改性沥青的拓展与应用.docx

SBR改性沥青的拓展与应用 摘 要 本文对SBR改性沥青的性能及沥青中加盐后的表面润湿角、渗盐情况进行了研究，这些问题的研究不但能改善路面沥青材料性能的作用，还以更好的防止冬天路面结冰的现象。通过试验，测定了70#国产沥青在不同掺量SBR改性下基本技术指标的变化情况，以此研究改性沥青的路用性能和SBR的最佳掺量。并且测定了沥青中加入不同无机盐和表面活性剂后润湿角变化及渗盐情况；并将改性后的各种沥青涂在不同氯化钠浓度的水泥上，然后再测润湿角及渗盐情况。试验结果表明基质沥青经SBR改性后低温性能和延度得到大幅度改善，高温性能也得到一定改善；综合各方面的因素，SBR改性剂的最佳掺量确定为3%。沥青中加入盐后润湿角会变小，不利于防结冰，但由于渗盐后会降低水的凝固点。总体来说改性后的沥青在防止道路结冰有一定的应用价值。关键词:SBR 基质沥青,渗盐量 ,润湿角ABSTRACTThe performance of the SBR modified asphalt and asphalt surfaces in contact angle after the salt, salt permeability are conducted. The study of these problems can not only improve the effect of material properties of asphalt pavement, but also can better prevent winter road junction ice phenomenon.Through laboratory tests, the basic technical indicators of 70 # domestic SBR modified asphalt is measured at different dosage changes , as a means of modified asphalt pavement performance and the best content of SBR. And we measured wetting angle change and infiltration salt conditions after add different inorganic salts and surfactants, The results showed that after SBR modified asphalt low temperature performance and a significant improvement in ductility, high temperature performance has also been improved to some extent, but the effect is not very obvious; integrated various factors, SBR modifiers identified as the optimal dosage 3%. Adding salt pitch make the wetting angle becomes smaller, which is not conducive to anti-icing, but due to salt penetration, it will reduce the freezing point of water.Overall, promotion and application of modified asphalt is still of great value.KEY WORDS: SBR ,asphalt ,Infiltration of salt ,Wetting angle第一章绪论11.1立题的背景11.2国内外研究现状、发展动态11.2.1改性沥青及融雪剂国外研究应用概况11.2.2 融雪剂的国外应用技术现状21.2.3融雪剂的国内应用技术现状31.2.4 改性沥青和融雪剂的发展前景41.3本课题主要研究目标、内容61.3.1 本课题研究目标61.3.2 