CN107389496A - 一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,主要包括:步骤1、处理测试所用仪器;步骤2、将胶粉改性沥青加热至熔融态;制备胶粉改性沥青溶液;步骤3、将布氏漏斗插入抽滤瓶内;步骤4、将滤纸放入布氏漏斗中;步骤5、将胶粉改性沥青溶液倒入布氏漏斗中,抽滤;步骤6、将布氏漏斗连同滤纸置于通风处;步骤7、将所用仪器置于烘箱中,干燥冷却,称取布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒的质量;步骤8、计算有效胶粉含量,根据有效胶粉的含量确定胶粉改性沥青综合性能。本申请的有益效果为:大幅度缩短了胶粉改性沥青的溶解时间,压缩了实验周期,并且节约了大量的溶剂;可以综合评价内掺20%及以上胶粉改性沥青的性能及热稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及胶粉改性沥青中有效胶粉含量测定技术领域,尤其涉及一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法。
背景技术
随着现代社会汽车保有量的井喷式增长,截止到2016年6月,全国机动车保有量达到2.85亿辆,与此同时,重载大货车的数量也在不断的增加,这就使得我国的道路交通面临着流量大、轴载重等多方面的挑战。炼油厂所提炼的普通道路石油沥青已经越来越不能满足高等级公路尤其是高速公路对沥青胶结料性能的多方面要求。SBS因其可以大幅度提升道路沥青的路用性能而得到了广泛的应用,但是SBS是高附加值材料,应用于改性沥青领域属于一种资源的浪费。废胶粉改性沥青以其优异的高温性能、低温性能、耐老化性能以及作为废旧轮胎回收利用的可持续发展方面的优势,得到了广泛的应用。但是现阶段胶粉改性沥青的胶粉掺量通常情况下是内掺20%,掺量过低,回收利用废旧轮胎胶粉的能力有限,并且其各项性能指标还有进一步的提升空间,因此,国内外许多研究者逐步开展了大掺量胶粉改性沥青方面的研究。
众所周知,废旧胶粉的主要成分是橡胶烃、炭黑、有机小分子添加剂、无机材料添加剂,对于常规的内掺20%废胶粉改性沥青来说,废旧胶粉加入到沥青中后,会吸收沥青中的轻质组分发生物理反应即溶胀,随着沥青轻质组分的减少,沥青中胶质和沥青质所占比例有所提高,沥青体系黏度逐渐变大。废旧橡胶粉对于道路沥青高、低温性能的改善,主要是依靠废旧胶粉中吸收沥青中的轻质组分发生溶胀的这部分胶粉实现的。
不管常规的内掺20%胶粉改性沥青还是大掺量(内掺25%、30%、35%、40%)胶粉改性沥青,溶胀部分的大粒径胶粉含量对胶粉改性沥青的各项性能指标有着至关重要的影响,本申请就把这部分溶胀胶粉定义为有效胶粉,即粒径大于10μm的胶粉大颗粒。
目前,国内外并没有一种行之有效的测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,有效胶粉含量即指溶胀胶粉含量。
现有技术中测定胶粉改性沥青溶解度的方法中胶粉改性沥青完全溶解耗费时间至少在3h以上,而且需要耗费大量的溶剂,造成了溶剂的浪费,本申请提出的实验方法通过把溶剂加热到热回流温度对胶粉改性沥青进行溶解,缩短了溶解时间,也节约了溶剂的用量。
发明内容
鉴于上述的分析,本申请旨在提供一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,用以解决现有技术无法有效测定胶粉改性沥青中有效胶粉含量的问题。
本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的:
一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,主要包括以下步骤:
步骤1、将测试所用圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗放置在烘箱内干燥至恒重,然后将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗移入干燥器中进行冷却,并称取各仪器的质量;
步骤2、将胶粉改性沥青放入烘箱中加热至熔融态;称取熔融态的胶粉改性沥青于冷却后的圆底烧瓶中,冷却至室温后,加入溶剂,回流后冷却,得到胶粉改性沥青溶液;
步骤3、将布氏漏斗的下端置于连接有抽气装置的抽滤瓶内;
步骤4、将修剪好的滤纸放入布氏漏斗中,所述滤纸覆盖所述布氏漏斗中的所有孔;
步骤5、将所述胶粉改性沥青溶液倒入所述布氏漏斗中,打开所述抽气装置进行抽滤,直至全部溶液滤完;
步骤6、将布氏漏斗连同滤纸取下放置在通风处,直至无溶剂气味;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置于烘箱中,而后置于干燥器中冷却,称取布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒的质量;
步骤8、计算有效胶粉含量,并根据有效胶粉的含量确定胶粉改性沥青综合性能。
本申请方法能够快速测定胶粉改性沥青有效胶粉的含量,节省测试时间,同时,本申请可以综合评价内掺20%及以上胶粉改性沥青的性能及稳定性。
