【正文】
r252。 separate discussions must be submitted for indivi dual papers. This paper is part of the Journal of Materials in Civil Engi neering, 169。 approved on July 1, 2020。 Adhesion。 Phenol formaldehyde。 and Deniz Arslan4 Abstract: This paper deals with the influences of phenol formaldehyde resin on the rheological properties of petroleum bitumen. Differe nt amounts of phenol formaldehyde were doped into the bitumen of 50=70 peration grade and variations in viscosity as a function of temper ature and additive concentration were determined. The effects of the phenol formaldehyde additive were examined by conventional and Superpave test methods. Adhesion and stability of bitumen aggregate mixtures prepared using pure and modified bitumen were pared using Nicholson stripping and Marshall tests. The appropriate dosage of the additive yielding the best rheological and perfor mance properties in hot climates was found to be 2% (w/w). Appreciable decreases in the formation of rutting, bleeding, stripping, and cracking in bitumen may be obtained through phenol formaldehyde addition. DOI: (ASCE). 169。r? at 199。2。 Metin G252。 ba? lay? c? lar? n k? vam? ve yumu? ama noktas? na etkileri.” 4. Ulusal Asfalt Sempozyumu Ankara, 70– 79. [24]Valtorta, D., Poulikakos, L. D., Partl, M. N., and Mazza, E. (2020). “ Rheological properties of polymer modified bitumen from longterm field tests.” Fuel, 86(7– 8), 938– 948. Rheological Properties and Performance Evaluation of Phenol Formaldehyde Modified Bitumen Meltem 199。z, B., and Metli, M. (2020). “ Polyolefin katk? l? bit252。niv Fen ve M252。ntemlerine g246。? 252。d252。y252。imentolar? n? n 246。r, N., and Dumanl? lar, N. (1996). “ 199。, G., G252。ubuk, M. K., and 199。r252。r252。r252。mlerin 246。, M., 199。ubuk, M., G252。, M., and 199。ubuk, M., G252。, M., and 199。ubuk, M., G252。ubuk, M. K., and 199。r252。, M., and 199。ubuk, M. K. (2020b). “ Performance assessment of anicbased synthetic calcium and boric acid modified bitumens.” Fuel, 102, 766– 772. [5]Arslan, D., G252。r252。, M., and 199。zen, H. (2020). “ Effects of various additives on the moisture damage sensitivity of asphalt mixtures.” Constr. Build. Mater., 19(1), 11– 18. [2]AlHadidy, A. I., and Tan, Y. (2020). “ Evaluation of Pyrolisis LDPE modified asphalt paving materials.” J. Mater. Civ. Eng., (ASCE) 08991561(2020)21:10(618), 618– 623. [3]Arslan, D., G252。