本课题主要研究内容6第二章 实验准备72.1实验原材料及仪器72.1.1样品及药品72.1.2试验仪器及设备72.2改性沥青的配制8第三章 实验部分93.1 SBR高粘度改性沥青的制备93.2 SBR改性沥青的性能评价93.2.1 针入度指标93.2.2 5延度113.2.3 软化点123.2.4 粘度133.3实验步骤183.3.1润湿角试样的制备183.3.2润湿角的测定193.3.3渗盐量的测定203.4润湿角数据203.4.1载玻片上涂沥青203.4.2水泥中不加十二烷基苯磺酸钠（表面活性剂），载玻片上涂不同浓度的水泥后再涂不同的沥青213.4.3水泥中加十二烷基苯酸钠（表面活性剂），载玻片上涂不同浓度的水泥后再涂不同的沥青223.4.4水泥中不加十二烷基苯磺酸钠（表面活性剂），载玻片上涂不同浓度的水泥后再涂不同的沥青，表面涂聚四氟乙烯乳液233.4.5水泥中加十二烷基苯磺酸钠（表面活性剂），载玻片上涂不同浓度的水泥后再涂不同的沥青，表面涂聚四氟乙烯乳液243.5渗盐量数据243.5.1水泥中含氯化钠10%253.5.2水泥中含氯化钠15%263.5.3水泥中含氯化钠20%273.5.4载玻片浸泡18h后的渗盐量293.6计算公式30第四章 主要结论与展望314.1主要结论314.2展望及进一步设想31致 谢32参考文献33第一章 绪论1.1立题的背景道路冰雪灾害给全球多个国家每年带来重大损失。我国北方寒区及南方冻雨区每年道路积雪结冰现象严重，造成了严重的交通拥堵和诱发了一系列交通事故。据不完全统计，2010 - 2011 年的冬季，仅贵州、四川、湖南三省因桥面结冰而引发的恶性交通事故就达8起；2005年交通部的统计数据表明，有冰雪月份的交通事故最多，其他月份相对较少，道桥积雪结冰还往往伴随着巨大的经济损失，这方面的报道更是屡见纸端。1996年1月，美国东北部由于暴风雪交通中断4天，直接经济损失达100 108 美元。2005年11月，德国西北部连续降雪，导致2000多起交通事故，直接经济损失达1108 欧元。2005年12月，山东威海、烟台等地遭遇一次持续15天特大暴风雪，直接经济损失达37亿元1。2008年南方冻雨的直接经济损失达62108元。正因为道路积雪结冰的危害严重，世界各国都展开了大量的融冰化雪技术研究。总的来说融冰除雪方法可分为：清除法和融化法两大类，其中清除法分为人工清除法(人工机械，人工撒盐，沙子) 和机械清除法(除雪机械)，融化法分为化学融化法(融雪剂，降低冰点的路面材料) 和热融化法(地热、太阳能、电热、导电混凝土、红外线等) 。经过近 60 年的研究，这些技术取得了不错效果，但也存在诸如环境污染、成本过高、使用条件限制等问题。环保、高效的融冰除雪技术还在不断的探索中。我国目前使用的方法仅限在使用融雪剂和机械这两个方面，且很多地方也是机械设备配备不足，撒融雪剂也是靠人工进行，冬季养护缺乏系统规划，道路冰雪预报严重不足，这对冬季保障交通是不利的。在热力融雪化冰方面，我国的研究还处于起步阶段， 实际应用更是未见报道。对最新的研究成果进行总结分析，使用融雪剂是目前各国使用最广的一种融雪化冰方法。融雪剂主要分为氯盐型、非氯盐型和混合型三大类，基本原理是融雪剂可以降低溶剂(雪水)的蒸汽压，从而使整个溶液的凝固点( 冰点) 降低。国外于20世纪 30 年代开始使用融雪剂，主要集中氯盐，氯化钠用量最多。 1.2国内外研究现状、发展动态1.2.1改性沥青及融雪剂国外研究应用概况目前，美国有 5 种通用融雪剂，其中 3 种是氯盐(氯化钠、氯化钙、氯化钾)，另两种为非氯盐型(乙酸镁钙和尿素) ，但后者由于效率低、用量大、费用高， 未能得到广泛应用。 日本于 20 世纪 60 年代开始使用氯化钠 , 1995 年开始使用氯化钙2。1.2.2 融雪剂的国外应用技术现状国外普遍采用的除雪理念是即时除雪，就是根据天气预报情况，在开始除雪前即采取防滑、防结冰措施；开始除雪时，即出动人员和设备，清除道路上的积雪，做到雪中畅通、雪过路清、雪后不滑。根据所在地区的位置、气温的高低和降雪量的大小，国外普遍采用机械除雪和化学除雪相结合的方式进行除雪作业。天气预报降雪前的12h，路表温度在-200时，先在路面上快速均匀地撒布510g/m2 融雪剂。