进一步的,所述有效胶粉含量的计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中,Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g。
本申请中有效胶粉含量的计算公式能够计算出胶粉改性沥青中大颗粒胶粉的含量,以此可以对胶粉改性沥青的高温性能、黏度、稳定性进行评判,对于常规内掺20%胶粉改性沥青,如果有效胶粉含量无法大于10%说明此种沥青可能存在黏度过小、稳定性差、高温性能不好的问题,对大掺量胶粉改性沥青,如果有效胶粉含量过大,肯定会伴随着黏度过大的问题,如果有效胶粉含量过低,说明此沥青高温性能也有一定的问题。
进一步的,所述步骤1中,将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗冲洗干净后放置在100~110℃的烘箱中;将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗移入到干燥器中冷却不少于30min。
本申请将圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗放入烘箱和干燥器中,能够提高本申请测试方法的精度,防止出现圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗中附带的一些杂质影响测试数据的精确性。
进一步的,所述步骤2中,将所述胶粉改性沥青放置在175~185℃烘箱中4~6h。
本申请将胶粉改性沥青放置在175~185℃烘箱中4~6h使得胶粉改性沥青形成相对均匀的流动态,保证称取样品时的均匀性,以免造成不必要的误差。
进一步的,所述步骤2中,所述溶剂为三氯乙烯、甲苯或四氢呋喃,所述溶剂的加入量为60~70mL,回流温度为60~160℃,回流时间为30~60min。
本申请中溶剂选择三氯乙烯、甲苯或四氢呋喃,原因是它们都可以完全溶解沥青以及降解后的胶粉,但是不能溶解溶胀胶粉;溶剂的加入量为60~70mL,一方面是能保证胶粉改性沥青相对较快速的全部溶解,另一方面是尽可能的减少溶剂的加入量;回流温度需要高于溶剂沸点,以此来保证溶剂快速气化,加快溶剂的循环次数;回流时间为30~60min,有效保证了胶粉改性沥青能够完全溶解。
进一步的,所述步骤3中,抽气装置包括多功能瓶和抽气泵,所述多功能瓶的短导管与所述抽滤瓶的抽气嘴相连,所述多功能瓶的长导管与所述抽气泵相连;所述布氏漏斗管下端的斜面朝向所述抽滤瓶的抽气嘴。
本申请设置抽气装置,能够提高过滤速度,如果不引入负压,滤液通过滤纸的速率会相当缓慢,甚至无法通过;将布氏漏斗管下端的斜面朝向抽滤瓶的抽气嘴,使得漏斗斜面口部的空气很快被优先抽走,形成负压,滤液会更快的被抽滤下来。
进一步的,所述步骤4中,所述滤纸的孔径为10~15μm,所述滤纸的直径小于所述布氏漏斗的直径。
本申请滤纸的孔径选择为10~15μm,如果选择过大孔径的滤纸,可能会有部分大颗粒胶粉通过滤纸;如果选择滤纸孔径过小,容易出现堵塞,影响过滤效率;同时,本申请中大多数大胶粉颗粒的粒径都大于10微米。
进一步的,所述步骤5中,当漏斗无滤液后,继续减压过滤1~2min。
本申请待漏斗中无滤液后还要继续减压过滤1~2min,是为了充分过滤,防止出现部分溶剂夹杂在滤纸层中。
进一步的,所述步骤6中,将所述布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒一同置于100~110℃烘箱中至少20分钟;将所述布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却25~35min。
本申请在100~110℃烘箱中至少20分钟是为了让残留在滤纸上的溶剂全部挥发;将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却25~35min是为了防止从烘箱中拿出的过热仪器吸附空气中的水分,影响测试结果的准确性。
进一步的,所述胶粉改性沥青中小粒径胶粉含量计算方法:
R=胶粉内掺比例-Y
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
R——溶解胶粉及小粒径胶粉含量,单位:%。
本申请计算小粒径胶粉含量是为了确定大掺量胶粉改性沥青中有多少胶粉溶解到沥青之中了,以此来推断大掺量胶粉改性沥青中降粘剂的加入量是否足够,是否需要对大掺量胶粉改性沥青配方中的降粘剂用量进行调整;除此之外,还可以推断出20%掺量胶粉改性沥青在制备过程中是否出现高温等原因导致的胶粉过度的分解。
本申请有益效果如下:
(1)本申请公开了一种可以快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量(溶胀胶粉含量)以及小颗粒胶粉含量(包含粒径小于10μm的小粒径胶粉、溶解于沥青中的胶粉)的测试方法,大幅度缩短了胶粉改性沥青的溶解时间,压缩了实验周期,并且节约了大量的溶剂;
(2)根据本申请提供的有效胶粉含量测试方法得出的结果,可以综合评价内掺20%及以上胶粉改性沥青的性能好坏;
(3)根据本申请提供的有效胶粉含量测试方法得出的结果,可以评价内掺20%及以上胶粉改性沥青热稳定性的好坏;
