一種利用dsr測定sbs改性瀝青中sbs含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及瀝青技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在我國公路瀝青路面施工中，改性瀝青路面比重持續(xù)增加。SBS相對于其 他改性劑（如PE、EVA、SBR等），在高、低溫性能、彈性恢復(fù)能力、感溫性等方面的改善作用 都有明顯的優(yōu)勢，因此我國路面用改性瀝青以SBS改性瀝青為主。隨著國內(nèi)外對改性瀝青 的深入研宄，SBS改性瀝青的改性機(jī)理、改性工藝、材料影響因素、路用性能影響等已取得大 量研宄成果，結(jié)果表明SBS改性劑含量與SBS改性瀝青路面的路用性能及使用壽命密切相 關(guān)，但SBS改性瀝青的常規(guī)指標(biāo)（針入度、軟化點(diǎn)、延度等）卻無法表征或反映出改性劑SBS 含量。
[0003] 現(xiàn)已開發(fā)出的SBS改性劑含量的檢測技術(shù)手段有紅外光譜分析法、GPC法、電位滴 定法等。一般的交通行業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)基本上沒有紅外光譜、GPC測定所采用的儀器設(shè)備，較 難具備相關(guān)檢測條件；而電位滴定法雖然儀器簡單，但該方法受人為因素影響較大，加上瀝 青溶液往往是黑色，且滴定溶液與碘處于不相容體系使得滴定反應(yīng)慢且終點(diǎn)顏色變化不明 顯，影響了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此有必要開發(fā)出一種利用公路瀝青檢測及研宄行業(yè)中現(xiàn) 有儀器且操作簡單、自動(dòng)控制能力及適用性高的檢測SBS改性劑含量的方法，以完善改性 瀝青質(zhì)量的評價(jià)體系，加強(qiáng)改性瀝青的質(zhì)量控制。
[0004] 動(dòng)態(tài)剪切流變儀（簡稱DSR)，是研宄粘彈性材料的基本儀器，采用DSR可評價(jià)瀝青 結(jié)合料的高溫性能、中低溫疲勞性能，而這一儀器在瀝青及瀝青混合料中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng) 力（或剪應(yīng)力）通過旋轉(zhuǎn)軸加載到瀝青上時(shí)，DSR就會(huì)測量瀝青對此施加的力的反應(yīng)（或 剪應(yīng)變）。在大多數(shù)路面承受交通溫度下，瀝青既像彈性固體又像粘性液體，DSR測試能夠 量化應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系，利用流變學(xué)的指標(biāo)G*/sin δ表征改性瀝青的抵抗變形能力； 而重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜉^好地模擬路面在行車荷載作用下的變形發(fā)展過程，同時(shí)考慮了 改性瀝青的延遲彈性，又體現(xiàn)了改性瀝青高溫下的抗變形能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，該方法操作簡單、 自動(dòng)控制能力強(qiáng)，適用性高，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，按以下步驟進(jìn)行：
[0008] (1)配置一系列SBS摻量不同的標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青；
[0009] (2) RTFOT老化實(shí)驗(yàn)：對該系列標(biāo)準(zhǔn)濃度SBS改性瀝青進(jìn)行模擬瀝青拌和老化的旋 轉(zhuǎn)薄膜烘箱實(shí)驗(yàn)；
[0010] (3)重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)：取以上RTFOT老化樣分別采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀進(jìn)行溫度 T、應(yīng)力σ下的重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，σ應(yīng)力加載時(shí)間a進(jìn)行蠕變、卸載成零應(yīng)力時(shí)間b進(jìn)行 變形恢復(fù)試驗(yàn)，并重復(fù)進(jìn)行η個(gè)循環(huán)，收集數(shù)據(jù)，形成蠕變恢復(fù)圖；
[0011] (4)根據(jù)測試結(jié)果分析計(jì)算各種SBS改性瀝青RTFOT老化樣每個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù) 蠕變?nèi)崃縅nr及彈性恢復(fù)率Rec ;
[0012] (5)再取η個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康钠骄涤洖镴nr@ σ、彈性恢復(fù)率的平均 值記為RecO σ ;
[0013] (6)以SBS含量為橫坐標(biāo)，JnrO 〇為縱坐標(biāo)，繪制得到JnrO 〇 - SBS含量曲線；以 SBS含量為橫坐標(biāo)，RecO 〇為縱坐標(biāo)，繪制得到RecO 〇 - SBS含量曲線；
[0014] (7)確定SBS改性瀝青試樣的SBS含量