路表温度在-20时，一般不撒布融雪剂而撒布沙子、细石、炉灰或碎木炭等材料，防止降雪后雪遇低温路面而结成薄冰。国外在一些湿度大、气温低、易结冰的区域，特别是桥面、坡道、弯道、立交桥、收费口等区域，即使不降雪也会撒布融雪剂或其他防滑材料，以防止结冰和打滑。当降雪厚度小于2cm 时，普遍采取撒布融雪剂或防滑材料的方式；当降雪厚度大于2cm 时，则使用推雪铲和撒布融雪剂相结合的方式进行除雪工作。国外融雪剂的撒布量一般根据融雪剂的冰点、气温和天气预报可能的降雪量分批、多次撒布，逐步达到目标值。使用的融雪剂溶液浓度是按单位降水量（质量）所需撒布融雪剂的质量百分数计算的。例如，降水量为0.2mm （折合降雪厚度约为5mm） 时，每平方米路面上降水为0.2kg，此时为达到20的融雪剂溶液浓度，需要撒布40g 融雪剂，即降雪5mm 时，需撒布融雪剂40g/m2，且需要分批、多次撒布才能达到充分融雪的目的。冬季使用融雪剂融雪化冰时存在基础设施腐蚀和环境危害问题外，还存在“使用方式不当”的问题。由于没有考虑融雪剂的性能，经常千篇一律，不同路面温度、环境温度、降雪量和不同地段，所使用的融雪剂相同，极易造成了融雪剂的“浪费”和“失效”，从而加重了交通基础设施腐蚀和环境危害。例如，氯化钠冰点约为-15，当温度低于-15时，融雪效果就会降低；而醋酸钙镁盐（CMA），其融雪的极限温度为-9-12，所以将氯化钠等普通的融雪剂或CMA 撒布到温度较低的雪和冰面上，会出现融雪剂“失效”的问题。也就是冰雪刚刚被融化就重新冻结，或者干脆融雪剂就不发挥作用，彻底失效；而有的地区温度在0附近就使用氯化钙（冰点约为-54） 融雪，故而造成了融雪剂的浪费问题。为保证撒布到路面上的融雪剂快速有效地发挥功效，西方发达国家普遍采用预湿撒布的方式，即融雪剂在撒布到路面上之前，撒布设备已经将融雪剂预融化，撒布到路面上的融雪剂是初步溶化后的糊状融雪剂。1.2.3融雪剂的国内应用技术现状我国撒盐融雪有近30年历史，最初采用氯化钠，到2000年以后才逐渐采用氯化钙、氯化钾、氯化镁等融雪剂，而且使用量呈现明显增长趋势。以北京市为例，自 2002 年以来，每年平均融雪剂用量为800010000 t，2010 年更是达到3.5 104 t；但在 2011 年北京市大大减少了融雪剂的使用，投入3.9 108 元购置了大量清雪除冰机械 , 机械化除雪作业率达90%3。沈阳等地也开始逐渐降低融雪剂的使用。这是适应环保要求的良性改变，在有条件的城市应该提高除冰除雪的机械化程度。融雪剂是双刃剑 ， 除雪融冰的同时给环境、建筑物、植被等产生了不利影响。氯盐融雪剂对路面结构(钢筋、混凝土、沥青等) 具有强烈的腐蚀性，通常在 1015 年之内就会严重破坏桥梁结构 , 是目前威胁道桥安全的主因之一。每使用 1 t 融雪剂，就会造成 615 美元道桥腐蚀损失、113 美元车辆腐蚀损失和 75 美元植物腐蚀损失4。鉴于氯盐融雪剂的诸多负面作用，世界各国制定了相应的技术规范与约束制度。研发型环保型融雪剂是解决这一问题的发展方向。新型环保型融雪剂是添加非氯化物缓释剂来达到融雪除冰的目的。郭金禹等确定了磷酸二氢锌、钨酸钠、硫脲、十二烷基苯磺酸钠作为优化的缓蚀剂组方，添加缓蚀剂以后的氯化钙融雪剂融冰速率无明显变化，对碳钢、混凝土的腐蚀性大幅降低，是高效缓蚀型融冰雪产品5。融雪剂的开发经历了单一的食盐型、氯化钙型到现今的非氯化物型、复合防腐蚀型，其特点是从单一成分改进为多组分的复合融雪剂；改变传统的无机融雪剂 ，开发有机融雪剂；在资源上采用制酯、糖工业废水6；纸浆工业废液及低成本的醋酸废液(木醋液)为原料7，研究了制备低成本的 CMA 类融雪剂的工艺方法，所得产品为低碳混合羧酸钙镁盐。研究开发显色环保型融雪剂 ,添加了缓蚀剂和对植物生长有益的植物钙剂 ,能够减少对金属、路面、植物等的腐蚀 ,并根据融雪剂颜色的变化 ,控制融雪剂用量8。国内在冬季除雪的理念、方式和管理等方面，与国外有较大区别。以除雪理念为例，目前国内很多地方仍然处于降雪后，甚至降雪经碾压成冰后才开始扫雪和除冰。国内的这种除雪理念造成了除雪、除冰成本昂贵，同时还无法彻底清除冰雪，造成极大的安全隐患、交通基础设施腐蚀、环境危害和经济损失9。