ผลของโหมด Thermal Oxygen Aging ต่อคุณสมบัติการไหลและความเข้ากันได้ของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนินโดยไดนามิกเฉือนรีโอมิเตอร์ ตอนที่ 1

เชิงนามธรรม: ลิกนินมีมากในธรรมชาติ การใช้ลิกนินในอุตสาหกรรมผิวทางแอสฟัลต์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพผิวทางได้ในขณะเดียวกันก็ปรับต้นทุนการก่อสร้างผิวทางให้เหมาะสม บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของลิกนินต่อคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยของยางมะตอย เลือกลิกนินเชิงพาณิชย์เพื่อเตรียมสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน ศึกษาคุณสมบัติของยางมะตอยดัดแปลงลิกนินโดยการทดลองรีโอโอโลยี คุณสมบัติรีโอโลยีอุณหภูมิสูงของตัวอย่างแอสฟัลต์พื้นฐาน 2 ชนิดและตัวอย่างแอสฟัลต์ดัดแปลงที่มีปริมาณลิกนินต่างกันภายใต้สภาวะ 3 สภาวะ ได้แก่ การบ่มแบบดั้งเดิม การอบฟิล์มบางแบบม้วน (RTFO) และถังบ่มความดัน (PAV) ได้รับการทดสอบและวิเคราะห์ด้วยการกวาดอุณหภูมิ การทดสอบการกวาดความถี่ และการทดสอบการกู้คืนความเครียดแบบทวีคูณ (MSCR) โดยการเปรียบเทียบกฎการแปรผันของตัวบ่งชี้การประเมิน เช่น โมดูลัสแรงเฉือนเชิงซ้อน G*, มุมเฟส δ, ดัชนีต่อต้านริ้วรอย, ความเครียดสะสม และส่วนประกอบหนืด Gv เราพบว่าลิกนินสามารถปรับปรุงเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์พื้นฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มันส่งผลกระทบต่อปัญหาความเข้ากันได้ของแอสฟัลต์ฐาน ในขณะเดียวกันลิกนินมีบทบาทในการเติมแอสฟัลต์พื้นฐาน และความหนืดที่เพิ่มขึ้นเป็นเหตุผลพื้นฐานสำหรับการปรับปรุงความเสถียรที่อุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์พื้นฐาน ผลการวิจัยระบุว่าลิกนินสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยของยางมะตอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีบทบาทเชิงบวกในการยืดอายุการใช้งานของผิวทาง

Glycoside ของ cistanche ยังสามารถเพิ่มกิจกรรมของ SOD ในเนื้อเยื่อหัวใจและตับ และลดปริมาณของ lipofuscin และ MDA ในแต่ละเนื้อเยื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ กำจัดอนุมูลออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาต่างๆ (OH-, H₂O₂ ฯลฯ) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันความเสียหายของ DNA ที่เกิดขึ้น โดย OH-อนุมูล Cistanche phenylethanoid glycosides มีความสามารถในการกำจัดอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง ความสามารถในการลดที่สูงกว่าวิตามินซี ปรับปรุงกิจกรรมของ SOD ในการระงับสเปิร์ม ลดปริมาณของ MDA และมีผลป้องกันบางอย่างต่อการทำงานของเยื่อหุ้มสเปิร์ม โพลีแซคคาไรด์ของ Cistanche สามารถเสริมการทำงานของ SOD และ GSH-Px ในเม็ดเลือดแดงและเนื้อเยื่อปอดของหนูทดลองที่ชราภาพซึ่งเกิดจาก D-galactose รวมทั้งลดปริมาณ MDA และคอลลาเจนในปอดและพลาสมา และเพิ่มเนื้อหาของอีลาสติน ส่งผลดีต่อ DPPH, ยืดเวลาการขาดออกซิเจนในหนูชรา, ปรับปรุงกิจกรรมของ SOD ในซีรั่ม, และชะลอการเสื่อมทางสรีรวิทยาของปอดในหนูชราทดลองที่มีความเสื่อมทางสัณฐานวิทยาของเซลล์, การทดลองแสดงให้เห็นว่า Cistanche มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระที่ดี และมีศักยภาพในการเป็นยาป้องกันและรักษาโรคชราทางผิวหนัง ในขณะเดียวกัน echinacoside ใน Cistanche มีความสามารถที่สำคัญในการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH และสามารถกำจัดสายพันธุ์ออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา ป้องกันการเสื่อมสลายของคอลลาเจนที่เกิดจากอนุมูลอิสระ และยังมีผลการซ่อมแซมที่ดีต่อความเสียหายของแอนไอออนจากอนุมูลอิสระของไทมีน

