多聚磷酸和玄武岩纤维改性沥青高低温性能研究

摘要

为改善多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)改性沥青的低温性能,选取玄武岩纤维(basalt fibre,BF)作为改性剂,制备高低性能兼备的改性沥青。利用动态剪切流变试验(dynamic shear rheometer test,DSR)和弯曲梁流变试验(bent beam rheological test,BBR),分析其高低温性能;通过高低温连续分级确定多聚磷酸与玄武岩纤维的最佳掺量;通过傅里叶红外光谱试验分析其改性机理。试验结果表明:多聚磷酸加入使沥青的车辙因子明显升高,相位角减小、复合剪切模量升高,可明显改善沥青的高温性能;玄武岩纤维使沥青低温蠕变劲度降低,蠕变速率稳定,低温性能改善作用明显,复合改性后沥青高低温性能均优于基质沥青;多聚磷酸最佳掺量推荐为1%,玄武岩纤维最佳掺量推荐为2%,最佳掺量下,较基质沥青改性沥青高温连续分级温度(the high temperature continuous classification temperature,TLH)提升14.09℃,低温连续分级温度(the low temperature continuous classification temperature,TLC)降低2.84℃,高低温性能明显改善;傅里叶红外光谱试验分析可知;多聚磷酸与沥青反应的本质是将轻质组分脱水缩合,将碳单键的烷烃类物质转化为芳烃、脂类等碳二键或三键物质,进而改善沥青性能。