目前，我国在融雪剂的应用方面，正式颁布仅有建设部行标城市道路除雪作业技术规程，以及其他一些相关地方规定，行标和地方规定主要针对于城市道路制定，并不适用于公路。建设部行标城市道路除雪作业技术规程中规定融雪剂的使用应符合下列要求：（1）应根据环境温度、积雪量选择融雪剂的种类，并应严格控制融雪剂的施撒(洒) 量。（2）城市中的重要交通枢纽（含立交桥和坡道）应根据雪情预报，可在降雪前、初播撒（洒）少量融雪剂。（3）降雪量不大于1cm/次时，施撒（洒） 量不得大于10g/m2。（4）中雪、大雪应先进行积雪清除，再根据路面上剩余雪量，按规定的使用量进行融雪剂的施撒（洒）。（5）零星小雪和路面薄冰，可采取直接施撒（洒）融雪剂的作业方式。北京市对本市各除雪单位在融雪剂的使用量上也做出了严格的规定：在每次降雪量不超过10mm时，喷洒量不得大于10g/m2；在中到大雪时，可在此基础上适当增加喷洒量，保障路面不结冰即可；为了防止融雪剂洒到道路两旁的植物上，喷洒的融雪剂应距车行道外侧道牙1.5m 以上；喷洒融雪剂的员工应该经过专业的培训；0左右无须喷洒融雪剂10。2005年哈尔滨市有关融雪剂使用量规定如下：融雪剂的喷洒应根据降雪量和降雪持续情况，科学掌握用量，保证喷洒均匀。融雪剂使用量一般应为：中小雪每平方米喷洒量不超过50g，大雪每平方米喷洒量不超过80g11。上述规定的颁布对于正确使用融雪剂具有指导作用；对于控制融雪剂造成的交通基础设施腐蚀和环境危害具有积极意义。在融雪剂的应用技术方面，国内相关部门开展了一些有益的研究工作，其中王丽勋等开展了“公路除雪及安全技术的研究”的工作。其中对融雪剂的使用方式进行研究。马微研究了融雪剂的用量、冰雪层厚度以及其撒布方式之间的关系后指出：一般融雪剂每平米抛洒量约2550g，单位时间内通过冰雪路面的车辆数量对融化速率有直接的影响，在一定的汽车流量内成正比关系。冰雪路面上的车流量在50100 次/h时，对融化速率提高显著，超过100 次/h，对融化速率影响变缓12。实践表明，当融雪剂使用在车流量大的城区主要交通干道或高速公路上效果更加突出。融雪剂的撒布方式，对其用量及融化效果也有一定的影响。在使用过程中，根据高速公路或城区主要交通干道具有车流量大的特点，一般可采取间隔散布法，它是利用众多车轮的连续摩擦、滚动来加速融雪剂的反应，集中优势、局部突破。同时又通过车轮转动将其携带到没有撒布融雪剂的地方，以点带面，加快冰雪融化速率并可节约融雪剂的用量。上述研究结果对于融雪剂的合理使用具有积极的指导作用，但针对公路、特别是高速公路融雪剂的应用技术，还有待进行系统、全面的研究工作。1.2.4 改性沥青和融雪剂的发展前景虽然这一技术还有待于进一步完善和规范化，但从其在不太长的时间里为各国所接受，被用在很多公路和机场跑道工程中，可见其确实起了应有的作用，具有广阔的发展前景。主要表现为以下几个方面：SBR 橡胶改性产品广泛应用于工程实际,如重庆交通科研所研制的湿法SBR。SBS 等热塑性弹性体改性技术及PE等树脂类复合改性技术得到较多应用，如国创一号、二号。应用于京津塘高速公路的土工格栅、土工布等改善沥青路面结构力学性能的物理改性技术开始推广。SMA路面。SMA路面于20世纪60年代发源于德国，现已发展成欧洲重要交通道路、机场和港区道路流行的沥青路面，随后又应用至美国，并在世界范围内推广。SMA由粗集料构成的坚固的骨架结构有优良的抵抗永久变形的能力，而填充粗集料结构空隙的沥青赋予其高度的耐久性。其粗糙的表面构造，则使路面具有优良的抗滑性能和较低的交通噪声。德国于1984 年制定了SMA 国家标准,迄今铺筑面积超过l亿平米；一些欧洲国家也陆续建立了SMA 标准，瑞典、西班牙SMA 铺筑面积超过5000万平米，荷兰、法国、丹麦、挪威和波兰铺筑面积也超过l000万平米13。1992 年，我国在首都机场高速公路首次采用SMA。至今首都机场高速公路除了出现一些横向温度裂缝外，使用情况良好。1996 年在首都机场东跑道和八达岭高速公路、1997年在北京长安街也修建了SMA路面。另外，河北、辽宁、山西、江苏等省也先后修建了SMA路面。OGFC路面以及SUPER 路面等。提高路面质量的需要。我国沥青路面使用质量常不能满足815年设计使用年限的要求。以往沥青路面病害以开裂、松散、坑槽类水损病害为主。