คลิกที่ Cistanches Herba

【สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

1. บทนำ

แอสฟัลต์เป็นวัสดุประเภทหนืดหนืด แอสฟัลต์ประกอบด้วยพื้นผิวถนนคุณภาพสูงในสัดส่วนที่มากในหลายประเทศ เนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและความสะดวกสบายในการขับขี่ อย่างไรก็ตาม แอสฟัลต์มีข้อบกพร่องที่เห็นได้ชัด เช่น ความไวต่ออุณหภูมิสูงและการอ่อนตัวได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง เปราะได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำ และอาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของทางหลวงคุณภาพสูง ความคงตัวที่อุณหภูมิสูงไม่เพียงพอที่เกิดจากอายุที่มากขึ้นก็เป็นปัญหาสำหรับอุตสาหกรรมถนนเช่นกัน การยึดเกาะระหว่างแอสฟัลต์กับหิน และปรากฏการณ์การเสื่อมสภาพของแอสฟัลต์ภายใต้การกระทำของความร้อนและออกซิเจน ส่งผลต่อคุณภาพและความทนทานของแอสฟัลต์บนถนน [1–5] ในกระบวนการผลิต การจัดเก็บ การขนส่ง และการแปรรูปที่อุณหภูมิสูง ยางมะตอยจะสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศได้ง่าย ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพในระยะสั้น การแก่ตัวประเภทที่สำคัญที่สุดคือการแก่ตัวด้วยเทอร์โมออกซิเดชัน การเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างโมเลกุลของแอสฟัลต์ และเซ็นเซอร์อุณหภูมิอาจเปลี่ยนแปลงด้วย ยิ่งกว่านั้น แอสฟัลต์ดัดแปลงที่แตกต่างกันยังมีผลของการเสื่อมสภาพที่แตกต่างกัน การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานยังทำให้ความหนืดของสารยึดเกาะแอสฟัลต์เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของอิลาสติกที่มีความหนืด [6] ในปัจจุบัน ยางมะตอยดัดแปลงสไตรีน-บิวทาไดอีน-สไตรีนบล็อกโคพอลิเมอร์ (SBS) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในจีนและประเทศอื่นๆ SBS สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยของแอสฟัลต์และแอสฟัลต์ผสมได้อย่างมาก [7–9] แต่แอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วย SBS นั้นมีราคาแพง [10]

ลิกนิน สารประกอบโพลิเมอร์ธรรมชาติที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้มากเป็นอันดับสองรองจากเซลลูโลส เป็นโพลิเมอร์อะโรมาติกที่มี oxyphenylpropanol หรือหน่วยโครงสร้างที่เป็นอนุพันธ์ในโครงสร้างโมเลกุล [11] ลิกนินไม่สามารถนำมาใช้เฉพาะในวัสดุเรซินฟีนอล [12–14] วัสดุเรซินอีพ็อกซี่ [15–17] และวัสดุโพลียูรีเทน [18–20] แทนวัสดุเคมีปิโตรเลียมดิบ แต่ยังสามารถผสมกับวัสดุโพลีเมอร์เพื่อ เพิ่มคุณสมบัติเชิงกล [21] เสถียรภาพทางความร้อน [22] ต่อต้านริ้วรอย (ออกซิเดชัน) [23] และสารหน่วงการติดไฟ [24] ของวัสดุโพลีเมอร์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติก [25] กาว [26] และสาขาอื่น ๆ วู และคณะ [27] วิเคราะห์แอสฟัลต์ที่ดัดแปลงลิกนินด้วยอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) และดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอรีเมทรี (DSR) และชี้ให้เห็นว่าการเติมลิกนินสามารถชะลอกระบวนการแก่ของแอสฟัลต์ได้อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มการย่อยสลายทางความร้อนของแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงลิกนิน หลังจากอายุมากขึ้น ในขณะเดียวกัน ความเสถียรและความต้านทานการแตกร้าวที่อุณหภูมิต่ำได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นในกระบวนการชราภาพ เกา et al. [28] ศึกษาพฤติกรรมการไหลที่อุณหภูมิสูงและคุณสมบัติการล้าของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน ผลการวิจัยพบว่าการเติมลิกนินช่วยเพิ่มความหนืดและความต้านทานการเสียรูปของแอสฟัลต์ภายใต้อุณหภูมิสูงที่ความเร็วรอบต่างๆ บาติสตาและคณะ [29] อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำ และคุณสมบัติการเสื่อมสภาพของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าลิกนินเอื้อต่อการปรับปรุงความต้านทานการสึกกร่อนที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการแตกร้าวที่อุณหภูมิต่ำของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ Xu และคณะ [30] ศึกษาคุณสมบัติการไหลและคุณสมบัติต่อต้านความชราของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน ผลการวิจัยพบว่าการเติมลิกนินช่วยยับยั้งการก่อตัวของหมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิลในสารยึดเกาะแอสฟัลต์หลังกระบวนการ RTFO และ PAV สิ่งนี้บ่งชี้ว่าลิกนินสามารถใช้เป็นตัวดัดแปลงสารต้านอนุมูลอิสระได้ อย่างไรก็ตาม การเติมลิกนินทำให้สารยึดเกาะแอสฟัลต์เสียหาย

