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中國(guó)、美國(guó)和歐洲改性瀝青評(píng)價(jià)指標(biāo)比較
對(duì)于改性瀝青而言,由于技術(shù)的進(jìn)步和新的改性劑和改性方法的出現(xiàn),改性瀝青產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)途徑也越來(lái)越豐富,不過(guò)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用比較多的還是聚合物改性瀝青,包括SBS、SBR、PE、EVA等熱塑性橡膠或塑料類改性劑,也有一些采用巖瀝青、特立尼達(dá)湖瀝青生產(chǎn)的改性瀝青,另外近幾年出現(xiàn)的硫磺改性瀝青及多聚磷酸改性瀝青等。綜合中國(guó)、美國(guó)和歐洲關(guān)于改性瀝青的評(píng)價(jià)指標(biāo),可以發(fā)現(xiàn):
(1)歐洲對(duì)于改性瀝青的試驗(yàn)項(xiàng)目比較多,除了熟知的針入度、軟化點(diǎn)等指標(biāo)外,有針對(duì)改性瀝青的彈性恢復(fù)、測(cè)力延度等指標(biāo)。還有一點(diǎn)需要指出的是,歐洲體系中對(duì)聚合物改性瀝青提出了一個(gè)內(nèi)聚力特性(Cohesion)的技術(shù)指標(biāo),這種以能量的方法評(píng)價(jià)膠結(jié)料的變形性能,理論上比單純得到力的概念進(jìn)行變形性能評(píng)價(jià)更為全面,也更為合理,可以說(shuō),這一點(diǎn)是歐洲在試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系中的一個(gè)創(chuàng)新,這是美國(guó)體系和中國(guó)體系所沒(méi)有的。
(2)由于美國(guó)ASTM規(guī)范體系中根據(jù)改性劑的不同制定的關(guān)于改性瀝青的技術(shù)規(guī)范已經(jīng)廢止,目前各個(gè)州實(shí)行的改性瀝青規(guī)范沒(méi)有統(tǒng)一的指標(biāo)要求,基本是在原有普通道路瀝青規(guī)范的基礎(chǔ)上增加了一些附加指標(biāo),即在針入度、粘度、動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)、老化后的質(zhì)量損失等試驗(yàn)基礎(chǔ)上,有的州增加了一些如:相位角、彈性恢復(fù)、 MSCR試驗(yàn)等指標(biāo)。
(3)中國(guó)體系下聚合物改性瀝青的檢測(cè)項(xiàng)目更重視軟化點(diǎn)和5℃延度的指標(biāo)檢測(cè)。對(duì)于針對(duì)改性瀝青的離析、彈性恢復(fù)、粘韌性等試驗(yàn)依賴于改性劑的類型而進(jìn)行有針對(duì)性的選擇。
歐洲體系中針對(duì)改性瀝青進(jìn)行的檢測(cè)手段較多,除了彈性恢復(fù)之外,還有測(cè)力延度、直接拉伸試驗(yàn);并且評(píng)價(jià)的方法在原有檢測(cè)指標(biāo)的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的發(fā)展,如測(cè)力延度及直接拉伸試驗(yàn),其采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)已經(jīng)從力的概念發(fā)展到能量的概念,這樣從原來(lái)的特征點(diǎn)評(píng)價(jià)過(guò)渡到了試驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)。歐洲這些新的測(cè)試手段概念和目的比較明確,理論上有所進(jìn)步,其評(píng)價(jià)的效果值得中國(guó)進(jìn)一步驗(yàn)證。
美國(guó)由于SHRP研究期間,改性瀝青應(yīng)用較少,隨著性能(PG)規(guī)范問(wèn)世,改性瀝青應(yīng)用逐步增加,也發(fā)現(xiàn)PG規(guī)范不能正確反映改性瀝青性質(zhì),于是各州為了保證性能,在過(guò)去經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上推出了PG Plus(PG+或SHRP+)規(guī)范,然而這些指標(biāo)也不是基本性質(zhì)的,與性能也不一定相關(guān)。因此,隨著研究的深入,在NCHRP 9-10改性瀝青的Superpave體系研究基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了多應(yīng)力重復(fù)蠕變?cè)囼?yàn),企圖替代一些經(jīng)驗(yàn)的Plus指標(biāo)。
中國(guó)目前的改性瀝青規(guī)范,主要還是借鑒了已經(jīng)廢止的美國(guó)ASTM體系中的規(guī)范,但是根據(jù)美國(guó)對(duì)改性瀝青研究的進(jìn)一步深入及MP19-10MSCR規(guī)范的發(fā)布和進(jìn)一步推廣,相信以MSCR試驗(yàn)為代表的改性瀝青規(guī)范將是未來(lái)的發(fā)展方向。
總結(jié)歸納中國(guó)、美國(guó)和歐洲改性瀝青規(guī)范中瀝青指標(biāo)所涉及到的試驗(yàn)方法包括:針入度、軟化點(diǎn)、閃點(diǎn)、延度、老化、弗拉斯脆點(diǎn)、彈性恢復(fù)、粘韌性等。對(duì)于針入度、軟化點(diǎn)、閃點(diǎn)、延度、老化、弗拉斯脆點(diǎn)試驗(yàn)等在普通瀝青試驗(yàn)方法部分中均有比較,因此,此處不再贅述,只針對(duì)前文未提及的針對(duì)改性瀝青的試驗(yàn)方法,如離析、粘韌性、彈性恢復(fù)等試驗(yàn)方法進(jìn)行比較,具體試驗(yàn)方法列于表中。
在改性瀝青試驗(yàn)方法比較中,發(fā)現(xiàn)存在較大差異的試驗(yàn)方法主要是彈性恢復(fù)試驗(yàn)。針對(duì)彈性恢復(fù)試驗(yàn)在模具及方法上存在的差異是否會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,開(kāi)展了相關(guān)的比對(duì)試驗(yàn)。試驗(yàn)采用兩種SBS改性瀝青進(jìn)行歐洲、美國(guó)和中國(guó)的彈性恢復(fù)試驗(yàn),比較試驗(yàn)后的恢復(fù)率的差異。試驗(yàn)結(jié)果可以看出,3種試驗(yàn)方法下的試驗(yàn)結(jié)果基本沒(méi)有差異,因此,可以認(rèn)為雖然歐洲、美國(guó)和中國(guó)的彈性恢復(fù)試驗(yàn)在模具及方法上存在較大的差異,但是這些差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果幾乎沒(méi)有影響。
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