改善沥青乳状密封剂湿履带磨损的研究 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

沥青车道、停车场和道路的适当维护是提供良好性能的一个关键方面。市面上有许多可买到的等级和类型的沥青乳化基密封剂，旨在延长这些表面的使用寿命。ADMIXUS®纤化HDPE纤维已被证明可以显著改善这些商用涂料的性能。通过适当悬浮颜料和填料，减少开裂，增加弹性和减少收缩，涂料的整体性能可以大大提高。

本文对其成膜质量、拉伸性能和湿道耐磨性能进行了研究。在这个实验中，我们购买了一种市售的入门级沥青乳化基密封剂，并在添加和不添加三种不同剂量的不同等级的纤原HDPE后对其性能进行了测试。

纤颤HDPE的物理性能综述

生产湿搭接纤颤HDPE纤维的工艺已在前面介绍过。¹这些纤维是由三井化学公司生产的，用于各种各样的应用，包括湿敷设非织造布(图1)。MiniFIBERS公司认为，干燥的产品将在各种应用中作为添加剂有用，因此开发了一种专有工艺，将纤维分离成单个细丝，并将其干燥到含水量低于2%。可用于涂层的纤维长度在100 ~ 900 μ m之间，纤维直径在5 ~ 15 μ m之间。干燥时，亲水的湿纤维变成疏水的。通过修改工艺，可以保持亲水性，因此可以生产亲水性或疏水性的等级。市售的干燥纤维纤维HDPE的物理性能如表1所示。

2 .纤化HDPE纤维显微照片(由三井化学株式会社提供) — **图1”**纤化HDPE纤维显微照片(由三井化学株式会社提供)。^3.

实验

样品制备

测试样品是通过搅拌5加仑桶的沥青乳液车道密封/涂层，使其平滑组成而制备的。大约700克商业密封剂转移到每个20焦油1夸脱容器。记录每个容器中封口剂的净重。加入达到目标用量(0.5%，1.0%或2.0%)所需的纤颤HDPE纤维质量，并小心搅拌到商用密封剂中。然后使用配备了42毫米锯片分散叶轮的实验室规模考尔斯混合器混合混合物。每种混合物在1000转/分钟的转速下混合15分钟。在浇铸前，使得到的混合物保持至少24小时的平衡。

电影铸造

样品被倒入一个6 " x 6 " x 0.093 " -厚的模板中，模板位于一个10 " x 10 "透明玻璃板的顶部。样品在模板上用胶纸板粘接刀拉下来。

沥青膜固化及拉伸试样制备

将含有样品膜的玻璃板放入烤箱中，温度为45、55、65或115±3°F，根据温度的不同放置1至5天(较低温度固化时间更长)。然后，这些平板被冷却并浸入水浴中长达24小时，以促进玻璃平板上的薄膜分层。大约1毫米厚的薄膜被修剪并切割成大约90毫米x 25毫米的条状用于拉伸测试。

沥青薄膜拉伸试验方法

拉伸测试使用Instron Model 3500测试仪器，配备Instron Model 2519-105力传感器和一对Instron 2716-015楔形手柄。拉伸试验方法包括预测试试样负载1.00 N，速率为1 N/mm，伸长率为1.00 mm/min，测试结束时峰值力下降80%。从一个铸件的3到5个标本中计算并报告了平均结果。

膜的形成

薄膜浇铸后，观察到环境温度下的薄膜由于成膜差而有不同程度的开裂。然后，我们开始研究纤维类型和添加速率对观察到的开裂程度的影响。在水浴分层之前，将固化和冷却的薄膜在黑暗中放在灯箱上拍照。每张照片都经过图像分析，以确定样品的浅色(裂缝)和深色(薄膜)部分的比例。²

例如，由图2中的数字照片所示，在45、55或65°F的固化温度下，不含纤维的控制公式始终能产生最低程度的连续膜。

如图2a, 2b和2c所示，膜的形成程度随着重量加载率的增加而逐渐增加。

然后，我们利用这些照片来计算每片破裂的薄膜的面积。在45°F、55°F和65°F条件下，19种配方的膜裂缝面积从0(不可观察)到约8%的膜总面积，分别代表100%到92%的连续膜形成。

图3描述了结果。我们发现，纤维尺寸越大，纤维剂量越大，成膜效果越好。

**图3»**在55°F下固化的开裂区域的降低(%)按改善顺序排列。沥青膜的拉伸性能，沥青膜在115°F固化。

拉伸应力和应变测试

拉伸测试提供了应力到断裂(极限应力)、应变到断裂(极限应变)和杨氏模量。

如图4所示，沥青膜试件表现出标准的拉应力-应变关系，极限应变大约在试件长度的1% - 3%之间。

**图4»**沥青膜样品的典型拉应力/应变关系(a)无纤维对照和(b) 1% ADMIXUS MST, 115°F固化。

如图5所示，相对于对照样品的极限拉伸应变，沥青膜的极限拉伸应变随纤维添加量的增加而增大，随纤维尺寸和用量的变化趋势而变化。一般来说，我们看到纤维越小，应变增加越小，而纤维越大，应变增加越大。纤维剂量的增加也增加了观察到的拉伸应变。

添加0.5% ADMIXUS MST的样品对拉伸伸长率的促进效果最好。在两倍的加载率下，1% ADMIXUS MST产生的极限应变从2.28倍补充增加到2.46倍的对照。

如图6所示，沥青膜的极限拉应力随着纤化HDPE纤维的加入而增加，中长纤维的极限拉应力也高于短纤维的极限拉应力。然而，我们没有看到与申请率的直接联系。

如图7所示，添加纤颤HDPE纤维的沥青膜的杨氏模量比不添加纤维的对照配方的杨氏模量低18% ~高41%。纤维的最高负荷(2%)通常会产生杨氏模量较低的薄膜。

湿轨道磨损

湿履带磨损是路面养护产品的一种重要测试方法。该测试采用国际浆料堆焊协会(ISSA)认可的标准进行描述。根据ISSA TB-100测试方案，如图8所示，比较了9种沥青乳液膜添加和不添加纤化HDPE纤维的湿轨道耐磨性。⁵8种含纤颤HDPE纤维的配方均比不含纤颤HDPE纤维的配方具有较低的磨损质量损失和较高的耐磨性。含有纤颤HDPE的四种配方的质量损失小于对照配方的1/2(1/2)，耐磨性超过对照配方的两倍(2X)。