สรุปได้ว่าลิกนินสามารถปรับปรุงเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพการต่อต้านการเสื่อมสภาพของแอสฟัลต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ควรมีการศึกษาคุณสมบัติรีโอโลยีอุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนินภายใต้ผลกระทบของการเสื่อมสภาพที่แตกต่างกัน

ในบทความนี้ วิเคราะห์คุณสมบัติรีโอโอโลจีอุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์พื้นฐาน 2 ชนิดและตัวอย่างแอสฟัลต์ดัดแปลงที่มีปริมาณลิกนินต่างกันภายใต้ 3 สถานะ ได้แก่ การเสื่อมสภาพดั้งเดิม การเสื่อมสภาพระยะสั้น และการเสื่อมสภาพระยะยาว โดยไดนามิกเฉือนรีโอมิเตอร์ (DSR) การกวาดอุณหภูมิ การกวาดความถี่ และการทดสอบการคืบซ้ำ โมดูลัสแรงเฉือนเชิงซ้อน G*, มุมเฟส δ, ดัชนีต่อต้านการเสื่อมสภาพ, ความเครียดสะสม, ส่วนประกอบหนืด Gv และตัวบ่งชี้อื่นๆ ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพของแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงลิกนิน

แผนรายละเอียดที่เสร็จสมบูรณ์ในบทความนี้แสดงในรูปที่ 1

2. วัสดุและวิธีการ

2.1. วัตถุดิบ

2.1.1. ลิกนิน

ลิกนินเชิงพาณิชย์ที่ใช้ในที่นี้ผลิตโดย บริษัท Jinan Yanghai Chemical Co., Ltd. (เมืองจี่หนาน ประเทศจีน) ลิกนินที่ผ่านตะแกรงตาข่าย 200-ใช้สำหรับการทดสอบ และตัวบ่งชี้ทางเทคนิคหลัก น้ำหนักโมเลกุล และพารามิเตอร์ไพโรไลซิสแสดงอยู่ในตารางที่ 1 ในบรรดาตัวบ่งชี้ลิกนินนั้นจัดทำโดยผู้ผลิต น้ำหนักโมเลกุลของลิกนินถูกกำหนดโดยโครมาโตกราฟีแบบเจล Agilent pl-gpc50 และทำการทดสอบไพโรไลซิสด้วยเครื่องวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริกแบบซิงโครนัส TGA/sdta851 ของ Mettler Toledo

2.1.2. ยางมะตอย

ในบทความนี้ ยางมะตอย Maoming 70# และยางมะตอย Donghai 90# ถูกนำมาใช้สำหรับการทดลองที่เกี่ยวข้อง ผลการทดสอบคุณสมบัติต่างๆ แสดงในตารางที่ 2

