高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗技術(shù)分析

摘 要 本文對高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗方法進行了研究，在分析探討試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，獲得試驗結(jié)論，從而為高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度的檢查提供技術(shù)基礎(chǔ)。同時，建議將高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗作為其基礎(chǔ)的檢驗項目，并參考彈性恢復(fù)、韌性和粘韌性等相關(guān)的項目檢驗結(jié)果。

關(guān)鍵詞 高分子聚合物 改性乳化瀝青 殘留物 動力粘度

中圖分類號：O631.21 文獻標識碼：A

Polymer Modified Emulsified Asphalt Residual

Kinetic Viscosity Test Technical Analysis

WU Xiangmei， XIE Yinjun

（Shangqiu in He'nan Shangqiu Vocational and Technical College， Shangqiu， He'nan 476000

Abstract In this paper， the polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity test method are studied， based on the analysis of test results， test results， thus for the polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity check to provide technical basis and at the same time， proposed to polymer modified emulsified asphalt residual kinetic viscosity test as a foundation for its inspection items， toughness and refer to restore elasticity and toughness projects related to test results

Key words high-molecular； modified emulsified asphalt； residual； dynamic viscosity

動力粘度也稱為絕對粘度，以Pa·s、厘泊和泊為單位，其中，0.1Pa·s=100 厘泊=1泊。測定物質(zhì)的動力粘度，需要對測定環(huán)境的真空度和溫度進行嚴格限定，對標準體積試樣流通過真空減壓毛細管粘度計所需的時間進行檢測。在真空度和溫度相同的情況下，越大動力粘度的試樣流，其標準體積通過真空減壓毛細管粘度計耗費的時間越長，則試樣耐高溫的能力越強。①

1 試驗儀器

動力粘度試驗使用玻璃制成的毛細管，各支毛細管均劃分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。因為玻璃加工具有一定的特殊性，所有毛細管的各段標定系數(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 各段標定系數(shù)，以及毛細管的規(guī)格、型號和編號均由儀器生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)資料中進行了規(guī)定，操作人員應(yīng)對上述技術(shù)資料進行妥善保管。③

2 試驗方法

2.1 試驗儀器

第一，毛細管清洗。使用三氯乙烯將試驗所需的真空毛細管徹底洗滌干凈，如果管壁上有油污，需使用蒸餾水和洗液等進行徹底洗滌。洗滌完成后在烘箱中烘干。第二，毛細管的選擇。對待測試樣的粘度水平進行預(yù)估，根據(jù)瀝青動力粘度試驗T0620-2000的相關(guān)規(guī)定，對真空毛細管進行選擇，應(yīng)保證規(guī)定體積試樣流經(jīng)時間超過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 半徑的毛細管作為殘留物動力粘度試驗儀器。在大量添加改性劑后，需變?yōu)?.0mm 半徑的毛細管。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 試樣準備

第一，試樣準備。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，試樣和毛細管的預(yù)熱。在（145℃€？℃）恒溫的烘箱將試樣和毛細管連續(xù)加熱 30min。第三，在所選的玻璃容器中豎立放置預(yù)熱處理的毛細管，并在毛細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 試驗步驟

將3 支裝置試樣的毛細管由烘箱中取出，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標線水浴液面下 20mm左右處。真空閥門確認關(guān)閉后，接通毛細管和真空管的入口端，并保證其不存在漏氣現(xiàn)象。毛細管從烘箱中取出后，安裝在恒溫水浴中，并控制操作時間在 5min 以內(nèi)。對真空系統(tǒng)連接部位的可靠性和密閉性進行檢查。真空開關(guān)開啟30秒鐘后，開始運行真空泵，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管后進行測定。測定過程中，開啟各個真空壓力開關(guān)，在瀝青到達相應(yīng)刻度后，將控制面板的“計時”鍵按下。完成1 號毛細管的試驗后，重復(fù)前述各項操作，對2、3 號毛細管進行檢測。完成3支毛細管的試驗后，儀器能夠自動計算出試驗結(jié)果。

2.4 結(jié)果計算

盡管自動化的試驗儀器能夠?qū)y量結(jié)果進行自動計算，但試驗人員也應(yīng)了解測量結(jié)果的計算方法。根據(jù)下述公式對動力粘度進行計算： =K€譼，其中，t單位為s，指的是經(jīng)過第一對60s以上標線所需的時間，K單位為Pa·s/s，指的是第一對60s以上標線的粘度計常數(shù)，單位為Pa·s，指的是測定溫度下試樣的動力粘度。

3 試驗結(jié)果

通過不同類型改性劑，以及相同的試驗條件和試驗材料，實施高分子聚合物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗，結(jié)果表明，乳化瀝青未添加改性劑時，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，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。試驗結(jié)果證實，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，乳化劑的不同并不會對動力粘度產(chǎn)生較大影響。同時，由試驗結(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到相關(guān)的規(guī)定。⑤

4 總結(jié)

我國頒布實施的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中，嚴格規(guī)定了高聚物改性乳化瀝青殘留物動力粘度這一指標。若工程需要進行SBS改性，可通過SBR進行替代，但試驗結(jié)果無法達到指標要求，由此可見，無法對添加物是否為SBS 改性劑進行甄別。兩者之間事實上存在較大的差異，因此，建議可將高聚物改性乳化瀝青殘留物動力粘度試驗作為其基本檢驗項目，并參考彈性恢復(fù)、韌性和粘韌性等檢驗指標，從而為高聚物改性乳化瀝青質(zhì)量的提高提供保證。

注釋

① 馬和平，唐響亮.聚合物改性乳化瀝青的制備與應(yīng)用[J].交通科技，2005.1（5）：112-113.

② 陳旭煌，邢偉高，胡立新，陳新泰.聚合物改性乳化瀝青研究進展綜述[J].中國建筑防水，2012.1（10）：7-9.

③ 王振軍，沙愛民，肖晶晶等.水泥對乳化瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)的改善機理[J].武漢理工大學學報，2009.31（5）：16-19.

④ 盧哲安，肖貴澤，楊柄堯.粘彈性界面對復(fù)合材料有效性能的影響[J].武漢理工大學學報，2001.23（5）：15-19.

⑤ 肖晶晶，鄭南翔，宋哲玉.乳化劑對改性乳化瀝青性能影響及機理研究[J].鄭州大學學報：工學版，2008.29（3）：5-9.