随着交通量增多和汽车轴载增加，沥青面层高温流动产生的推拥、车辙病害也日趋严重。分析产生病害的原因，除水损害是与忽视了对沥青面层密水的基本要求有关外，车辙则与沥青性能不能满足日益增长的汽车荷载作用直接有关。要想根本解决沥青面层高低温稳定性和局部损坏问题，根本出路之一在于使用优质的改性沥青。 发展高性能沥青面层的需要。近年来，国外为满足降低行车噪音、防止路面溅水和水雾类安全事故，一种空隙率为2030%的“排水性”表面层被称为“高性能面层”得到迅速的发展14。有的国家已将之作为高速公路和重要道路的标准结构纳入了技术规范，其作为新建和养护改建时的标准面层结构迅速得到推广应用。但是这种高性能沥青面层的应用需具备两个前提：下面层必须密水，以保证表面层渗下的雨水能从下面层表面排到两侧盲沟导出路基。必须使用60粘度20,000Pas的高粘度改性沥青，而一般未改性的直馏沥青60粘度仅150Pas 左右，无法满足各种高性能沥青面层的材料要求。也可以说，今后发展适应重载交通作用或满足特种需求的沥青面层，均以应用不同的改性沥青为前提条件。桥面铺装的需要。钢桥面由于变形大、温差变化大，桥面铺装需要用高柔性和具有良好的高温稳定性、低温抗裂性的沥青混合料，因此需要使用特殊的高粘度改性沥青。水泥混凝土桥面需要层间结合良好、密水、抗车辙的沥青混合料，因此需要使用高粘附性改性沥青。环境保护的需要。环境保护方面除上述排水性面层和人行道中使用的透水性面层具有降噪、蓄水等环保功能外，怎样使现有超期服役的或路面维修翻修时的老沥青面层材料具有资源回收和废料重新利用的功能，也是环保需要解决的问题。而对于融雪剂来说高环保性、低腐蚀性的融雪剂产品将成为国内外科研部门和生产单位开发的热点，并逐步为市场所接受，成为未来市场上的主流产品。“即时除雪”将成为我国公路部门为保道路通畅所普遍接受的理念。1.3本课题主要研究目标、内容1.3.1 本课题研究目标（1）通过实验室试验研究确定出不同掺量SBR对的基质沥青性能的影响，以此来指导实际生产。（2）对不同掺量的SBR改性沥青进行性能测试，确定最佳掺量。（3）测定得出在掺盐量不同的水泥上涂各种沥青后的表面润湿角。（4）测定得出掺盐量不同的水泥涂上各种沥青后在一定时间内的渗盐情况。（3）确定在改性沥青和水泥中加多少定量的盐和表面活性剂使得路面在0不结冰，从而达到融雪的目的。1.3.2 本课题主要研究内容在研究SBR改性沥青的改性机理的基础上，对不同剂量的SBR改性沥青与基质沥青采用传统评价方法（）进行改性对比分析，得出SBR剂量对沥青性能影响是变化趋势，并确定SBR的最佳剂量。将一定量的氯化钠、氯化钙在表面活性剂的作用下带入基质沥青和SBR改性后的沥青，然后再将基质沥青和改性后的沥青涂在掺有不同剂量氯化钠的水泥上，测量润湿角及在一定时间内的渗盐情况。水泥和沥青中加入不同量的盐和表面活性剂使得路面在0不结冰。关键步骤：（1）SBR改性沥青的制备。本次试验所采用的沥青为70#基质沥青，SBR采用的拌合方法为强剪切法。先将基质沥青加热到180左右，然后在高剪切分散乳化机上加入SBR高速剪切1h，然后中速继续剪切1h。便可得到SBR改性沥青。基质沥青采用相同的加工方法，并与改性沥青进行对比，本实验选取3个掺量：3%，5%，8%与基质沥青进行比对实验。（2）SBR改性沥青性能评价。从针入度、5延度、软化点、粘度几个方面评价对比，得出SBR剂量对基质沥青性能的影响。（3）加入适当融雪剂使得路面在0不结冰的各种试验。第二章 实验准备2.1实验原材料及仪器2.1.1样品及药品70#国产基质沥青，丁苯橡胶（SBR），汽油或煤油,三聚磷酸钠，氯化钠，氯化钙，聚四氟乙烯乳液，水泥，十二烷基苯磺酸钠，铬酸钾，硝酸银。2.1.2试验仪器及设备（1）高剪切分散乳化机，由上海弗鲁克流体机械制造有限公司生产；功率：300瓦；定额：断续；转速：20011000转/分；电压：220V；频率：50HZ。（2）YLZ1电脑沥青针入度仪，由西安市亚星土木仪器研究所生产，电源电压：220V10%,50HZ；最大针入深度：600针入度；针入度精度：针入度；控温精度：251。（3）SY-1.5B恒温双数显沥青延度仪，由江苏无锡华南实验仪器有限公司制造；工作电压：220V10%,50HZ;最大延深度：2M；功率：2.7KW。