CN103645106A - 一种sbs改性沥青的质量测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种SBS改性沥青的质量测试方法，本发明根据SBS和橡胶粉在三氯乙烯中的溶解性不同，提出渗流度。本发明的测试方法和技术指标可以对SBS改性沥青和掺有橡胶粉等不溶添加剂的SBS改性沥青加以甄别，从而有效控制SBS改性沥青的产品质量。采用本发明方法进行测试，检验精度高，设备简单，成本低廉，使用方便，适合在施工现场进行推广应用。
Description
技术领域
本发明属于道路材料技术领域，尤其涉及一种SBS改性沥青的产品质量甄别技术指标和相应测试方法。
背景技术
沥青胶结料的本身特性对沥青路面性能有着显著影响。沥青的高温粘度越大、劲度越高、与石料的粘附性越好，相应的沥青混合料的抗车辙性能越强。“十五”期间，改性沥青得到了广泛应用。相对于其它改性沥青和普通道路石油沥青，SBS改性沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。目前，江苏省高速公路中上面层普遍采用SBS改性沥青。但是由于SBS改性沥青价格昂贵，不少厂商在供应SBS改性沥青时会弄虚作假，偷梁换柱，在SBS改性沥青中添加少量橡胶粉，致使SBS改性沥青的质量参差不齐，严重影响工程质量。
由于橡胶在炼制过程中，交联剂（主要是硫磺）和促进剂的加入会使其形成三维网络交联结构，从而成为不溶不熔的热固性弹性体，虽然在橡胶粉以及橡胶沥青的制备过程中，会有部分交联键被打断，但是被打断的键数相对较少，橡胶粉不溶不熔的特性依然存在。此外，在橡胶加工过程中，还添加有炭黑、白炭黑等多种无机添加剂，也不利于橡胶粉在三氯乙烯中的溶解。因此，橡胶粉改性沥青在三氯乙烯溶剂中的溶解能力较差。
与此不同，SBS改性剂是一种热塑性弹性体，其分子链由柔性丁二烯链段和刚性苯乙烯链段构成。无论是分子链规整的线型SBS，还是存在支链结构的星型SBS，均可完全溶解于三氯乙烯。
本发明根据SBS和橡胶粉在三氯乙烯中的溶解性不同，提出渗流度技术指标和相应测试方法，对SBS改性沥青和掺有橡胶粉等不溶添加剂的SBS改性沥青加以甄别，从而有效控制SBS改性沥青的产品质量。
虽然《公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTGE20-2011）》中T0604-2011沥青溶解度试验方法也是基于沥青或改性沥青在三氯乙烯中的溶解性进行检测评价，但是由于不溶胶粉会将纤维滤膜的孔道堵塞，致使过滤困难，同时，运用该法对不同掺量（2%、4%、8%）的橡胶粉改性沥青进行溶解度测试，结果均在99.6%以上，数据间的差异很小，不利于样品的甄别。
有鉴于上述现有的SBS改性沥青的质量测试方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型SBS改性沥青的质量测试方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的SBS改性沥青的质量测试方法存在的缺陷，而提供一种新型SBS改性沥青的质量测试方法，提高SBS改性沥青质量鉴别能力，操作简单，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种SBS改性沥青的质量测试方法，依次包括以下步骤：
1）实验仪器的准备，包括第一容器、第二容器、漏斗、滤纸和玻璃棒；
2）称量第一容器的重量计为m1；
3）称量SBS改性沥青样品的重量计为m2，并倒入第一容器中；
4）向含有SBS改性沥青样品的第一容器中倒入三氯乙烯，待SBS改性沥青溶解后，称量含有SBS改性沥青样品和三氯乙烯混合液的第一容器，总重计为m3；
5）称量第二容器的重量计为m4；
6）将第一容器中的SBS改性沥青样品和三氯乙烯混合液沿玻璃棒倾倒于漏斗通过滤纸，自然过滤到第二容器中，若规定时间内混合液能够全部通过漏斗，则取质量为m5的三氯乙烯润洗第一容器、漏斗和玻璃棒，若规定时间内混合液不能够全部通过漏斗，则m5=0，称取含有混合液的第二容器的重量，计为m6；
7）根据上述步骤记录的重量数据，得到SBS改性沥青样品的渗流度。前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述滤纸为慢速定量滤纸。
前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述第一容器内的SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液为样品原液，所述自然过滤到第二容器内的SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液为滤液。
前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述渗流度为规定时间内通过慢速定量滤纸的滤液与样品原液的质量比。
前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述样品原液中SBS改性沥青样品的浓度为0.08g/mL～0.1g/mL。
作为优选，前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述步骤4）中，待SBS改性沥青溶解后静置15min，再进行后续称量。
前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述规定时间为10分钟。
前述的SBS改性沥青的质量测试方法，所述第一容器和/或第二容器为烧杯、锥形瓶、量筒或者带塞锥形瓶。
借由上述技术方案，本发明SBS改性沥青的质量测试方法至少具有下列优点：
本发明根据SBS和橡胶粉在三氯乙烯中的溶解性不同，提出渗流度技术指标和相应测试方法，可以对SBS改性沥青和掺有橡胶粉等不溶添加剂的SBS改性沥青加以甄别，从而有效控制SBS改性沥青的产品质量。
采用本发明方法进行测试，检验精度高，设备简单，成本低廉，使用方便，适合在施工现场进行推广应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的SBS改性沥青的质量测试方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的SBS改性沥青的质量测试方法包括以下步骤：
（1）准备两个带有瓶塞的锥形瓶1和瓶2，玻璃漏斗、慢速定量滤纸及玻璃棒。
