浅谈沥青添加剂在道路石油沥青制备中的应用

刘子源

摘 要：随着经济的发展，人们对道路交通的要求越来越高，不仅要方便人们的出行，而且还要平坦稳定。目前，道路沥青在公路建设中使用广泛，使人们出行更为舒适。本文就沥青添加剂在道路石油沥青制备中的应用进行研究，以不断改进道路沥青的性能，促进公路建设技术发展。

关键词：沥青添加剂；道路；石油沥青

前言：道路石油沥青广泛应用于公路建设中，然而，由于各个地区气候和降水的差异，道路石油沥青不是对所有公路段都适合。所以，沥青添加剂的出现有效的解决了这一问题，沥青添加剂可以改变道路石油沥青的性能，使其更适应公路建设的要求，建设优质公路基础设施。

一、沥青添加剂概述

（一）沥青添加剂

沥青添加剂是添加在沥青当中，用以改变沥青物理或者化学性能而适应某种特殊需求的添加剂。沥青添加剂的类型多种多样，有的可以软化沥青，有的可以硬化沥青，人们可以根据不同的情况灵活选用适合的沥青添加剂。

（二）常见沥青添加剂

1.FR1

FR1是由抚顺石油化工研究院开发的沥青添加剂，外观是一种棕色的粘稠状物质，它在实际工作中更多的是作为一种促进剂，可以提高沥青在TFOT之后的延度。FR1的使用可以使沥青的延度大幅度提高，有利于建设高品质的公路。

2.PNS

PNS是一种抗老化剂，是一种粉状或者颗粒状物质，它不但可以提高沥青的针入度比，而且能够有效延缓沥青在高温高热状态下延度下降的速度。PNS的使用，有效的提高了公路石油沥青的稳定性，延长了公路的使用寿命。

二、沥青添加剂在道路石油沥青制备中存在的问题

首先，添加剂的使用量难以把握。沥青添加剂在使用过程中，对使用量的把握一直都是一个难题，使用量的不同直接影响到沥青性能的变化。由于测量不精密或者操作不当，都会使添加剂的使用太多或者太少，难以达到理想的程度。

其次，添加剂产生作用的合适温度难以控制。有的添加剂对温度的变化十分敏感，这就要求必须要掌握其发生变化的温度，以免造成资源的浪费和工程事故的发生[1]。

最后，添加剂产生作用的时间难以掌控。沥青添加剂不同于实验添加剂，有时候需要很长的一段时间才能发挥作用，对沥青的性能产生变化。因此，要注意沥青添加剂发挥作用的时间。

三、沥青添加剂在道路石油沥青制备的重要作用

第一，沥青添加剂减少了地域对公路建设的限制。我国处于热带和亚热带的地区，高温使公路表面沥青的稳定性和使用寿命大打折扣。沥青添加剂的出现，使公路的稳定性大大提高，而且还延长了公路的使用寿命。

第二，沥青添加剂的使用提高了公路的质量。高质量的公路，不仅对各种自然因素和有良好的适应性，而且对人为的磨损也能轻松应对。沥青添加剂的的使用，从硬度、抗老化各个难点提升了公路的品质。

第三，沥青添加剂的使用减少了公路建设成本。公路建设中由于沥青自身延展性不佳，成本居高不下。有了沥青添加剂的使用，可以使得沥青延展性增加，从而使公路建设成本减少。

四、沥青添加剂在道路石油沥青制备中应用问题解决策略

为了保证沥青添加剂在实际应用中发挥最大的功效，控制好添加剂的使用量和使用的温度以及添加剂的作用时间，必须进行科学合理的实验进行验证，确保实验结果的准确性。因此，我们选用最长见到的FR1进行研究，验证它的特性，以便更好的应用在公路建设中。