(4)根据本申请提供的有效胶粉含量测试方法得出的结果,可以对大掺量胶粉改性沥青混合料的配合比设计提供一定的理论依据。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本申请的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本申请加热回流装置示意图;
图2为本申请的抽滤装置示意图。
图中,1-冷凝管,2-圆底烧瓶,3-加热模块,4-布氏漏斗,5-抽滤瓶,6-多功能瓶。
具体实施方式
本申请一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,包括以下步骤:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃±5℃的烘箱内干燥至恒重,一般干燥时间为15min,然后将圆底烧瓶、玻璃棒及布氏漏斗移入干燥器中冷却不少于30min,然后,称取圆底烧瓶质量为m1,称取玻璃棒质量为m2,称取布氏漏斗质量为m3,质量称取准确至0.001g;
步骤2、将胶粉改性沥青放置在175~185℃烘箱中4-6h,至改性沥青成熔融态为止;用预先干燥的圆底烧瓶称取胶粉改性沥青试样2g±0.02g(m4),质量称取精确至0.001g;将圆底烧瓶中的胶粉改性沥青冷却至室温后,向胶粉改性沥青试样中加入60~70mL溶剂,得到胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至溶剂回流温度60-160℃,回流30-60min,随后冷却至室温,加热回流装置见图1,加热回流装置包括加热模块3、圆底烧瓶2和冷凝管1,加热模块3主要进行温度控制,圆底烧瓶2置于加热模块3上,冷凝管安装于圆底烧瓶2上;
步骤3、安装抽滤装置,如图2所示,布氏漏斗安装于抽滤瓶上方,抽滤瓶的抽气嘴与多功能瓶相连,多功能瓶的出气口与抽气泵相连;检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张直径约为9cm的滤纸,使其略小于布氏漏斗,但要把所有的孔都覆盖住,称取两张滤纸的质量为m5,质量称取准确至0.001g,并滴加溶剂使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气泵的抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量溶剂分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤1-2min;
步骤6、卸下抽滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无溶剂气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于100~110℃的烘箱中至少20分钟;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却25~35min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量为m6,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量为m7;
计算有效胶粉含量,计算公式为:
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g。
上述溶剂包含:三氯乙烯、甲苯或四氢呋喃,选取上述溶剂的原因是:它们作为溶剂都可以完全溶解沥青以及降解后的胶粉,但是不能溶解溶胀胶粉。
小粒径胶粉(粒径小于10μm的胶粉以及溶解于沥青中的胶粉)含量计算方法:
R=胶粉内掺比例-Y
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
R——溶解胶粉及小粒径胶粉含量,单位:%;
值得注意的,本申请所使用的胶粉改性改性沥青除20%和25%掺量的胶粉改性沥青外,其他掺量的胶粉改性沥青的原料按质量份数计为:基质沥青100份、胶粉40~80份、降粘剂0.35~1.5份,补强剂1~10份、稳定剂0.1~0.5份,SBS≤2份;胶粉为20~40目,降粘剂为活化剂980、活化剂580、活化剂480、活化剂420、活化剂950、邻苯二甲酸二辛烯酯、环氧脂肪酸甲酯、环烷油、橡胶油、芳烃油、塑解剂中的一种或几种的混合物;补强剂为10号沥青、天然沥青、石油树脂、酚醛树脂、乙撑双硬质酰胺中的一种或几种的混合物;稳定剂为硫磺、有机硫化物的一种或两种的混合物。
值得注意的,本申请除20%和25%掺量的胶粉改性沥青外,其他掺量的胶粉改性沥青的原料的制备方法为:
步骤1、按质量比称取改性沥青的原料;
步骤2、将基质沥青在160~190℃加热,然后输送至中试反应釜中;
步骤3、向中试反应釜中加入降粘剂、补强剂,搅拌均匀;
步骤4、将胶粉加入中试反应釜中,控制温度在180~190℃,溶胀时间范围在20~50min,混合搅拌;
步骤5、将上述沥青混合物泵送至大功率胶体磨进行强剪切研磨,所述大功率胶体磨进行强剪切研磨的转速为1500~2450rpm,剪切时间为5~15min;
步骤6、向经过强剪切研磨的沥青混合物中加入稳定剂;
步骤7、将加入稳定剂后的沥青混合物泵送至胶体磨进行弱剪切研磨,所述沥青混合物泵送至胶体磨进行弱剪切研磨的转速为1500~2450rpm,剪切时间为5~10min,得到改性沥青成品。
实施例1
