EVA改性沥青温度敏感性及高温稳定性研究_李自力.pdf
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1、河南科技Henan Science and Technology化工与材料工程总第806期第12期2023年6月EVA改性沥青温度敏感性及高温稳定性研究李自力1李鹏1郭宛茹1李锐铎2(1.河南中州路桥建设有限公司,河南周口466000;2.河南城建学院,河南平顶山467036)摘要:【目的目的】针对沥青路面在夏季容易出现车辙等病害问题,选取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)对沥青进行改性,以减少路面病害的发生。【方法方法】利用动态剪切流变仪对不同掺量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA 的含量分别为 0%、3%、6%和 9%)改性沥青进行动态温度扫描试验,对表征沥青温度敏感性评价指标黏温指数进行研究
2、分析。【结果结果】结果表明:基于动态剪切流变试验的黏温指数可以作为沥青材料的温度敏感性评价指标,VTS绝对值越大,表示沥青材料的温度敏感性越高。【结论结论】EVA作为沥青改性剂能够有效降低沥青的温度敏感性,并且随着改性剂含量的增加,温度敏感性逐渐下降。关键词:乙烯-乙酸乙烯酯(EVA);动态剪切流变试验;温度敏感性;高温稳定性中图分类号:U414文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)12-0089-04DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.12.017Study on the Compatibility of Ethylene-Vinyl Ac
3、etate Modified AsphaltLI Zili1LI Peng1GUO Wanru1LI Ruiduo2(1.Henan Zhongzhou Road and Bridge Construction Co.,Ltd.,Zhoukou 466000,China;2.School of Civil and Transportation Engineering,Henan University of Urban Construction,Pingdingshan467036,China)Abstract:Purposes The asphalt pavement is prone to
4、rutting and other diseases in summer.The copolymer of ethylene-vinyl acetate(EVA)was used to modify asphalt to reduce the occurrence of pavementdiseases.Methods The modified asphalt using of different dosage(0%,3%,6%and 9%,respectively)of ethylene-vinyl acetate copolymer(EVA)after high speed shearin
5、g emulsification preparation of wascarried out and the dynamic shear rheological experiments were completed based on the thermodynamictheory.Findings The experimental results were analyzed using the Han function of different dosage ofEVA modified asphalt under different temperature conditions based
6、on thermodynamic theory.Conclusions The results show that in the logarithmic coordinate system,the slopes of the Han curve of the storage modulus of EVA modified asphalt are positively correlated with temperature,and there is no temperature dependence.The slopes of the Han curve decreased with the i
7、ncrease of EVA content at each testtemperature(30,40,50 and 60,respectively),indicating that the compatibility between EVAmodifier and matrix asphalt gradually deteriorated with the increase of EVA content.Keywords:ethylene-vinyl acetate(EVA);dynamic shear rheological test;storage modulus;high tempe
8、rature stability收稿日期:2023-02-09基金项目:河南省科技攻关计划项目(222102320292)。作者简介:李自力(1979),男,本科,高级工程师,研究方向:公路工程施工与管理。90第12期0引言沥青温度敏感性是指高聚物改性沥青在不同温度下的性能变化情况,而沥青高温稳定性则是指改性沥青在高温环境下的性能稳定性。温度敏感性是用于评价沥青对于温度变化的敏感程度的重要性能指标,因此,深入研究这些性能参数对于确保高聚物改性沥青在不同条件下的使用效果至关重要。相关研究需要结合试验和理论分析,并从多个角度进行探究,例如材料成分、温度变化、应力和应变等方面。对高聚物改性沥青的温度
9、敏感性和高温稳定性进行深入研究,有助于降低沥青路面相关病害的发生率,提高道路使用的安全性和可靠性。在评价沥青温度敏感性的性能指标方面,国内外道路工作者都做了大量的工作,并得出很多关于沥青温度敏感性的评价方法及相应的评价指标,相关指标主要有三种:针入度指数、针入度黏度指数和黏温指数1-4。针入度指数PI是基于经验性指标针入度计算得到的参数,其精密度受到针入度试验方法的影响,受人为因素影响较大,准确性难以保证。黏温指数要想扩大温度表征范围,则需要测试低温条件下的黏度,采用传统的测试方法得到低温黏度的影响因素较多,准确性不高。而采用动态剪切流变仪测试黏度能够使评价指标更合理、更准确5-9。1等效黏度
10、有研究表明10,对沥青的感温性进行评价,可以通过动力黏度值对沥青材料的黏温指数VTS进行计算,动力黏度值又可以通过沥青材料的复数黏度和复数模量进行计算。黏温指数VTS与动力黏度之间的关系如式(1)。VTS=lg(lgT2-lgT1)lgT2-lgT2(1)式中:T1、T2为不同温度;T1、T2是与T1、T2分别对应的动力黏度。复数模量G*与复数黏度之间存在关系G*=*。现代黏弹性理论认为黏弹性材料的复数黏度*包括动态剪切黏度和损失黏度两个分量。道路沥青材料自身的黏性造成的能量损失为动态剪切黏度,由于自身弹性因素造成的能量损失即为损失黏度。、的计算公式分别为式(2)、式(3)。=G(2)=G(3
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