（4）DF-4电脑沥青软化点测定仪，由北京南航中科测控技术研究所生产，测温范围：5-90；测温精度：0.1。（5）NDJ-5S型数字式粘度仪，测定范围：10100000mpas，1、2、3、4号四种转子；转子转速：6、12、30、60r/min；测量误差：5%（牛顿流体）；电源：220V10V,50HZ。（6）2KW可调电炉，由天津市兴水科学仪器厂生产，电源电压：220V；最大功率：2KW。（7）温度计（量程：0-300；最小刻度：2），两个。（8）托盘天平、分析天平等。（9）不锈钢杯，若干。（10）500ml烧杯，若干。（11）搅拌棒，一个。（12）平直刮刀，一个。（13）载玻片。（14）热电偶一个。（15）各种型号移液管若干。（16）铁架台及酸式棕色滴定管。（17）数码相机一部。（18）三角板、量角器、铅笔等作图工具。2.2改性沥青的配制本次试验所采用的沥青为70#基质沥青，SBR采用的拌合方法为强剪切法。先将基质沥青加热到180左右，然后在高剪切分散乳化机上加入SBR高速剪切1h，然后中速继续剪切1h。便可得到SBR改性沥青。基质沥青采用相同的方法加工，并与改性沥青进行对比，本实验选取3个掺量：3%、5%、8%与基质沥青进行对比实验。第三章 实验部分3.1 SBR高粘度改性沥青的制备 本实验中采用70#基质沥青进行SBR改性沥青的制备，SBR改性沥青采用机械搅拌混合的方式，按照高粘度改性沥青的制作工艺，采用高剪切乳化机将基质沥青改性为高粘度，高品质的结合料。改性沥青的制备步骤如下：（1）称量不锈钢杯的净重，将基质沥青熔融，分别倒入编号的不锈钢杯中。（2）称量杯体总重量，得到基质沥青重量；根据基质沥青的量以及改性剂与基质沥青之间的惨配比例，准备所需的SBR的重量。（3）分别将钢杯里的基质沥青加热至170-180左右时，在加热炉上边加热边用搅拌棒搅拌，保持沥青温度在170-180的范围内，缓慢加入称量好的SBR（所有改性剂加入的时间大约为10分钟），高剪切乳化机剪切转子的速度为4500RpM左右，进行高速剪切30min。（4）换中速剪切并继续搅拌直至确认结合料均匀（约60min），结束试样制备。3.2 SBR改性沥青的性能评价3.2.1 针入度指标 关于如何评价改性沥青的路用性能，目前国内外还处于不断地探讨之中，不断有新标准、新指标、新方法的的出现。考虑到现有实验条件的限制，本研究采用我国2000年发布的公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）的内容进行相关项目的测试。针入度实验方法针入度按GB/T 0604-2000沥青针入度试验进行测定。本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青针入度以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。其标准试验条件为温度25，荷重100g，贯入时间5s，以0.1mm记。用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀的样本。方法与步骤：（1） 准备工作 按本规程T0602的方法准备试样。 按实验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度（25）保持恒定。 将试样注入盛样皿中，试样高度应超过预计针入度值10mm，并盖上盛样皿，以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在15-30的室温中冷却1h-1.5h（小盛样皿）、1.5h-2.0h(大盛样皿)、或2.0h-3.5h(特殊盛样皿)后移入保持规定试样温度0.1的恒温水槽中1h-1.5h（小盛样皿）、1.5h-2.0h（大盛样皿）、或 2.0h-2.5h（特殊盛样皿）。 调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确定无水和其他外来物，无明显摩擦。用三氯乙烯或其他溶剂清洗标准针，并拭干。将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按试验条件加上附加砝码。