（2）测试锥形瓶1+瓶塞的重量m1；
（3）向锥形瓶1中倒入SBS改性沥青样品10±0.1g，SBS改性沥青样品重量计为m2；
（4）向含SBS改性沥青的瓶1中倒入100mL三氯乙烯，待SBS改性沥青溶解后静置15min，测试锥形瓶1+SBS改性沥青样品+三氯乙烯+瓶塞的重量计为m3；
（5）测试锥形瓶2+瓶塞的重量计为m4；
（6）将瓶1中的SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液沿玻璃棒倾倒于玻璃漏斗通过慢速定量滤纸自然过滤至锥形瓶2，若10min内SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液能够全部通过玻璃漏斗和慢速定量滤纸，则另取30±0.1g（m5）三氯乙烯润洗锥形瓶1、玻璃漏斗和玻璃棒；若10min内SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液无法全部自然过滤至锥形瓶2，则无需另取三氯乙烯（m5=0）；10min后，无论过滤是否完成，停止过滤，测试称量瓶2+滤液+瓶塞的重量（m6）；
（7）按式1计算SBS改性样品的渗流度，记为S1；
S=（m6-m4）/（m3+m5-m1）×100 （1）
注：因三氯乙烯会在坩埚、滤膜、玻璃棒等处发生粘附和挥发损失，损失的质量计为m损，所以S1值较理论值偏小。
S理论=（m6+m损-m4）/（m3+m5-m1）×100 （2）
（8）重复步骤（1）～步骤（7），进行平行试验，并计算SBS改性沥青样品的渗流度，记为S2；
（9）计算两次试验的平均值，记为最终渗流度结果S。
实施例1
以中国石油70#沥青为基质沥青，制备橡胶粉含量为0，SBS含量为3.0%的改性沥青。按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表1。
实施例2
以中石油70#沥青为基质沥青，制备橡胶粉含量为0，SBS含量为4.0%的改性沥青。按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表1。
实施例3
以中石油70#沥青为基质沥青，制备橡胶粉含量为0，SBS含量为5.0%的改性沥青。按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表1。
实施例4
以中石油70#沥青为基质沥青，制备橡胶粉含量为4.5%，SBS含量为0的改性沥青。按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表1。
表1不同实施例样品渗流度测试结果汇总（一）
从表1数据可以看出，根据渗流度可以很容易的对纯SBS改性沥青和掺有橡胶粉的SBS改性沥青加以甄别：纯SBS改性沥青的渗流度均在70%以上，而加有橡胶粉等不溶添加剂的SBS改性沥青，其渗流度则显著下降。
实施例5
取某市售成品改性沥青A，按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表2。
实施例6
取某市售成品改性沥青B，按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表2。
实施例7
取某市售成品改性沥青C，按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表2。
实施例8
取某市售成品改性沥青D，按照本发明上述技术指标的测试方法测试其渗流度，具体测试结果汇总于表2。
表2不同实施例样品渗流度测试结果汇总（二）
将本发明方法应用于四种市售成品SBS改性沥青，可明显看出成品改性沥青B的渗流度显著小于另外三种成品SBS改性沥青，说明成品改性沥青B中含有不溶添加剂，并非纯SBS改性沥青，从而证实了本发明所述技术指标及其测试方法的可行性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
1）实验仪器的准备，包括第一容器、第二容器、漏斗、滤纸和玻璃棒；
2）称量第一容器的重量计为m1；
3）称量SBS改性沥青样品的重量计为m2，并倒入第一容器中；
4）向含有SBS改性沥青样品的第一容器中倒入三氯乙烯，待SBS改性沥青溶解后，称量含有SBS改性沥青样品和三氯乙烯混合液的第一容器，总重计为m3；
5）称量第二容器的重量计为m4；
6）将第一容器中的SBS改性沥青样品和三氯乙烯混合液沿玻璃棒倾倒于漏斗通过滤纸，自然过滤到第二容器中，若规定时间内混合液能够全部通过漏斗，则取质量为m5的三氯乙烯润洗第一容器、漏斗和玻璃棒，若规定时间内混合液不能够全部通过漏斗，则m5=0，称取含有混合液的第二容器的重量，计为m6；
7）根据上述步骤记录的重量数据，得到SBS改性沥青样品的渗流度。
2.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述滤纸为慢速定量滤纸。
3.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述第一容器内的SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液为样品原液，所述自然过滤到第二容器内的SBS改性沥青样品与三氯乙烯混合液为滤液。
4.根据权利要求3所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述渗流度为规定时间内通过慢速定量滤纸的滤液与样品原液的质量比。
5.根据权利要求3所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述样品原液中SBS改性沥青样品的浓度为0.08g/mL~0.1g/mL。
6.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述步骤4）中，待SBS改性沥青溶解后静置15min，再进行后续称量。
7.根据权利要求1或4所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述规定时间为10分钟。
8.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的质量测试方法，其特征在于，所述第一容器和/或第二容器为烧杯、锥形瓶、量筒或者带塞锥形瓶。
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