[0015] ①將SBS改性瀝青試樣進(jìn)行上述RTFOT老化實(shí)驗(yàn)及重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到試樣 的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃縅nrO σ、彈性恢復(fù)率Rec@ σ ;
[0016] ②根據(jù)試樣的JnrIgo值在Jnrlgo - SBS含量曲線上讀取SBS含量CJ;根據(jù)試樣 的Rec麵值在RecOM - SBS含量曲線上讀取SBS含量CK;
[0017] ③試樣的SBS含量C為（C，CK) /2。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（3)中，溫度T為70°C，應(yīng)力〇為3.2KPa。
[0019] 優(yōu)選地，系列SBS摻量不同的標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青為：SBS摻量為0%、1.0%、 2· 0%、2· 5%、3· 0%、3· 5%、4· 0%、4· 5%、5· 0%、5· 5%、6· 0% 的標(biāo)準(zhǔn) SBS 含量改性瀝青。
[0020] 優(yōu)選地，步驟（3)中，時(shí)間a為ls，時(shí)間b為9s。
[0021] 優(yōu)選地，所述重復(fù)的循環(huán)數(shù)η為10。
[0022] 采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有的【背景技術(shù)】相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 動(dòng)態(tài)剪切流變儀是公路瀝青檢測及研宄行業(yè)中的檢測設(shè)備之一，儀器自動(dòng)控制能 力強(qiáng)且操作簡單；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制后，能夠快速測定SBS含量，適用SBS含量檢測范圍廣 (0-6% )，且測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，該方法可用于完善SBS改性瀝青質(zhì)量的評價(jià)體系，加強(qiáng)SBS 改性瀝青的質(zhì)量控制。
【附圖說明】
[0024] 圖1為3. 2KPa應(yīng)力下某一 SBS含量的SBS改性瀝青的蠕變恢復(fù)圖；
[0025] 圖 2 為 Jnr@3. 2KPa - SBS 含量曲線圖；
[0026] 圖 3 為 Rec@3. 2KPa - SBS 含量曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下提供本發(fā)明的一些實(shí)施例，以助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍 并不僅限于這些實(shí)施例。
[0028] 本發(fā)明公開了一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，按以下步驟進(jìn) 行：
[0029] (1)取 ESSO(埃索）70 號瀝青配置 SBS 摻量為 0%、1·0%、2·0%、2·5%、3·0%、 3· 5%、4· 0%、4· 5%、5· 0%、5· 5%、6· 0%的標(biāo)準(zhǔn)濃度 SBS 改性瀝青；
[0030] (2) RTFOT老化實(shí)驗(yàn)：對該系列標(biāo)準(zhǔn)濃度SBS改性瀝青進(jìn)行模擬瀝青拌和老化的旋 轉(zhuǎn)薄膜烘箱實(shí)驗(yàn)（RTFOT);
[0031] (3)重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)：取以上RTFOT老化樣分別采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀進(jìn)行70°C、 3. 2KPa應(yīng)力下的重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，3. 2KPa應(yīng)力加載Is進(jìn)行蠕變、卸載成零應(yīng)力9s進(jìn)行 變形恢復(fù)試驗(yàn)，并重復(fù)進(jìn)行10個(gè)循環(huán)，收集數(shù)據(jù)，形成蠕變恢復(fù)圖，參考圖1。圖1示出了 某一 SBS含量改性瀝青的蠕變恢復(fù)圖，其中，ε J為循環(huán)1可恢復(fù)剪切應(yīng)變，ε ml為循環(huán) 1不可恢復(fù)剪切應(yīng)變；ε J為循環(huán)7可恢復(fù)剪切應(yīng)變，ε m7為循環(huán)7不可恢復(fù)剪切應(yīng)變；
