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高粘度改性沥青的制备与性能研究
高粘度改性沥青的制备与性能研究
摘要：本文主要研究了高粘度改性沥青的制备方法和性能，采用了不同添加剂和不同掺量，探究了改性沥青的黏度、弹性模量、软化点等性能指标的变化情况。实验结果表明，添加剂的掺量和种类都对改性沥青的性能有着重要的影响，使得其在道路建设中有更为广泛的应用前景。
关键词：改性沥青；黏度；弹性模量；软化点
1.引言
随着交通事业的不断发展，道路建设和养护的要求也不断提高。而道路上使用的道路沥青是一种黏度较大、弹性模量较小的材料，但是在高温或者特殊气候下，由于长时间的曝晒或者车辆行驶而受到机械作用，容易发生脆化、龟裂等现象，使得道路的使用寿命和安全性受到了很大的影响。因此，人们开始研究如何改善沥青的性能，防止其脆化和老化，同时提高其黏度和弹性模量，使其能够更好地适应各种气候和路况。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
本文使用了普通道路沥青作为基础材料，同时添加了不同种类和不同掺量的改性剂，包括聚合物、橡胶、纤维素等。在实验中，聚合物选用了聚丙烯酰胺和聚苯乙烯，橡胶选用了废轮胎粉和再生橡胶粉，纤维素选用了纤维素纤维和木质纤维素。这些添加剂都是市场上常见的改性剂，而掺量则分别为0.5%、1%、1.5%、2%。
2.2实验方法
2.2.1黏度测试
在测试前，将改性剂加入到沥青中进行充分混合，然后使用黏度计进行黏度测试。测试条件是20℃下，转速为60r/min，测量时间为5min，重复测试3次，取平均值作为最终测试结果。
2.2.2弹性模量测试
使用动态剪切流变仪进行弹性模量测试。测试条件为25℃下，振幅为0.1%，频率为10Hz，测量时间为5min，重复测试3次，取平均值作为最终测试结果。
2.2.3软化点测试
使用沥青软化点仪进行软化点测试。测试温度为5℃/min升温，温度范围为50℃~150℃，重复测试3次，取平均值作为最终测试结果。
3.结果与分析
3.1黏度测试结果
在不同种类和不同掺量的改性剂中，聚合物的改性效果最好。在添加了1.5%聚丙烯酰胺的情况下，沥青的黏度从原来的2365.4Pa·s升高到了3663.2Pa·s，增加了约55%。而添加了同样掺量的聚苯乙烯之后，沥青的黏度增加最多，达到了4225.5Pa·s，增加了78%左右。橡胶和纤维素的添加效果相对较弱。
3.2弹性模量测试结果
在弹性模量方面，橡胶和聚苯乙烯的改性效果最好。在添加了1.5%橡胶粉的情况下，沥青的弹性模量从原来的1.95MPa升高到了2.73MPa，增加了约40%。而添加了同样掺量的聚苯乙烯之后，沥青的弹性模量增加最多，达到了3.07MPa，增加了57%左右。聚丙烯酰胺和纤维素的改性效果相对较弱。
3.3软化点测试结果
在软化点方面，不同种类和不同掺量的改性剂对于沥青的影响比较小，但是总的来说，添加了改性剂后，沥青的软化点都有所升高。在添加1.5%聚苯乙烯的情况下，沥青的软化点从原来的49.2℃升高到了54.8℃，提高了约11%。
4.结论
本文通过实验研究得到了不同种类和不同掺量的改性剂对于沥青性能的影响和变化规律。从实验结果来看，添加剂的掺量和种类对于改性沥青的性能有着重要的影响，不同添加剂的改性效果也存在差异。聚合物和橡胶添加剂对黏度和弹性模量的提高效果最为显著，而纤维素的改性效果比较弱。在实际应用中，可以根据不同的工程要求和条件选择合适的添加剂种类和添加剂掺量，以达到更好的改性效果和使用效果。