2.2. การเตรียมยางมะตอยดัดแปลงลิกนิน

เครื่องผสมอิมัลซิไฟเออร์แบบกระจายแรงเฉือนความเร็วสูง (BME 100L) ที่ผลิตโดย Shanghai Weiyu Co., Ltd. (เซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน) ถูกนำมาใช้เพื่อเตรียมแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนิน แอสฟัลต์พื้นฐานได้รับความร้อนถึง 150 ◦C และเก็บไว้ระยะหนึ่ง และหลังจากผ่านตะแกรงตาข่าย 200-แล้ว ลิกนินจะถูกเติมอย่างสม่ำเสมอและค่อย ๆ เติมลงในแอสฟัลต์พื้นฐานเป็นชุด ๆ ในระหว่างกระบวนการเฉือนด้วยความเร็วต่ำสำหรับเบื้องต้น การกระจายตัว จากนั้นความเร็วของเครื่องตัดความเร็วสูงค่อยๆ เพิ่มจากความเร็วต่ำเป็น 5,000 รอบ/นาที แล้วตัดเป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากการตัดเฉือน ภาชนะบรรจุตัวอย่างที่มีส่วนผสมของลิกนินและแอสฟัลต์เมทริกซ์ถูกนำเข้าเตาอบอุณหภูมิคงที่ที่ 120 ◦C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และการเตรียมแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนินก็เสร็จสมบูรณ์ ในการทดลองนี้ได้เตรียมแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน 5 ชนิดที่มีปริมาณลิกนินต่างกัน (3, 6, 9, 12 และ 15 เปอร์เซ็นต์ ) ยางมะตอย Maoming ถูกทำเครื่องหมายเป็น MM-3, MM-6, MM-9, MM-12, MM-15; ยางมะตอย Donghai Maoming ถูกทำเครื่องหมายเป็น DH-3, DH-6, DH-9, DH-12, DH-15; ในขณะที่แอสฟัลต์ฐานถูกทำเครื่องหมายเป็น MM-0 และ DH-0 ได้รับการพัฒนาที่อุณหภูมิ 120 ◦C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และเปรียบเทียบกับแอสฟัลต์พื้นฐานเพื่อศึกษาอิทธิพลของคุณสมบัติรีโอโลจีอุณหภูมิสูงและคุณสมบัติการเสื่อมสภาพ

2.3. การเตรียมตัวอย่างอายุ

อ้างอิงจาก JTGE {{0}} "กฎข้อบังคับสำหรับการทดสอบแอสฟัลต์บนทางหลวงและส่วนผสมของแอสฟัลต์" การทดสอบเตาอบฟิล์มหมุน (T 0610-2011) และคอนเทนเนอร์อายุความดันช่วยเร่งอายุแอสฟัลต์ (T {{2} }) ถูกดำเนินการ ประการแรก 35 ± 0.5 g เทลงในขวดแก้ว อุณหภูมิของ RTFOT อยู่ที่ 163 ◦C และเวลาคือ 85 นาที ตัวอย่างอายุ RTFO ถูกเตรียมไว้สำหรับการทดสอบในภายหลัง แผ่นตัวอย่างที่มีแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนิน 50 ± 0.5 กรัมถูกใส่ในกล่อง PAV สำหรับการบ่มระยะยาว ตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 100 ◦C ความดันการคงรูปคือ 2.1 MPa และเวลาการบ่มคือ 20 ชั่วโมง

2.4. ดัชนีการออกแบบและการประเมินผลการทดสอบ

2.4.1. การสแกนอุณหภูมิและการทดสอบการกวาดความถี่

การทดสอบการกวาดด้วยอุณหภูมิและความถี่ของยางมะตอยดำเนินการโดยใช้ไดนามิกเฉือนรีโอมิเตอร์ DHR{{0}} การทดสอบการกวาดอุณหภูมิถูกนำมาใช้โดยใช้วิธีควบคุมความเครียดที่ 12 เปอร์เซ็นต์ของค่าความเครียดเป้าหมายและ 10 เรเดียล/วินาทีของความถี่ในการโหลด และช่วงอุณหภูมิทดสอบคือ 30~100 ◦C โดยมี 2 ◦C ระหว่าง ช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่าง การทดสอบแบบกวาดความถี่ใช้เพื่อศึกษาคุณสมบัติการยืดหยุ่นหนืดของแอสฟัลต์ดัดแปลง อุณหภูมิของการกวาดความถี่คือ 30 และ 60 ◦C ช่วงความถี่คือ 0.1~100 เรเดียล/วินาที และแอมพลิจูดของความเครียดคือ 0.5 เปอร์เซ็นต์ ในหมู่พวกเขา แอสฟัลต์ดั้งเดิมและแอสฟัลต์หลังการบ่มในเตาอบฟิล์มหมุนถูกสแกนด้วยแผ่นขนานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. และระยะห่าง 1 มม. และแอสฟัลต์หลังการบ่มด้วยแรงดันถูกสแกนด้วยแผ่นขนานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. และระยะห่าง 2 มม.