选取内掺20%胶粉改性沥青,其中180℃黏度2.4Pa·S,针入度为48(0.1mm),软化点为71.5℃,5℃延度为13cm;其中内掺20%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青100份,胶粉25份,环氧脂肪酸甲酯为0.25份,补强剂酚醛树脂为2份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.474g,称取玻璃棒质量m2为14.271g,称取布氏漏斗质量m3为273.285g;
步骤2、将内掺20%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺20%胶粉改性沥青试样m4为2.003g;将内掺20%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺20%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.076g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺20%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.685g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.745g;计算内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量,计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表1;
步骤8、根据内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺20%胶粉改性沥青的性能。
表1内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量数据
本实施例中胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为20%,而有效胶粉含量为16.2%,由此可以看出只有少部分胶粉出现降解,这说明改性沥青的工艺及配方设计没有问题,因此,20%胶粉改性沥青在高温性能、黏度等性能指标上没有问题,即与前文列出的改性沥青的针入度、软化点、黏度指标相比,均没有出现问题。
实施例2
选取内掺25%胶粉改性沥青,其中180℃黏度3.1Pa·S,针入度为64(0.1mm),软化点为73.0℃,5℃延度为14cm;其中内掺25%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青100份、胶粉34份、环氧脂肪酸甲酯为0.25份,活化剂980为0.1份,补强树脂为2份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.480g,称取玻璃棒质量m2为14.273g,称取布氏漏斗质量m3为273.286g;
步骤2、将内掺25%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺25%胶粉改性沥青试样m4为2.015g;将内掺25%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺25%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.086g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺25%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.721g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.753g;计算内掺25%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺25%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表2;
步骤8、根据内掺25%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺25%胶粉改性沥青的性能。
表2内掺25%胶粉改性沥青有效胶粉含量数据
本实施例中胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为25%,而有效胶粉含量为17.3%,小粒径胶粉及溶解胶粉含量为7.7%,可以看出有效胶粉含量相对于20%胶粉改性沥青有所提升,所以黏度有所提升,溶解型胶粉含量相对于20%胶粉改性沥青有所提升,所以改性沥青的低温延度有所提升,这与改性沥青的实验数据对比是相一致的;除此之外,活化剂的加入,明显增加了小粒径胶粉含量,并最终使得黏度的可控。
实施例3
选取内掺30%胶粉改性沥青,其中180℃黏度3.2Pa·S,针入度为56(0.1mm),软化点为71.5℃,5℃延度为17cm;其中内掺30%胶粉改性沥青中各原料按质量比计为沥青100份,胶粉43份,环氧脂肪酸甲酯0.25份,活化剂980为0.14份,补强酚醛树脂为3份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.467g,称取玻璃棒质量m2为14.276g,称取布氏漏斗质量m3为273.284g;
