的影响。由此不难得出这样的结论，抗剥落剂显著降低了沥青的耐老化性能，对沥青的耐久