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瀝青的短期老化評價方法(一)

瀝青的短期老化(STOA) , 主要是指瀝青在拌和和鋪筑過程中的老化。國際上以前通用的 瀝青蒸發損失試驗(LOH) , 即我國《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ 052-2000) T 0608的方法,該方法是采用針人度試樣皿裝瀝青試樣50g,由于瀝青試樣的深度大,它僅能反 映瀝青在瀝青罐、瀝青車中存放過程中的老化,其老化條件與熱拌瀝青混合料的條件相差甚 遠,所以現在一般不再使用。現在通行的評價瀝青在拌和過程中熱老化程度的試驗方法,是薄 膜加熱試驗(T FOT) 及旋轉式薄膜加熱試驗(RTF OT) I 5] , 見圖2-5-9及2-5-10。瀝青在拌和機中 的熱老化與瀝青在瀝青池、瀝青罐中儲存加熱過程中的老化不同,它雖然時間短暫,但它與空 氣的接觸面大,溫度高,因而老化速率很快。


我國I052-2000試驗規程對薄膜加熱試驗方法有具體的規定,它是將50g瀝青試樣放人直 徑5.5英寸(140mm)、深3/8英寸(9.5mm)的不銹鋼 盛樣皿中,瀝青膜的厚度為3.2mm,在163℃通風烘箱 的條件下以5.5r/min的速率旋轉, 試驗經過5h后的 30 質量損失及針人度等各種性質指標的變化的試驗方法。


 FOT的加熱時間越長, 瀝青老化越嚴重, TFOT的標準加熱時間規定為163℃,是為了模擬瀝青混合料拌和過程中瀝青的老化程度,圖2-5-11示出了TFOT加熱時間與瀝青中瀝青質含量的變化情況。試驗規程T0610對旋轉薄膜加熱試驗規定:瀝青試樣35g裝人高140mm、直徑64mm的開口玻璃瓶中,盛樣瓶插人旋轉烘箱中, 一邊接受以4000mL/min流 加熱時間(b) 量吹人的熱空氣, 一般在163℃的高溫下以15r/min的 圖2-5-11TFOT加熱時間與瀝青質含量 速度旋轉, 經過75min的老化后, 測定瀝青的質量損失及針人度、粘度等各種指標的變化。據推算,瀝青在玻璃瓶中的膜厚僅5~10um左右,所以 瀝青老化的過程不僅有輕質油分的揮發, 還含有氧化作用的發生, 老化的進程要比T FOT快得 多。 

瀝青老化

與原有的加熱損失試驗相比,薄膜加熱試驗的試驗條件要苛刻得多,它更接近于強制式攪 拌中的老化過程。AAPT指出, 厚度3.2mm的瀝青薄膜在163℃下加熱5h的試驗時間, 與針 人度85~100的瀝青在149℃拌和溫度下的硬化過程最為接近。盡管當針人度低于或高于 85~100范圍時,試驗條件的老化程度不一定與強制式拌和機中的拌和過程相當,拌和溫度不 一樣也會影響老化程度。但薄膜加熱試驗仍被公認為是反映拌和過程熱老化的最好的試驗方 法。另外,在不同條件下不同瀝青的相對硬化程度,還可以通過改變薄膜烘箱試驗的試驗條件 得到的相對硬化程度進行評定。

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