步骤2、将内掺30%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺30%胶粉改性沥青试样m4为2.006g;将内掺30%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺30%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.078g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺30%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.738g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.744g;计算内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表3;
步骤8、根据内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺30%胶粉改性沥青的性能。
表3内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量数据
本实施例胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为30%,而有效胶粉含量为18.8%,小粒径胶粉及溶解胶粉含量为11.2%,由此可以看出,随着胶粉掺量的增加,有效胶粉含量增速较慢,而小粒径胶粉含量占比快速增加,改性沥青黏度随着有效胶粉含量的增加又有所增加,而低温延度随着小粒径胶粉含量的增加而有所增长,30%胶粉改性沥青有效胶粉含量在合理的范围之内(10%-25%),这说明本申请大掺量胶粉改性沥青配方及工艺设计合理。
实施例4
选取内掺35%胶粉改性沥青,其中180℃黏度3.5Pa·S,针入度为70(0.1mm),软化点为67.0℃,5℃延度为18cm;其中内掺35%胶粉改性沥青中各原料按质量份数为沥青为100份,胶粉为54份,环氧脂肪酸甲酯为0.4份,补强树脂为5份,活化剂980为0.21份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.481g,称取玻璃棒质量m2为14.271g,称取布氏漏斗质量m3为273.285g;
步骤2、将内掺35%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺35%胶粉改性沥青试样m4为2.003g;将内掺35%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺35%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸,最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.081g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺35%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.771g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.754g;计算内掺35%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺35%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表4;
步骤8、根据内掺35%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺35%胶粉改性沥青的性能。
表4内掺35%胶粉改性沥青有效胶粉含量数据
本实施例胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为35%,而有效胶粉含量为20.3%,小粒径胶粉及溶解胶粉含量为14.7%,由此可以看出,随着胶粉掺量的增加,有效胶粉含量增速较慢,而小粒径胶粉含量占比快速增加,低温延度随着小粒径胶粉含量的增加而有所增长,改性沥青有效胶粉含量在合理的范围之内(10%-25%),这说明本申请大掺量胶粉改性沥青配方及工艺设计合理。
实施例5
选取内掺40%胶粉改性沥青,其中180℃黏度3.7Pa·S,针入度为65(0.1mm),软化点为68.5℃,5℃延度为19cm;其中内掺35%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青为100份,胶粉为66份,环氧脂肪酸甲酯为0.55份,补强树脂为7份,活化剂980为0.35份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.466g,称取玻璃棒质量m2为14.274g,称取布氏漏斗质量m3为273.285g;
