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。溫度低于熔點(diǎn)時，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；同時，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)行簡單攪拌就可以改性，對設(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)用來評價(jià)基質(zhì)瀝青與改性劑的配伍性、相容性及儲存穩(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，時間設(shè)定為 30 分鐘。工藝簡單，不需要特殊設(shè)備。
2 費(fèi)托蠟改性劑對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)是一種用于測量瀝青膠結(jié)料稠度的簡單方法。其標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件為溫度 25 ℃，荷重 100 g，貫入時間 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 個或 3 個以上溫度條件下測定針入度 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%時針入度指數(shù)最大，說明此時的瀝青 溫敏感 性最低，表明費(fèi)托蠟的摻量對瀝青的溫敏感性有不同的影響。
3 費(fèi)托蠟改性劑對瀝青延度的影響
瀝青的延性 是當(dāng)其 受到 外力 的拉 升作用時，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 的長 度，以 ㎝計(jì)。對于延度指標(biāo)，各國學(xué)者、專家對其認(rèn)知看法不一，但目前還未有可替代的方法檢測。三大指標(biāo)之一的延度是對施工質(zhì)量有重大的影響，尤其在低溫條件下測延度。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)托蠟對瀝青的低溫性能有不利影響。
4 費(fèi)托蠟改性劑對瀝青軟化點(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)托蠟后低溫時會結(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，從低溫時的彈性狀態(tài)到高溫時的粘彈性、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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