2.4.2. การประเมินดัชนีอายุ

การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพโดยอาศัยรีโอโลจีอุณหภูมิสูงได้รับการประเมินด้วยดัชนีการเสื่อมสภาพของโมดูลัสเฉือนเชิงซ้อน (G * AI) และสูตรการคำนวณเฉพาะแสดงในสูตร (1) [31] ช่วงอุณหภูมิในการทำงานคือ 46~82 ◦C และช่วงการสุ่มตัวอย่างคือ 6 ◦C

2.4.3. ทำซ้ำการทดสอบการคืบ

ในปัจจุบัน การทดสอบการกู้คืนคืบคลานแบบหลายความเครียดซ้ำ (MSCR) ของ AASHTO MP19- 10 ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์และแอสฟัลต์ดัดแปลง [32] ในบทความนี้ การทดสอบการกู้คืนครีปแบบหลายความเครียดซ้ำดำเนินการโดยการโหลดเป็นเวลา 1 วินาที ยกเลิกการโหลดเป็นเวลา 9 วินาที และดำเนินการกระบวนการกู้คืนครีพ 100 รอบ อุณหภูมิทดสอบคือ 64 ◦C และความเครียดทดสอบคือ 300 Pa ได้รับส่วนประกอบความหนืดด้วยแบบจำลอง Burgers สมการของแบบจำลอง Burgers แบ่งออกเป็นสองสมการ หนึ่งคือสมการโหมดการคลายความเครียดเพื่อป้อนค่าความเครียดคงที่ และอีกอันคือสมการโหมดโหลดการคืบที่มีความเครียดอินพุตคงที่ สมการทั้งสองสามารถคำนวณได้โดยการแปลงผกผันและการแปลงลาปลาซ ในบทความนี้ ได้นำสมการโหมดการโหลดครีปมาใช้ และสมการที่เหมาะสมของ Burgers ถูกกำหนดเป็น (2):

ในที่นี้ ε(t) คือความเครียดสะสมของตัวอย่างแอสฟัลต์ σ0 คือความเค้นโหลดของการทดสอบแอสฟัลต์ η1 และ E1 แทนค่าสัมประสิทธิ์การหน่วงและโมดูลัสยืดหยุ่นในแบบจำลองของ Maxwell ตามลำดับ η2 และ E2 แทนค่าสัมประสิทธิ์การหน่วงและโมดูลัสยืดหยุ่นในแบบจำลองเคลวิน ตามลำดับ t คือเวลาในการโหลด E1 สะท้อนถึงความสามารถในการฟื้นตัวอย่างยืดหยุ่นของแอสฟัลต์ที่อุณหภูมิสูง η1 คือค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดที่สะท้อนการเสียรูปที่ไม่สามารถกู้คืนได้ ซึ่งสัมพันธ์กับค่าสัมประสิทธิ์การเสียรูปความหนืดของแอสฟัลต์ E2 และ η2 สะท้อนถึงการกระทำของโหลดภายใต้ภาระระยะยาวและที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งสะท้อนถึงความสามารถของแอสฟัลต์ในการชะลอการคืนรูปแบบยืดหยุ่นของการเสียรูป ในการศึกษานี้ η1 คือส่วนหนืด Gv ของความแข็งคืบ การทดสอบนี้ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของแอสฟัลต์พื้นฐานและแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนิน

3. ผลลัพธ์และผลการอภิปราย

3.1. การวิเคราะห์คุณสมบัติการรีโอโลจีของแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนิน

ผลการทดสอบโมดูลัสเชิงซ้อน G* และมุมเฟส δ สำหรับตัวอย่างแอสฟัลต์ดั้งเดิมและอายุที่แตกต่างกันแสดงในรูปที่ 2

ดังที่เห็นในรูปที่ 2a,b เมื่อเปรียบเทียบกับแอสฟัลต์ดั้งเดิม โมดูลัสเชิงซ้อนของแอสฟัลต์ดัดแปลงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเติมลิกนิน แอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนินแสดงแนวโน้มของการลดโมดูลัสแรงเฉือนเชิงซ้อนและเพิ่มมุมของเฟสตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แต่แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงจะค่อยๆ แบนลง การเพิ่มขึ้นของลิกนินช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง แต่ไม่ได้เปลี่ยนความไวต่ออุณหภูมิ ดังนั้นอุณหภูมิจึงส่งผลต่อมัน เนื่องจากแอสฟัลต์เป็นวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ จึงแสดงความยืดหยุ่นเมื่ออุณหภูมิต่ำ และค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสถานะการไหลหนืดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

