費(fèi) 托（Fische r Trops ch）蠟 是 亞 甲 基聚合物，是碳?xì)浠铣蓺饣蛱烊粴?合成的烷烴聚合物，主要依靠煤化 工優(yōu) 質(zhì)廉價(jià) 的 原 材 料 進(jìn) 行 鐵 基 或 者 鈷 基 合 成 ，較原油蠟價(jià)格有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，費(fèi)托蠟在瀝青膠結(jié)料 中形成晶格結(jié)構(gòu)，這是含有費(fèi)托蠟瀝青 穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，費(fèi)托蠟還可以提高瀝青混合料的抗車轍能力以及壓實(shí)度。所以費(fèi)脫蠟可用于瀝青改性劑，不同加工工藝生產(chǎn)出的費(fèi)托蠟性質(zhì)不一樣，對(duì)瀝青的 改性效果也就不一樣。
目前，南非的 Sas ol 公司和荷蘭皇家殼牌集團(tuán)（Shell）這兩家企業(yè)具有較為優(yōu)良的工業(yè)費(fèi)托蠟合成裝置。國內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤間接、直接液化合成煤基費(fèi)托蠟技術(shù)共建有三套示范裝置，分別為伊泰、潞安以及神華集團(tuán)合成油示范裝置。其中，山西潞安煤基合成油有限公司在 2014年5月自主研發(fā)出符合南非 Sas ol 標(biāo)準(zhǔn)的高熔點(diǎn)費(fèi)托蠟，打破了國外費(fèi)托蠟壟斷市場(chǎng)；同時(shí)，內(nèi)蒙古伊泰新建120萬噸新裝置處于試運(yùn)行狀態(tài)。但是，國內(nèi)使用的少數(shù)高端高熔點(diǎn)費(fèi)托蠟主要還是依賴進(jìn)口。目前國內(nèi)將費(fèi)托蠟用于瀝青改性的研究較少，而費(fèi)托蠟與瀝青的相容性好，只需加熱進(jìn)行簡(jiǎn)單攪拌就可以改性，對(duì)設(shè)備要求不高。因此進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究費(fèi)托蠟改性瀝青的性能，從而將國產(chǎn)費(fèi)托蠟在瀝青方面的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。
0 聚合物改性瀝青離析試驗(yàn)
離析試驗(yàn)用來評(píng)價(jià)基質(zhì)瀝青與改性劑的配伍性、相容性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性問題。按照T 0661- 2011 中的方法進(jìn)行試驗(yàn)。費(fèi)托蠟改性屬于 EVA 類聚合物改性瀝青。試驗(yàn)方法：將費(fèi)托蠟改性瀝青澆入針入度試樣杯中至標(biāo)線處，放入 135 ℃烘箱中，持續(xù) 24h 后取出，用小刮刀徐徐探測(cè)試樣，查看表面層稠度，檢查底部及周圍的沉淀物。按照規(guī)范表 T 0662- 1 記錄試驗(yàn)結(jié)果。此結(jié)果為均勻的，無結(jié)皮和沉淀。表明費(fèi)托蠟跟基質(zhì)瀝青相容性好，不會(huì)發(fā)生離析。\
1 加工工藝參數(shù)的設(shè)定
通過離析試驗(yàn)和大量文獻(xiàn)已經(jīng)證明:費(fèi)托蠟在 130~ 145 ℃的基質(zhì)瀝青中分散均勻，不發(fā)生離析。用低速剪切機(jī)進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速設(shè)為 400 r/min，時(shí)間設(shè)定為 30 分鐘。工藝簡(jiǎn)單，不需要特殊設(shè)備。
2 費(fèi)托蠟改性劑對(duì)瀝青針入度的影響針入度是表征粘稠瀝青條件粘度的一種指標(biāo)。針入度試驗(yàn)是一種用于測(cè)量瀝青膠結(jié)料稠度的簡(jiǎn)單方法。其標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件為溫度 25 ℃，荷重 100 g，貫入時(shí)間 5 s。計(jì)量單位 0.1 mm。
按照 JTG E20- 2011 規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)方法，不同試驗(yàn)溫度條件下相同的基質(zhì)瀝青中摻入不同量的 費(fèi)托蠟，針入度值跟原來相比均有所降低，表明費(fèi)托蠟改性劑能使瀝青的針入度減小；從微觀角度分析，這是因?yàn)闉r青質(zhì)平均分子質(zhì)量大于費(fèi)托蠟平均分子質(zhì)量，瀝青整