步骤2、将内掺40%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺40%胶粉改性沥青试样m4为2.007g;将内掺40%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺40%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.074g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺40%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.809g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.741g;计算内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表5;
步骤8、根据内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺40%胶粉改性沥青的性能。
表5内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量数据
本实施例胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为40%,而有效胶粉含量为22.5%,小粒径胶粉及溶解胶粉含量为17.5%,由此可以看出,随着胶粉掺量的增加,有效胶粉含量增速较慢,而小粒径胶粉含量占比快速增加,改性沥青有效胶粉含量有点偏大,所以改性沥青黏度稍微偏大,改性沥青小胶粉含量高,说明改性沥青低温延度优异,总体来说本申请改性沥青配方及工艺设计较为合理。
实施例6
选取内掺20%胶粉改性沥青并且在180℃烘箱中静置24h后样品,其中初始180℃黏度2.4Pa·S,针入度为48(0.1mm),软化点为71.5℃,5℃延度为13cm,180℃烘箱放置24h后180℃黏度1.9Pa·S,针入度为54(0.1mm),软化点为68.5℃,5℃延度为14cm;其中内掺20%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青100份,胶粉25份,环氧脂肪酸甲酯为0.25份,补强剂酚醛树脂为2份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.472g,称取玻璃棒质量m2为14.272g,称取布氏漏斗质量m3为273.284g;
步骤2、将内掺20%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺20%胶粉改性沥青试样m4为2.001g;将内掺20%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺40%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.079g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺20%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.616g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.745g;计算内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表6;
步骤8、根据内掺20%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺20%胶粉改性沥青的性能。
表6内掺20%胶粉改性沥青烘箱中放置24h后有效胶粉含量数据
本实施例胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为20%,衰减前有效胶粉含量为16.2%,衰减后有效胶粉含量为12.7%,这说明改性沥青在长期高温存储的过程中,有效胶粉含量出现了下降,而小胶粉含量出现了上升,伴随着有胶粉胶粉含量的下降,改性沥青黏度会下降,高温性能软化点会有所下降,而低温延度会有所升高,此种改性沥青有效胶粉含量24h下降了3.5%,下降幅度不是很大,说明此种改性沥青热稳定性较好。
实施例7
选取内掺30%胶粉改性沥青并且在180℃烘箱中静置24h后样品,其中初始180℃黏度3.2Pa·S,针入度为56(0.1mm),软化点为71.5℃,5℃延度为17cm,180℃烘箱放置24h后180℃黏度3.1Pa·S,针入度为61(0.1mm),软化点为66.5℃,5℃延度为17cm;其中内掺30%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青100份,胶粉43份,环氧脂肪酸甲酯0.25份,活化剂980为0.14份,补强酚醛树脂为3份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.463g,称取玻璃棒质量m2为14.279g,称取布氏漏斗质量m3为273.288g;