หลังจากเปรียบเทียบผลกระทบของปริมาณลิกนินที่แตกต่างกันต่อพารามิเตอร์การไหลของแอสฟัลต์พื้นฐาน เราพบว่าสำหรับ Maoming 70# แอสฟัลต์พื้นฐาน การเติมลิกนินมากเกินไปนำไปสู่การเพิ่มความต้านทานความหนืด (แรงเสียดทานภายใน) เป็นส่วนใหญ่ ความหนืดที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากโมดูลัสแรงเฉือนเชิงซ้อนที่ลดลงและมุมเฟสที่เพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นว่าจุดเปลี่ยนของพารามิเตอร์การไหลปรากฏขึ้นเมื่อปริมาณลิกนินเท่ากับ 9 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งแสดงว่ามีปริมาณลิกนินที่เหมาะสมที่สุด

อย่างไรก็ตาม สำหรับยางมะตอย Donghai 90# แนวโน้มเดียวกันนี้ไม่ปรากฏขึ้น และโมดูลัสแรงเฉือนเชิงซ้อนและมุมเฟสของสารยึดเกาะแอสฟัลต์เพิ่มขึ้นและลดลงในเชิงเส้นตรงเมื่อปริมาณลิกนินเพิ่มขึ้นตามลำดับ

ด้วยปริมาณลิกนินที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าประเภทโครงสร้างคอลลอยด์ของแอสฟัลต์จะไม่เปลี่ยนแปลง แต่การเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนองค์ประกอบโครงสร้างแอสฟัลต์คอลลอยด์อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเฟส [33] เมื่อเปรียบเทียบกับ Donghai 90# แล้ว Maoming 70# มีสัดส่วนของแอสฟัลต์ทีนสูงกว่า [34] ดังนั้นปริมาณแอสฟัลต์ทีนจึงเป็นเหตุผลพื้นฐานที่ทำให้ค่าพารามิเตอร์การรีโอโลจีที่แตกต่างกันของแอสฟัลต์พื้นฐานสองชนิดเปลี่ยนไปตามปริมาณลิกนิน

สามารถดูได้จากรูปที่ 2c,d ว่าโมดูลัสเชิงซ้อนและมุมเฟสของตัวอย่างแอสฟัลต์แต่ละตัวอย่างแสดงระดับการลดลงและเพิ่มขึ้นที่แตกต่างกันหลังจากอายุ RTFO

ด้วยปริมาณลิกนินที่เพิ่มขึ้น โมดูลัสเชิงซ้อนของยางมะตอย Maoming จึงเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง ซึ่งเป็นค่าเดียวกับก่อนการเสื่อมสภาพ มุมของเฟสใหญ่กว่าแอสฟัลต์ดั้งเดิม ยกเว้นเนื้อหา 15 เปอร์เซ็นต์ ในขณะเดียวกัน โมดูลัสเชิงซ้อนและมุมเฟสของยางมะตอย Donghai เพิ่มขึ้นและลดลงตามปริมาณลิกนินที่เพิ่มขึ้นตามลำดับ

ในรูปที่ 2e,f โมดูลัสเชิงซ้อนของแอสฟัลต์ Maoming หลังจากการบ่ม PAV ตรงข้ามกับค่าของเบสและตัวอย่างสารยึดเกาะ RTFO และลดลงเมื่อมีปริมาณลิกนินเพิ่มขึ้น และมุมเฟสของแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนินของ Maoming มีขนาดใหญ่กว่านั้น ของแอสฟัลต์พื้นฐาน โมดูลัสเชิงซ้อนของยางมะตอยดัดแปลงลิกนินใน Donghai มีขนาดใหญ่กว่าแอสฟัลต์พื้นฐาน ยกเว้นแอสฟัลต์ที่มีปริมาณลิกนิน 3 และ 15 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสอดคล้องกับสภาวะอายุของ RTFO

3.2. การวิเคราะห์การจำแนกประเภท PG ของยางมะตอยดัดแปลงลิกนิน

ปัจจัยการเกิดร่อง G*/sinδ ถูกใช้เพื่อประเมินความต้านทานการสึกของวัสดุประสานแอสฟัลต์ที่อุณหภูมิสูง ยิ่งปัจจัยการเกิดร่อง G*/sinδ มากเท่าใด ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น และความต้านทานการเสียรูปถาวรของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น รูปที่ 3 แสดงผลสำหรับปัจจัยการเกิดร่อง G*/sinδ ของตัวอย่างแอสฟัลต์ก่อนและหลังการบ่มที่ 58~82 ◦C

