基于综合指数法的胶粉/SBS复合改性沥青性能评价

为了实现废旧轮胎的资源化利用、将废旧轮胎回收粉碎后用于公路工程的建设,制备了不同胶粉活化度的高掺量双螺杆挤出法(twin-screw extrusion process,TSEP)活化胶粉/SBS复合改性沥青试样,对其常规性能进行测试,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对复合改性沥青进行高温温度扫描、多应力蠕变恢复(multi-stress creep recovery,MSCR)试验及线性振幅扫描(linear amplitude scanning,LAS)试验,探究胶粉活化度和掺量对复合改性沥青高温流变特性、高温抗车辙性能及中温抗疲劳性能的影响,同时采用综合指数法综合评价高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青性能。结果表明:高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青的常规指标均得到改善,尤其是ERP-B/SBSCMA黏度最低,相较于其他5种改性沥青具有更好的施工和易性;随胶粉活化度的提高,其复合改性沥青的高温抗车辙性能有所下降。33%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA的高温性能优于20%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA-20;随着温度的升高,车辙因子提高了9%~40%;抗疲劳性能也有所提高。ERP-B的活化程度适中,其复合SBS改性沥青具有良好的常规性能、高温抗变形性能及中温抗疲劳性能。

废旧胶粉/SBS复合改性沥青高温抗车辙性能研究

为提升沥青结合料的高温抗车辙性能,本研究使用CR和SBS两种聚合物对基质沥青进行复合改性。首先,基于常规的沥青性能试验(针入度、软化点和延度试验),对不同掺量下的CR和SBS单一聚合物改性沥青进行高-低温性能研究;继而,利用常规性能试验研究CR掺量对废旧胶粉/SBS复合改性沥青性能的影响,其中SBS掺量固定为2%,仅改变复合改性沥青中CR的掺量;最后,基于动态流动剪切仪(Dynamic Shear Rheometer,DSR)对废旧胶粉/SBS复合改性沥青进行多应力蠕变松弛(Multiple Stress Creep and Recovery,MSCR)试验,利用不可恢复蠕变柔量(Jnr)和应变恢复率(R)两个指标进一步研究废旧胶粉/SBS复合改性沥青高温抗车辙性能。结果表明,2%SBS和12%CR复合改性沥青的抗车辙性能优异,甚至优于SBS掺量为4.5%的SBS改性沥青。

废胶粉/SBS复合改性沥青作用机理分析

绿色耐久功能性路面对橡胶改性沥青材料提出了新要求,而改性机理关系着改性沥青材料根本品质。文章采用红外光谱法、DSC、荧光显微镜、分子动力学模拟等方法探究了基质沥青、SBS及废胎胶粉三者之间的相互作用机理。试验结果表明:在废胶粉/SBS复合改性沥青、SBS改性沥青及废胶粉改性沥青的荧光显微图像中,废胶粉/SBS复合改性沥青中荧光粒径能表征胶粉和SBS颗粒发生溶胀效应后的粒径,且废胶粉和SBS颗粒的比表面积与其成反比,废胶粉和SBS改性剂粒径与沥青的溶胀反应具有较好的相关性,其比表面积越大改性效果越好;废胶粉及SBS改性剂在沥青中主要以物理变化为主,同时伴有少量的化学变化;在三种改性沥青当中废胶粉/SBS复合改性沥青的热稳定性最好;相较于废胶粉改性沥青与SBS改性沥青,废胶粉/SBS复合改性沥青中改性剂与基质沥青的相容性更好。

高掺量胶粉/SBS复合改性沥青性能与改性机理研究

在“碳达峰、碳中和”战略背景下,以脱硫胶粉和SBS为改性剂,制备复合改性沥青,开展高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能试验与改性机理研究。试验结果表明:复合改性沥青胶粉掺量最大可达到35%,最佳掺配比为25%脱硫胶粉+2%SBS。复合改性沥青各项性能指标均满足规范要求,高温性能显著,软化点可达到80℃以上。脱硫胶粉-SBS-沥青三相间界面模糊,发生溶胶-凝胶的变化,存在化学键变化与接枝反应,形成更为稳定的三维网状结构。

脱硫胶粉/SBS复合改性沥青黏温特性及烟气排放研究

在“碳达峰、碳中和”发展战略背景下,制备脱硫胶粉/SBS复合改性沥青,研究其使用性能、黏温特性和烟气排放。研究结果表明:复合改性沥青的针入度、软化点、延度及黏度均满足规范要求,具备优异的高温性能及抗拉伸能力,在高温下黏度大、低温下黏度小,保证了施工和异性,在现场生产过程中烟气排放相比常规SBS改性沥青得到有效降低,SO2排放降低25%左右,NO2、NOX排放降低超50%。