步骤2、将内掺30%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺30%胶粉改性沥青试样m4为2.009g;将内掺30%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺30%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.084g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺30%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.718g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.742g;计算内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表7;
步骤8、根据内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺30%胶粉改性沥青的性能。
表7内掺30%胶粉改性沥青烘箱中放置24h后有效胶粉含量数据
本实施例中胶粉改性沥青胶粉的加入质量分数为30%,衰减前有效胶粉含量为18.8%,衰减后有效胶粉含量为17.2%,这说明改性沥青在长期高温存储的过程中,有效胶粉含量出现了下降,而小胶粉含量出现了上升,伴随着有胶粉胶粉含量的下降,改性沥青黏度会下降,高温性能软化点会有所下降,此种改性沥青有效胶粉含量24h下降了1.6%,下降幅度不是很大,改性沥青各项性能变化不大,说明此种改性沥青稳定性相对于20%胶粉改性沥青更加优秀。
实施例8
选取内掺40%胶粉改性沥青并且在180℃烘箱中静置24h后样品,其中初始180℃黏度3.7Pa·S,针入度为65(0.1mm),软化点为68.5℃,5℃延度为19cm,180℃烘箱放置24h后180℃黏度3.3Pa·S,针入度为70(0.1mm),软化点为66.0℃,5℃延度为19cm;其中内掺40%胶粉改性沥青中各原料按质量份数计为沥青为100份,胶粉为66份,环氧脂肪酸甲酯为0.55份,补强树脂为7份,活化剂980为0.35份,交联剂硫磺为0.5份。
本实施例快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法为:
步骤1、将测试所用量程为100mL的圆底烧瓶、玻璃棒、直径100mm的布氏漏斗放入105℃的烘箱内干燥15min,然后移入干燥器中冷却30min,称取圆底烧瓶质量m1为95.464g,称取玻璃棒质量m2为14.271g,称取布氏漏斗质量m3为273.285g;
步骤2、将内掺40%胶粉改性沥青在180℃烘箱中放置6h,用预先干燥的圆底烧瓶称取内掺40%胶粉改性沥青试样m4为2.002g;将内掺40%胶粉改性沥青试样冷却至室温后,加入65mL甲苯,制成内掺40%胶粉改性沥青溶液,在加热块上加热至甲苯回流温度157℃,回流1h,随后冷却至室温;
步骤3、安装抽滤装置,检查布氏漏斗与抽滤瓶之间连接是否紧密,抽气泵连接口是否漏气;在抽滤瓶上配一单孔塞,布氏漏斗安装在塞孔内;布氏漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴,但不可靠得太近,以免使滤液从抽气嘴抽走;
步骤4、修剪两张滤纸最小孔径为10~15μm,使其略小于布氏漏斗,并称取两张滤纸的质量m5为1.072g;滴加甲苯使滤纸与漏斗连接紧密,轻轻开启抽气阀开关,除去抽滤瓶中部分空气,以使滤纸紧贴于漏斗底上,避免在过滤过程中有固体从滤纸边沿进入滤液中;
步骤5、将内掺40%胶粉改性沥青溶液沿玻璃棒倒入布氏漏斗中,打开抽气阀开关,开始抽滤,直至全部溶液滤完,用少量甲苯分次清洗烧杯及玻璃棒,将全部不溶物移至漏斗中;当漏斗无滤液后,继续减压过滤2min;
步骤6、卸下减压过滤装置,将布氏漏斗连同滤纸放置在通风处,直至无甲苯气味为止;然后将布氏漏斗连同滤纸、烧杯、玻璃棒一同置于105℃的烘箱中20min;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却30min后,称取布氏漏斗连同滤纸质量m6为274.750g,称取圆底烧瓶及玻璃棒质量m7为109.736g;计算内掺30%胶粉改性沥青有效胶粉含量,
计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g;
本实施例内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果见表8;
步骤8、根据内掺40%胶粉改性沥青有效胶粉含量的计算结果,综合评价内掺40%胶粉改性沥青的性能。
表8内掺40%胶粉改性沥青烘箱中放置24h后有效胶粉含量数据
本实施例胶粉改性沥青中胶粉的加入质量分数为40%,衰减前有效胶粉含量为22.5%,衰减后有效胶粉含量为19.7%,这说明改性沥青在长期高温存储的过程中,有效胶粉含量出现了下降,而小胶粉含量出现了上升,伴随着有胶粉胶粉含量的下降,改性沥青黏度会下降,高温性能软化点会有所下降,此种改性沥青有效胶粉含量24h下降了2.8%,下降幅度不是很大,说明此种改性沥青稳定性相对于20%胶粉改性沥青更加优秀。