ดังที่เห็นในรูปที่ 3 เมื่อปริมาณลิกนินเพิ่มขึ้น ค่า ruting factor G*/sinδ ของแอสฟัลต์ทั้งสองชนิดก่อนและหลังการบ่มเพิ่มขึ้นอย่างมาก และตัวอย่างแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงลิกนินซึ่งมีปริมาณลิกนิน 15 เปอร์เซ็นต์สำหรับแอสฟัลต์ Maoming แสดงให้เห็นว่า ประสิทธิภาพการป้องกันการหลุดร่อนที่ดีที่สุดหลังจากอายุมากขึ้น แต่เกรด PG ที่อุณหภูมิสูงไม่เปลี่ยนแปลง แอสฟัลต์ตงไห่แสดงความต้านทานการสึกกร่อนที่อุณหภูมิสูงได้ดีที่สุดเมื่อปริมาณลิกนินอยู่ที่ 15 เปอร์เซ็นต์ก่อนและหลังการเสื่อมสภาพ และเกรด PG ที่อุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้นหนึ่งระดับที่เนื้อหานี้

3.3. ดัชนีอายุของโมดูลัสเฉือนเชิงซ้อนของแอสฟัลต์ดัดแปลงลิกนิน

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับระดับการเสื่อมสภาพ จึงมีการคำนวณดัชนีอายุของโมดูลัสเฉือนเชิงซ้อน G*AI ในช่วงอุณหภูมิทดสอบที่แตกต่างกัน ค่า G*AI ของตัวประสานที่แตกต่างกันภายใต้เงื่อนไขอายุ RTFO และ PAV แสดงไว้ในรูปที่ 4

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 4a,b ว่า G*AI ของยางมะตอย Maoming ภายใต้ RTFO aging crease ก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณลิกนินจนถึงค่าที่น้อยกว่าของยางมะตอยพื้นฐานเล็กน้อย G*AI ของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่ดัดแปลงด้วยลิกนินที่มีปริมาณลิกนิน 9 เปอร์เซ็นต์ต่ำที่สุด ดัชนีอายุของ RTFO G*AI ของสารยึดเกาะแอสฟัลต์ Donghai ไม่มีความสม่ำเสมอที่ชัดเจนกับการเพิ่มขึ้นของปริมาณลิกนิน ซึ่งอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของแอสฟัลต์เนื่องจากอายุที่มากขึ้น ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 4c,d ว่าดัชนี G*AI ภายใต้ PAV aging เปลี่ยนไปในรูปพาราโบลาเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ดัชนี G*AI ของยางมะตอย Maoming ที่มีปริมาณลิกนิน 9 เปอร์เซ็นต์ภายใต้สภาวะการเสื่อมสภาพของ PAV มีค่าต่ำสุด ซึ่งสอดคล้องกับสภาวะการเสื่อมสภาพของ RTFO ซึ่งบ่งชี้ว่าการเติมลิกนินสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการต้านทานของยางมะตอย Maoming ภายใต้สภาวะการเสื่อมสภาพของ PAV ได้อย่างมีประสิทธิภาพ . อย่างไรก็ตาม ดัชนี G*AI ของยางมะตอย Donghai ที่มีปริมาณลิกนิน 12 เปอร์เซ็นต์นั้นต่ำที่สุด ซึ่งเป็นค่าเดียวกับดัชนีภายใต้สภาวะการเสื่อมสภาพของ RTFO อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้หมายความว่ามันไม่มีความต้านทานต่อความชรา เหตุผลอาจเป็นเพราะวิธีการนี้ไม่สามารถแยกแยะได้ดี และบ่งชี้เพิ่มเติมว่าการนำไปใช้กับแอสฟัลต์เกรดสูงนั้นไม่มีนัยสำคัญ สรุปได้ว่า ยางมะตอย Maoming ที่มีปริมาณลิกนินร้อยละ 9 มีฤทธิ์ในการต่อต้านริ้วรอยได้ดีที่สุด และยางมะตอย Donghai ที่มีปริมาณลิกนินร้อยละ 12 มีฤทธิ์ในการต่อต้านริ้วรอยได้ดีที่สุด

【สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】