（一）FR1使用量对定量沥青的影响

1.沥青各组分调和

取500g渣油进行加热，至130-150℃左右，按比例加入调和组分，然后保持在这个温度状态搅拌，时间时30分钟-1小时。

2.加入不同量的FR1

在TH-VR1（为了调和AH-70道路石油沥青原料）占93%的调和试样中，FR1分别占1-4%，沥青的性质产生了不同的变化。当FR1占1%的时候，抽出油量为6%，针入度为71，软化点为50，TFOT后沥青的在10℃时延度达到7cm，15℃延度93cm；FR1占2%的时候，抽出油度5%，针入度68，软化点51.2，TFOT后10℃延度10cm，15℃达到150cm以上；当FR1达到3%，抽出油量4%，针入度68，软化度51.7，TFOT后10-15℃沥青的延度都大于150cm；当FR1达到4%，抽出油量3%，针入度69，软化度52，TFOT后10-15℃沥青的延度都在150cm以上[2]。

3.实验结果

通过实验数据我们得出，在TH-VR1道路石油沥青随着FR1的使用量增加其TFOT后的低温延度也不断增加，当FR1的使用量占TH-VR1沥青的3%时，道路石油沥青的性能达到最佳状态，TFOT后10-15℃的时候，延度更是达到150cm以上。由此可见，FR1是能够提高道路石油沥青延度的优良添加剂，只要少量的加入就可以实现道路石油沥青延度的大幅度提升，使沥青的性能更符合道路建设的要求。

（二）不同温度下沥青添加剂性能测试

1.TFOT

TFOF是指薄膜烘箱实验，这是一项用于道路石油沥青薄膜在加热后的质量損失，然后根据需要来测定加热后遗留物的针入度、软化度、粘度、延度等性能的变化，从而判定道路石油沥青耐老化的性能如何的实验。这个实验需要的薄膜烘箱设备，可以实现温度的自由控制，而且可以进行长时间的操作，使沥青添加剂保持高温状态好几天，方便我们测试不同温度下沥青添加剂的性能变化。

2.温度对FR1性质变化的影响

取质量相同三份FR1，一份新鲜的，一份老化3天的，一份老化6天，分别置于实验室140℃条件下热贮，可以发现，FR1老热化之后，它的粘度就会逐渐下降，把老化3天和老化6天的FR1比较，储存的时间越久，粘度下降的幅度会越大，由此可见，FR1的老热化速度是随着储存时间加速的。

（三）FR1的老热化对石油道路沥青延度影响

1.FR1和沥青的高温储存

将400g左右的FR1和800g左右的沥青装入溶积1L、直径12cm的搪瓷杯，盖上盖子，放在温度设置为140℃鼓风干燥箱存储，定期进行考察，观察长期热储存中沥青性质的变化情况。

2.FR1热老化对沥青的影响

通过实验，我们进行实验数据分析，RF1含量均为3%的沥青，当其处于新鲜状态时，针入度为62，软化度为51.7，TFOT后质量损失0.28，针入度比63%，10-25℃延度均在150cm以上；当沥青加入老化3天的FR1的时候，针入度66，软化度51.3，质量损失0.25，针入度比62%，TFOT后10-25℃延度大于150cm；当沥青加入老化6天的FR1，针入度为66，软化度50.4，质量损失0.23，针入度比62%，TFOT后10℃延度为60cm，15-25℃延度大于150cm[3]。

3.实验结果

从实验我们可以得出，道路石油沥青中加入老化3天和新鲜的FR1比较，无论是针入度和软化度，还是TFOT后的质量损失、延度都没有太大的变化，而当沥青中加入老化6天的FR1时，TFOT后的延度明显变化，10℃延度60cm，即使延度只有60cm，也是符合高质量道路建设的标准。由此可见，FR1的作用结果时期长，即使在高温状态也能有良好的发挥作用，使道路石油沥青保持较好的延度，使其满足对高温环境的要求，有较好的抗老化作用。

结束语：综上所述，沥青添加剂的使用对于提高公路的安全性和稳定性有十分重要的作用。因此，我们要不断的进行实验研究，不断完善沥青添加剂的使用，促进我国公路事业的快速发展。

参考文献：

[1]俞方英，纪小平，储伟伟.一种新型温拌沥青添加剂及其应用[J].新型建筑材料，2013，02：16-18.

[2]王文奇，邱延峻，郭玉金，等.有机降黏型温拌沥青添加剂发展现状及展望[J].化工新型材料，2017，04：210-212.

[3]“硬质沥青开发和工程应用研究”项目通过技术鉴定[J].石油炼制与化工，2014，05：53.