从上述8个实例可以看出,对于整个胶粉改性沥青体系来说有效胶粉和小粒径胶粉所占比例都是随着胶粉掺量的增加而增加;针对胶粉在改性沥青中的存在类别来说,随着胶粉掺量的增加,小粒径胶粉随胶粉掺量的增加,增速较快,并且相对于胶粉总含量来说所占比重逐渐增大;有效胶粉的含量与胶粉改性沥青的黏度有一定的正相关;小胶粉颗粒含量与改性沥青低温延度有一定的正相关;在胶粉改性沥青的长期热存储过程中,有效胶粉含量会逐步下降,各项性能衰减的幅度与有效胶粉衰减的幅度有关。
综上所述,本申请提供了一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,能够快速较准确测定出胶粉改性沥青的有效胶粉含量(溶胀胶粉含量),并以此衡量出常规掺量胶粉改性沥青的综合性能的好坏(如果常规掺量胶粉改性沥青有效胶粉含量越多,原则上性能越好),并推算出大掺量胶粉改性沥青溶解胶粉、小粒径胶粉与溶胀胶粉的比例,为大掺量胶粉改性沥青的混合料配合比设计提供依据。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
步骤1、将测试所用圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗放置在烘箱内干燥至恒重,然后将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗移入干燥器中进行冷却,并称取各仪器的质量;
步骤2、将胶粉改性沥青放入烘箱中加热至熔融态;称取熔融态的胶粉改性沥青于冷却后的圆底烧瓶中,冷却至室温后,加入溶剂,回流后冷却,得到胶粉改性沥青溶液;
步骤3、将布氏漏斗的下端置于连接有抽气装置的抽滤瓶内;
步骤4、将修剪好的滤纸放入布氏漏斗中,所述滤纸覆盖所述布氏漏斗中的所有孔;
步骤5、将所述胶粉改性沥青溶液倒入所述布氏漏斗中,打开所述抽气装置进行抽滤,直至全部溶液滤完;
步骤6、将布氏漏斗连同滤纸取下放置在通风处,直至无溶剂气味;
步骤7、将布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置于烘箱中,而后置于干燥器中冷却,称取布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒的质量;
步骤8、计算有效胶粉含量,并根据有效胶粉的含量确定胶粉改性沥青综合性能。
2.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,其特征在于,所述有效胶粉含量的计算公式为
Y=(m6+m7-m5-m3-m2-m1)/m4*100%
式中,Y——有效胶粉含量,单位:%;
m1——圆底烧瓶质量,单位:g;
m2——玻璃棒质量,单位:g;
m3——布氏漏斗质量,单位:g;
m4——胶粉改性沥青质量,单位:g;
m5——两张滤纸总质量,单位:g;
m6——减压过滤干燥后布氏漏斗连同两张滤纸质量,单位:g;
m7——减压过滤干燥后圆底烧瓶和玻璃棒质量,单位:g。
3.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤1中,将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗冲洗干净后放置在100~110℃的烘箱中;将所述圆底烧瓶、玻璃棒、布氏漏斗移入到干燥器中冷却不少于30min。
4.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤2中,将所述胶粉改性沥青放置在175~185℃烘箱中4~6h。
5.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤2中,所述溶剂为三氯乙烯、甲苯或四氢呋喃,所述溶剂的加入量为60~70mL,回流温度为60~160℃,回流时间为30~60min。
6.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤3中,抽气装置包括多功能瓶和抽气泵,所述多功能瓶的短导管与所述抽滤瓶的抽气嘴相连,所述多功能瓶的长导管与所述抽气泵相连;所述布氏漏斗管下端的斜面朝向所述抽滤瓶的抽气嘴。
7.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤4中,所述滤纸的孔径为10~15μm,所述滤纸的直径小于所述布氏漏斗的直径。
8.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤5中,当漏斗无滤液后,继续减压过滤1~2min。
9.根据权利要求1所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述步骤6中,将所述布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒一同置于100~110℃烘箱中至少20分钟;将所述布氏漏斗连同滤纸、圆底烧瓶及玻璃棒置干燥器中冷却25~35min。
10.根据权利要求2所述的一种快速测定胶粉改性沥青有效胶粉含量的方法,所述胶粉改性沥青中小粒径胶粉含量计算方法:
R=胶粉内掺比例-Y
式中:Y——有效胶粉含量,单位:%;
R——溶解胶粉及小粒径胶粉含量,单位:%。
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