（2）实验步骤取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度0.1（可用恒温水槽中的水）的平底玻璃皿中的三角支架上，试样表面以上水层高度不少于10mm。将盛有试样的水平玻璃皿置于针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针为零。按下启动按钮，则计时与标准针落下贯入试样同时开始，至5s时自动停止。读取显示器上面的数据，精确到0.1mm。 一试样平行试验至少三次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于10mm.每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度。每次试验应换一根干净的标准针或用蘸有三氯乙烯的溶剂的棉花或布擦拭干净，再用干棉花或布擦干。 录数据并做相应处理分析。表3.2.1列出了针入度的平均值。表3.2.1 针入度平均值沥青种类针入度1针入度2针入度3平均值70#基质沥青72.076.069.072.3SBR掺量3%56.057.060.057.4SBR掺量5%44.043.044.043.7SBR掺量8%41.040.042.041.0图3.2.1 针入度平均值由测得数据可得出，随着SBR用量的增加针入度变小。3.2.2 5延度 延度按GB/T 0605-1993沥青延度试验进行测定。 本方法适用于测定道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。沥青延度的试验温度和拉伸速率可根据要求采用，通常采用的试验温度为25，15，10或5，拉伸速度为5cm/min0.25cm/min。当低温采用1cm/min0.05cm/min拉伸速度时，应在报告中注明。方法与步骤：（1） 准备工作 将隔离剂拌合均匀，涂在试模的底部和侧模的内侧表梗，并将试模在玻璃板上装妥。 按本规程T0602规定的方法准备试样，然后将试样仔细自试模一端至另一端往返次缓缓注入模中，最后略高于试模，注意浇注试模时不要混入气泡。 浇注试件完成后，在室温中冷却3040分钟，然后置于50.1的恒温水槽中保持30分钟后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，将试模及玻璃板再次浸入50.1的恒温水槽中保持1小时。 检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺的零点。将延度仪注上水，将水温设定在5并保持恒温。（2） 试验步骤 将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试摸自玻璃板或者不锈钢上取下，将试模两段的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模，水面距试件表面应不小于25mm。 开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况。此时应注意，在试验过程中，水温始终保持在试验温度规定的范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环水时，应暂时终断循环，停止水流。在试验过程中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验。 试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以厘米表示，在正常情况下，试件延伸时应呈锥尖状，拉断时实际断面接近于零。表3.2.2列出了延度的平均值。表3.2.2 延度平均值沥青种类延度1延度2延度3平均值70#沥青75798279SBR掺量3%1000SBR掺量5%365405411393.3SBR掺量8%398366388384可有数据看出，加入SBR后延度明显变大，且与掺量多少成反比。低温性能再一次得到验证。3.2.3 软化点软化点按照GB/T 0606-2000沥青软化点试验（环球法）进行测定。