改性瀝青路面是通過摻雜苯酚甲醛得到的瀝青建設(shè)而成的,由于在重載交通環(huán)境條件下具有更好的彈性和抗剝離性能,所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的苯酚甲醛 改性瀝青被推薦使用在炎熱、潮濕、重載交通道路、道路曲線和公共汽車站,用以防止車轍,開裂和剝落,翻漿等現(xiàn)象的發(fā)生。由于中瀝青和添加劑的交聯(lián)作用而產(chǎn)生的結(jié)晶硬化現(xiàn)象,所以使酚醛改性瀝青成為了在氣候炎熱的地區(qū)做的柔性路面的優(yōu)先考慮選擇的材料。 結(jié)論 常規(guī)路面和高性能瀝青路面的試驗(yàn)作為評(píng)估苯酚甲醛對(duì) 瀝青和瀝青混合料性能的影響試驗(yàn)。酚醛樹脂作為研究瀝青添加劑比環(huán)氧樹脂在先前的研究中作為瀝青添加劑便宜 (199。如圖 6所示,酚醛改性瀝青流值一般是小于純?yōu)r青的,在添加了苯酚甲醛后,瀝青的彈塑性的臨界點(diǎn)將會(huì)升高。 Naml? and Kulo? lu 2020)。先前的研究已表明,聚合物改性瀝青樣品的穩(wěn)定性比純?yōu)r青樣品的穩(wěn)定性更高 (199。穩(wěn)定性部分措施是測(cè)量最大負(fù)載的測(cè)試樣品穩(wěn)定性和流動(dòng)性部分措施是測(cè)量在最大負(fù)荷水平的樣品的塑性變形。穩(wěn)定部分測(cè)量由測(cè)試樣品所支持的最大負(fù)載和流動(dòng)部分測(cè)量樣品的塑性變形時(shí)的最大負(fù)荷水平。瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)提供了關(guān)于他們的抵抗永久變形如車轍、波紋和局部沉降的現(xiàn)象。添加了占總重量 2%的苯酚甲醛使瀝青的馬歇爾穩(wěn)定度從 %瀝青含量。 C S 185 MPa 300 MPa (max) m (in) 純?yōu)r青和改性瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果如圖 5和 6所示。 C 進(jìn)行 PAV 試驗(yàn) DSR (G*Sinδ ) 3,054 kPa 5,000 kPa (max) 10 rad=s, 25176。 s (max) 20 rpm, 5=s DSR (G/Sinδ ) kPa 1 kPa (min) 10 rad=s, 64176。 C S 148 MPa 300 MPa (max) m (min) 添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的酚醛改性瀝青 原來(lái) 粘度 135℃ Pa 178。 C 進(jìn)行 PAV 試驗(yàn) DSR (G*Sinδ ) 4,099 kPa 5,000 kPa (max) 10 rad=s, 25176。 s (max) 20 rpm, 5/s DSR (G/Sinδ ) kPa 1 kPa (min) 10 rad/s, 64176。 表 4 純?yōu)r青和改性瀝青在高性能瀝青路面應(yīng)用中的測(cè)試結(jié)果 瀝青 瀝青狀態(tài) 應(yīng)力測(cè)試 結(jié)果 規(guī)格限制 純 瀝 青 原來(lái) 粘度 135℃ Pa 178。在以往的研究中表明有機(jī)鎂添加劑也能降低瀝青的表面能 (199。酚醛樹脂瀝青表面能的減少將導(dǎo)致在油石界面粘附力的改進(jìn)。純?yōu)r青和酚醛改性瀝青的表面能的測(cè)量值分別為 32和 Mn/M。接觸角作 為表面能的指標(biāo),依賴于液體和固體之間所具有的分子間引力(內(nèi)聚力)從而在液體中有吸引力(凝聚力)。R252。( 199。利用瀝青混合料無(wú)酚甲醛的尼克爾森剝離試驗(yàn)表明酚醛樹脂添加劑能提高抗剝離 60– 70%,骨料具有高極性而瀝青本身具有很低的極性結(jié)構(gòu)。滿足蠕變勁度被限制為最大為 300兆帕的高性能瀝青路面 BBR 試驗(yàn)的要求。DSR試驗(yàn)表明相比于純?yōu)r青,改性瀝青的抗車轍性能參數(shù)( G/Sinδ)同比增長(zhǎng) %。 可以看出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的苯酚甲醛改性瀝青中 G/Sinδ值低的瀝青具有更好的疲勞性能。表 4給出G/Sinδ的值顯示,苯酚甲醛能減 少瀝青車轍。 G/Sinδ作為瀝青的抗車轍參數(shù)。 et al. 1996). 表 4給出了純?yōu)r青和添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的酚醛樹脂添加劑的酚醛改性瀝青 DSR 和 BBR 試驗(yàn)的結(jié)果。 Topal et al. 2020)。 在類似的研究中,環(huán)氧樹脂,聚烯烴,和 EVA添加劑都能降低滲透和提高瀝青軟化點(diǎn) (199。添加了 2%的苯酚甲醛的改性瀝青玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從 ℃。 用 2%的苯酚甲醛從 176。