體相位可以達(dá)到平衡，因此兩者相容性較好。分析相容性結(jié)果也可知，費(fèi)托蠟高溫熔融后在瀝青中分散均勻，費(fèi)托蠟低溫狀態(tài)下以形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提升了瀝青膠體熱穩(wěn)定性，降低了溫度敏感 性。總之，不同量的費(fèi)托蠟改性摻 入基 質(zhì)瀝青中，針入度均降低，表明費(fèi)托蠟改性劑可使瀝青變硬、稠度變大，抵抗變形的能力有所增加。
針入度指數(shù) PI 用以描述瀝青的溫度
敏感性，宜在 15 ℃、25 ℃、30 ℃等 3 個(gè)或 3 個(gè)以上溫度條件下測(cè)定針入度 后按照規(guī)定方法計(jì)算得到。計(jì)算出不同費(fèi)托蠟摻量下瀝青的針入度指數(shù)，統(tǒng)計(jì)看 出當(dāng) 費(fèi) 托 蠟 摻 量為 3%時(shí)針入度指數(shù)最大，說明此時(shí)的瀝青 溫敏感 性最低，表明費(fèi)托蠟的摻量對(duì)瀝青的溫敏感性有不同的影響。
3 費(fèi)托蠟改性劑對(duì)瀝青延度的影響
瀝青的延性 是當(dāng)其 受到 外力 的拉 升作用時(shí)，所能承受的塑性變形的總能力，通常用延度作為條件延性指標(biāo)來表征。延度是規(guī)定形態(tài)的瀝青試樣，在規(guī)定溫度下以一定速度拉升至斷開時(shí) 的長 度，以 ㎝計(jì)。對(duì)于延度指標(biāo)，各國學(xué)者、專家對(duì)其認(rèn)知看法不一，但目前還未有可替代的方法檢測(cè)。三大指標(biāo)之一的延度是對(duì)施工質(zhì)量有重大的影響，尤其在低溫條件下測(cè)延度。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，延度反映低溫條件下瀝青的抗變形能力，瀝青路面開裂等病害與其密切相關(guān)。
按 JTG E20- 2011 規(guī)范中 10 ℃的方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖表一，可見費(fèi)托蠟改性劑的摻入使瀝青延度值顯著下降，且隨費(fèi)托蠟摻量增加瀝青延度逐漸下降。這是因?yàn)橘M(fèi)托蠟在高溫條件下均勻分布于瀝青中，而在低溫狀態(tài)下蠟變硬便顯出蠟的脆性使得延度降低。因此，從瀝青延度隨費(fèi)托蠟摻量的變化來看，費(fèi)托蠟對(duì)瀝青的低溫性能有不利影響。
4 費(fèi)托蠟改性劑對(duì)瀝青軟化點(diǎn)的影響
瀝青軟化點(diǎn)是瀝青達(dá)到規(guī)定條件黏度時(shí)的溫度，所以軟化點(diǎn)既是反映瀝青溫度敏感性的重要指標(biāo)，也是瀝青黏稠性的一種度量。軟化點(diǎn)的數(shù)值隨采用不同儀器而異，我國現(xiàn)行規(guī)范試驗(yàn)采用環(huán)與球軟化點(diǎn)法。在瀝青中加入費(fèi)托蠟后低溫時(shí)會(huì)結(jié)晶，從微觀角度分析，費(fèi)托蠟結(jié)晶空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將瀝青各組分均勻包裹，使得瀝青黏稠度增加從而增加了流動(dòng)阻力，宏觀上表現(xiàn)為軟化點(diǎn)升高，表明費(fèi)托蠟可顯著提升瀝青的高溫抗變形能力。
5 費(fèi)托蠟對(duì)瀝青粘度的影響
瀝青材料是一種非晶質(zhì)高分子材料，它由液態(tài)凝結(jié)為固態(tài)，或由固態(tài)熔化為液態(tài)。其粘度隨溫度而發(fā)生變化，從低溫時(shí)的彈性狀態(tài)到高溫時(shí)的粘彈性、粘塑性或者流體狀態(tài)，這是瀝青材料的特征。黏度是流體抗流動(dòng)的度量，瀝青的粘滯性及隨溫度變化的規(guī)律常用黏度來評(píng)價(jià)。瀝青粘度值影響著瀝青的路面力學(xué)性能，且瀝青粘度范圍隨溫度變的區(qū)域較大。因此要根據(jù)溫度條件以及檢測(cè)目的來 確定 瀝青 粘度。實(shí)際工程中加工或改性瀝青都是在較高溫度條件下進(jìn)行。因此，本研究采用較寬范圍的溫度，來測(cè)定費(fèi)托蠟該系瀝青的粘度，探究費(fèi)托蠟改性瀝青黏度隨溫度變化的規(guī)律。
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