[发明专利]一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法

说明书

一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法，它涉及沥青基材料短期热老化行为评价领域。它要解决现有现阶段沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的评价方法存在的不足。装置：包括电机，密封盖、搅拌叶片、腔体、温度探测头、出料口和壳体。方法：一、取样，加热；二、向腔体中灌入加热后的灌缝胶，设置温度及时间，并搅拌，每2h从出样口取样；三、制备试件；四、按照行业标准分别对试件进行热老化行为的评价，即完成。本发明试验装置密封，与氧气隔绝，很好地模拟了实际使用过程中灌缝胶的老化行为，并且热老化过程中灌缝胶的存在方式也与实际储存环境基本相同。本发明应用于沥青基材料短期热老化行为评价领域。

技术领域

本发明涉及沥青基材料短期热老化行为评价领域，具体涉及一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法。

背景技术

裂缝的存在严重影响沥青路面的长期性能和服役寿命却又不可避免，其产生的损害几乎伴随着路面的整个服役过程，并随着路龄的增长而加重。目前用于裂缝修补的灌缝材料种类很多，聚合物改性沥青灌缝材料(以下简称“灌缝胶”)因其较优的性价比而被养护部门广泛用于裂缝修补，改善行车质量，提高道路使用寿命。

灌缝胶在加工厂制备完成之后，会将其装入密闭储存罐中保存，在这期间储存罐温度一般在140℃～200℃；其次，灌缝施工前需要对灌缝胶进行加热，加热温度一般为190℃±5℃，而在实际的施工中，为了保证施工效率需要持续加热足量的灌缝胶，部分养护部门在施工前一晚开始加热。在以上两个过程中，灌缝胶所处的环境为低氧高温，灌缝胶发生了较为严重的短期热老化；灌缝胶一般是将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(SBS)、橡胶粉(CR)等改性剂通过机械搅拌或剪切的方法使其分散在基质沥青中而制成。在以上环境中，SBS和橡胶粉等改性剂会发生降解和离析，造成灌缝胶中SBS和胶粉颗粒由大分子逐渐变为小分子，并且在纵向改性剂分布不均匀，其次，基质沥青中轻质组分会减少，沥青质含量增多，整体上会使灌缝胶变硬以及低温拉伸性能变差。

灌缝胶的短期热老化对其性能有较大影响，严重影响了其在服役过程的寿命。

然而，目前对于灌缝胶热老化的研究较少，在现行行业标准JT/T 740-2015《路面加热型密封胶》中对灌缝胶短期热老化行为并无要求。这样易引起研究者、产品生产商及养护部门的忽视，部分研究者评价灌缝胶热老化行为的方法是借鉴JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T 0609沥青薄膜加热老化试验，试验温度为163℃，老化时间为5h，进而对比老化前后灌缝胶性能变化，但这在评价灌缝胶热老化行为时主要存在以下不足之处：

一、灌缝胶无论在储存和运输过程中，还是在施工过程中，均是在储存罐中或者加热釜中进行，而薄膜老化试验过程中，灌缝胶则是以薄膜状存在于老化盘中，这与灌缝胶实际热老化过程中的存在方式不同；

二、灌缝胶的加热温度一般在190℃±5℃，而薄膜老化试验温度为163±1℃，试验温度过低时材料分子活性较低，降解速度较慢，灌缝胶热老化速度较慢，无法反映灌缝胶的真实热老化情况；

三、灌缝胶的热老化过程是在低氧环境下进行的，氧气几乎对其老化没有作用，老化的主要原因是在高温下SBS、橡胶粉以及基质沥青发生降解。而薄膜老化试验中，整个过程一直有氧气参与，使得灌缝胶同时发生氧老化和热老化，这与灌缝胶的实际短期热老化过程也是不相符的。

发明内容

本发明目的是为了解决现有现阶段沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的评价方法存在上述不足，而提供一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法。

一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，它包括：电机，密封盖、搅拌叶片、腔体、温度探测头、出料口和壳体；所述电机位于密封盖的顶部；所述搅拌叶片的上端与电机连接，下端置于腔体内；所述壳体底部埋设有加热装置；所述壳体内设置腔体，且腔体上部开口；所述腔体内侧壁设置有温度探测头；密封盖固定安装于壳体的上部。