純?yōu)r青和添加了濃度為 2%的酚醛的改性瀝青的瀝青貫 入指標(biāo)計(jì)算結(jié)果分別為 。 C上升到 51 176。普及率略有下降從 62降到了 60 。 C的較高的溫度時(shí)開始變平,粘度的變化保持穩(wěn)定。當(dāng)添加了 2 %苯酚甲醛的改性瀝青在溫度低于 120℃時(shí),粘度隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加而降低。 10? 10 4 179。 10? 8 2 179。 表 3 酚醛樹脂的 Arrhenius 模型中 A與 E的值 苯酚甲醛, , (w/w)% A (Pa ? s) E (K) 0 179。 et al. 2020)。根據(jù)與粘度模型相關(guān)的 Arrhenius 模型,瀝青粘度與 1/T的值是隨溫度變化的 (G252。 C以下)苯酚甲醛濃度為 1%的時(shí)候 E 的值下降。常數(shù) E是由各濃度的 Arrhenius 模型從對(duì)數(shù)曲線的斜率確定的( 1) μ =(Ae)^(E/RT) A值為圖 3中 y 軸的截距值,常數(shù) E的值列于表 3 。在較高溫度下,粘度測(cè)試結(jié)果表明,由于較差的交聯(lián)鍵,按重量計(jì)摻雜 2%苯酚甲醛并不會(huì)增加粘度,因此,不以 瀝青廠的加工溫度下?lián)诫s酚醛會(huì)造成問題。瀝青聚合物反應(yīng)的預(yù)期效果是會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的交聯(lián),進(jìn)而導(dǎo)致瀝青粘度的提高,但這卻將導(dǎo)致瀝青溫度的增加,這是聚合物改性瀝青在能源消耗方面的一個(gè)不良的結(jié)果。根據(jù)粘度測(cè)試結(jié)果,重量含量為 2%的苯酚甲醛會(huì)增加粘 度,從而可以說(shuō)重量含量為 2%的苯酚甲醛改性瀝青是減少在氣候炎熱的地區(qū)重載交通產(chǎn)生車轍關(guān)鍵。瀝青是一種直接影響路面性能的粘彈性材料,其力學(xué)性能,取決于所施加的負(fù)載的大小和持續(xù)時(shí)間與溫度。然而,從苯酚甲醛在濃度高于 2%的時(shí)候觀察到粘度明顯減少(如圖a所示)。它的測(cè)定是在苯酚甲醛濃度在 0和 4%之間時(shí)進(jìn)行的,以重量計(jì)。 ( b)之間的130和 170176。此外,馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)( ASTM D 1559)被應(yīng)用在壓實(shí)混合物和無(wú)酚甲醛試驗(yàn)中。該裝置的工作原理是無(wú)梗滴技術(shù)進(jìn)行測(cè)量,并結(jié)合接觸角的酸堿理論,由該設(shè)備當(dāng)前程序確定表面自由能。 在尼克爾森剝離試驗(yàn)中,粗骨料是涂覆有 110℃純的或改性的瀝青,將混合物浸泡在60 ℃的蒸餾水中放置 24小時(shí)后,將耐剝離骨料表面與總骨料表面的比值作為耐剝離數(shù)據(jù)。純的瀝青和改性瀝青樣本復(fù)雜的剪切模量( G)和相位角(δ)是由 DSR 流變儀(儀器名稱為 Bohlin)測(cè)定的,并對(duì) G/δ的值進(jìn)行了計(jì)算。瀝青老化試驗(yàn)( PAV)是使用一個(gè) PAV(型號(hào) AASHTO PP1)儀器進(jìn)行。按照旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化試驗(yàn)( RTFOT)制備成的瀝青樣品被應(yīng)用在根據(jù) ASTM D2872與 CS 325 ( A James Cox. amp。 C/min 的加熱速率的氮?dú)饬飨逻M(jìn)行的。并且進(jìn)行了滲透率( ASTMD 5 )和軟化點(diǎn)( ASTM D 36 )的常規(guī)檢查,其中 Krebs Elec 進(jìn)行的是滲透率的檢查, MFG and Sur Berlin RKA2進(jìn)行的是軟化點(diǎn)的檢查。對(duì)改性瀝青的粘度酚醛樹脂用量的效果是按照在剪切速率和用Brookfield DVIII 流變儀來(lái) 20轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的 5張 /秒的 ASTM D 4402標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。 2 ℃, 在烘箱中 1小時(shí),并在 20℃177。再將酚醛膠木加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 1%~4%之間的熱瀝青中混合 1小時(shí)。 C 720 kg/m3 顏色 棕色 氣味 幾乎無(wú)臭 該實(shí)驗(yàn)裝置包括一個(gè)開放的反應(yīng)器、油浴的恒溫器和一個(gè)混合器。 C, Pa s 瀝青質(zhì) , (w/w)% 芳香烴 , (w/w)% 飽和烴類 , (w/w)% 樹脂 , (w/w)% 表 2 酚醛樹脂的性能 物理狀態(tài) 固體,顆粒 解體的溫度,℃ 130176。 C 閃點(diǎn) , 176。酚醛樹脂作為改性劑被用于所有試驗(yàn)中,其特性如表 2所示