本方法适用于测定道路石油沥青、煤沥青的软化点，也适用于液体石油沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的软化点。软化点是道路沥青的最基本的一种性质指标，它在一定程度上表示沥青的温度稳定性。直接与表示路面发软变形的程度相关联。因此，软化点是大多数国家用来说明沥青高温性能的指标之一。沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸的质量的钢球，放于5水中，以50.5/min的速度加热，至钢球下沉达到规定距离（25.4mm）时的温度，即为沥青的软化点，以表示。步骤如下： 将试样置于涂有隔离剂的玻璃板上，将融化的沥青徐徐注入试样环内至略高出环面为止。把试样在室温中冷却30分钟后，用环夹夹着试样环，并用热刮刀刮除环面上的试样，务必与环面齐平。将装有试样的试样环连同玻璃板置于50.5水的恒温水槽中至少15分钟；同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于同一水槽中。烧杯内注入新煮沸并冷却至5的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记。从恒温水槽中取出试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环，放入小球。然后将整个环架放入烧杯中。启动软化点测定仪，立即开动转子搅拌器并开始加热。试样受热软化逐渐下坠，至于下层板表面接触时，立即读取温度，准确至0.5。表3.2.3列出了软化点的平均值。表3.2.3 软化点平均值沥青种类软化点1软化点2平均值70#基质沥青4784847.9SBR掺量3%56.556.856.6SBR掺量5%63.263.263.2SBR掺量8%68.367.567.9 图3.2.3不同掺量的SBR的软化点从图表中可以看出，随着SBR掺量的增加在5的软化点也逐渐增加。3.2.4 粘度 粘度按照GB/T0625-2000沥青布氏旋转粘度试验进行测定。 Brookfield粘度计用于测量沥青的高温粘度。将适量沥青样品盛于恒温控制的盛样器皿中，一个转子在沥青试样中转动，测定相应的转动阻力所反应出来的扭矩。扭矩乘以仪器参数即为粘度。粘度值可直接从仪器显示屏上读出，单位为mpa.s。本方法可测定沥青在使用温度时的表现粘度。在本方法的试验条件或温度范围内，某些沥青可表现出非牛顿性。因为非牛顿流体所表现粘度值不是唯一的材料性质，而是反应流体和测量系统的特性。应该注意，本方法是在某一规定的测定条件下测量获得的粘度值，并不能预测不同条件下的使用性能。对各种非牛顿流体沥青之间表现粘度值之间的比较，应采用同类型粘度计在相同的剪应力和剪切历程条件下获得的测定值进行。数据记录如下：70#基质沥青（转子3，转速12）。表3.2.4 不同温度下基质沥青粘度数据温度/黏度/mpa.s温度/黏度/mpa.s温度/粘度/mpa.s18615715624312656318416515425312461318217115225912267718017615026512074217819314828111881717619614629511691317419514431211410601722001423311121210170195140347110142016820513836710816901662041363911061990164210134419104230016222813244610227001602321304781003210158234128521983890图3.2.4 基质沥青粘度随温度变化曲线3%SBR改性沥青（转子3，转速12）表3.2.5不同温度下3%SBR改性沥青粘度数据温度/黏度/mpa.s温度/黏度/mpa.s温度/粘度/mpa.s1982341663691341120196232164391132123019423616241113013601922431604311281520190249158450126173018825515647512419801862651545051222270184273152530120260018228