煤直接液化沥青(DCLA)是煤直接液化过程的副产品,由约50%的沥青类物质和约50%的固 体颗粒组成,以DCLA为基础改性剂复合SBS高分子聚合物,制备了道路改性沥青即DCLA-改性沥 青。 沥青组分对沥青的各项性能有直接影响,并最终体现为改性沥青路面使用性能的改变,因此,研 究改性沥青老化后的性能更重要。 通过沥青旋转薄膜加热试验(简称RTFOT)模拟DCLA改性沥青 老化试验,并对DCLA-改性沥青的老化特性进行研究,建立其微观组分特性和宏观性能的联系。 通 过分析DCLA改性沥青原料及改性沥青老化前后的分子质量、红外光谱(FTIR)、氧含量等,发现 DCLA-改性沥青的老化不是单一反应,是活性物质氧化、轻质组分挥发、沥青分子团聚、SBS分子断裂 等多种反应的综合结果,表现为DCLA改性沥青平均分子质量由13865g/mol降到11983g/mol,氧 含量由0.9%升至1.3%,SK90的平均分子质量由1906g/mol团聚增长到2068g/mol,SBS发生断 裂平均分子质量由41482g/mol降至20647g/mol。 DCLA-改性沥青老化性能的变化由体系中沥青 质和胶质的变化量决定。 沥青质能提高改性沥青的抗老化性,但同时会降低改性沥青本身的延度。 为达到JTGF40—2017的I-D改性沥青延度标准,即5℃的延度不小于20cm,则改性沥青体系中沥 青质含量不能超过12.9%,其残留针入度比为72%。 胶质能改善改性沥青的低温延度,但胶质是一 个不稳定的物质,易被空气氧化生成沥青质,从而造成老化后残留延度降低,这体现在红外谱图中出 现的羰基C O与亚砜基S O。 当体系中胶质含量为28%时老化后延度降低率达到70%。 控制 原料沥青质含量并降低原料中胶质的反应活性是提高改性沥青老化后性能的有效途径。
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