[0032] (4)根據(jù)測試結(jié)果分析計(jì)算各種SBS改性瀝青RTFOT老化樣每個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù) 蠕變?nèi)崃縅nr及彈性恢復(fù)率Rec，計(jì)算公式如下；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，其特征是：按以下步驟進(jìn)行： (1) 配置一系列SBS摻量不同的標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青； (2) RTFOT老化實(shí)驗(yàn)：對該系列標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青進(jìn)行模擬瀝青拌和老化的旋轉(zhuǎn)薄 膜烘箱實(shí)驗(yàn)； (3) 重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)：取以上RTFOT老化樣分別采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀進(jìn)行溫度T、應(yīng) 力〇下的重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，〇應(yīng)力加載時(shí)間a進(jìn)行蠕變、卸載成零應(yīng)力時(shí)間b進(jìn)行變形 恢復(fù)試驗(yàn)，并重復(fù)進(jìn)行n個(gè)循環(huán)，收集數(shù)據(jù)，形成蠕變恢復(fù)圖； (4) 根據(jù)測試結(jié)果分析計(jì)算各種SBS改性瀝青RTFOT老化樣每個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變 柔量Jnr及彈性恢復(fù)率Rec; (5) 再取n個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康钠骄涤洖镴nrOo、彈性恢復(fù)率的平均值記 為RecO〇 ; (6) 以SBS含量為橫坐標(biāo)，JnrO〇為縱坐標(biāo)，繪制得到JnrO〇 -SBS含量曲線；以SBS 含量為橫坐標(biāo)，RecO〇為縱坐標(biāo)，繪制得到RecO〇 -SBS含量曲線； (7) 確定SBS改性瀝青試樣的SBS含量 ① 將SBS改性瀝青試樣進(jìn)行上述RTFOT老化實(shí)驗(yàn)及重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到試樣的不 可恢復(fù)蠕變?nèi)崃縅nr@G、彈性恢復(fù)率RecO〇 ; ② 根據(jù)試樣的JnrO〇值在JnrO〇 -SBS含量曲線上讀取SBS含量C1;根據(jù)試樣的RecO 〇值在RecO〇 -SBS含量曲線上讀取SBS含量CK; ③ 試樣的SBS含量C為（C戶Ck) /2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，其特征 是：步驟⑶中，溫度T為70°C，應(yīng)力〇為3.2KPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，其特征 是：系列SBS摻量不同的標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青為：SBS摻量為0%、1.0%、2.0%、2.5%、 3. 0%、3. 5%、4. 0%、4. 5%、5. 0%、5. 5%、6. 0%的標(biāo)準(zhǔn)濃度SBS改性瀝青。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，其特征 是：步驟⑶中，時(shí)間a為Is,時(shí)間b為9s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，其特征 是：所述重復(fù)的循環(huán)數(shù)n為10。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用動(dòng)態(tài)剪切流變儀DSR測定SBS改性瀝青中SBS含量的方法，按以下步驟進(jìn)行：配置系列SBS摻量不同的標(biāo)準(zhǔn)SBS含量改性瀝青，進(jìn)行RTFOT老化實(shí)驗(yàn)；再利用DSR進(jìn)行重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，形成蠕變恢復(fù)圖；計(jì)算各種SBS摻量改性瀝青RTFOT老化樣多個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康钠骄礘nrσ、彈性恢復(fù)率的平均值Recσ；繪制Jnrσ—SBS含量曲線和Recσ—SBS含量曲線；將待測SBS含量改性瀝青試樣進(jìn)行RTFOT老化實(shí)驗(yàn)及重復(fù)蠕變恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到試樣的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃縅nrσ、彈性恢復(fù)率Recσ；在含量曲線上讀取SBS含量CJ及CR；試樣的SBS含量為(CJ+CR)/2。該方法操作簡單、適用性高，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【IPC分類】G01N33-42
【公開號】CN104777288
【申請?zhí)枴緾N201510169262
【發(fā)明人】蔡智慧, 馬云容, 胥亮, 藍(lán)志杰, 康君杰, 周少聰, 袁寶蘭, 吳清芳, 陳凱玉, 朱明 , 陳明杰
【申請人】廈門華特公路瀝青技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月10日