基于MSCR的胶粉/SBS复合改性沥青储存稳定性研究

通过常规试验、基于MSCR试验的离析率指标分析了胶粉处理方法、胶粉掺量以及密炼加工对8种不同的胶粉/SBS复合改性沥青热储存过程中稳定性的影响,并利用光学显微镜观察微观结构进行验证。结果表明:经过密炼加工处理后,再生胶粉/SBS复合改性沥青储存稳定性显著提高,再生胶粉优于常规胶粉与SBS复合改性沥青。3种复合改性沥青的储存稳定性随胶粉掺量的增加而逐渐衰减。光学显微镜表明密炼加工会使得SBS与脱硫降解后的再生胶粉相结合从而改善改性沥青的热储存稳定性,并验证了基于MSCR试验提出的离析率指标对复合改性沥青储存稳定性的评价具有可行性。

稳定剂掺量对胶粉/SBS复合改性沥青性能的影响

选用0、1.4‰、1.6‰、1.8‰、2.0‰、2.2‰、2.4‰等不同的稳定剂掺量,采用三大指标、弹性恢复和离析试验评价胶粉/SBS复合改性沥青的基本性能,通过温度扫描和频率扫描研究稳定剂掺量对胶粉/SBS复合改性沥青高温性能的影响,同时借助红外光谱(FTIR)分析稳定剂掺量对复合改性沥青的作用机理。研究结果表明:添加稳定剂可提高复合改性沥青的延度(5℃)和软化点、降低针入度,同时改善存储稳定性,增加弹性恢复率;推荐复合改性沥青最佳稳定剂掺量为2.0‰;稳定剂对胶粉/SBS复合改性沥青的改性为物理过程,其掺量对复合改性沥青的各官能团特征峰影响不明显。

胶粉/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青、橡胶沥青的基本性能比较研究

通过对胶粉/SBS复合改性沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青进行沥青性能试验和混合料性能试验,对比分析了三种沥青在软化点、低温延度、针入度等指标上的差异以及混合料性能上的差异。考虑指标性能和成本控制的综合因素,胶粉/SBS复合改性沥青可以有更广阔的应用空间。

废橡胶粉/SBS复合改性沥青制备研究

以SK AH-70为基质沥青,外掺废胶粉和SBS,采用高速剪切法制备复合改性沥青。通过正交实验考察了沥胶比、糠醛抽出油掺量和稳定剂掺量对沥青性能的影响,确定最优条件为:沥胶比为3,糠醛抽出油加入量4%,稳定剂加入量3‰。在最优条件下制备的复合改性沥青软化点为61.0℃,5℃延度为30.0 cm,弹性恢复为85%。废胶粉/SBS复合改性沥青的性能明显优于胶粉改性沥青,而稍低于SBS改性沥青,但是其成本低廉、易于施工,并且性能达到SBS改性沥青的相关要求,具有良好的应用前景。

胶粉/SBS复合改性沥青及混合料抗裂性能研究

为研究不同热氧老化程度的胶粉SBS复合改性沥青及混合料的抗裂特性,设计了胶粉掺杂度为6%,9%,12%,15%和18%的复合改性沥青及混合料,分别对沥青和混合料进行了不同程度的室温模拟老化,并对老化后的复合改性沥青进行了频率扫描实验,对老化后混合料进行了半圆弯曲实验。测试结果显示随着热氧老化程度的增加,复合改性沥青的G-R常数增加,复合改性沥青混合料的FI值降低,抗裂性能衰减。当胶粉掺量不大于12%时,复合改性沥青及混合料的抗裂性能好于SBS改性沥青,但当胶粉掺量增加至15%和18%时,复合改性沥青和混合料的抗裂性能不如SBS改性沥青。胶粉掺量为12%时,复合改性沥青的抗裂性能最佳。

胶粉/SBS复合改性沥青路用性能研究

采用AC-13的矿料级配,通过沥青混合料的马歇尔实验、车辙实验和冻融劈裂实验,将胶粉/SBS复合改性沥青与基质沥青和SBS改性沥青进行对比研究,探讨胶粉/SBS复合改性沥青在路用性能上的优劣,实验结果表明,复合改性沥青在高温稳定性能上有明显的优势,水稳定性能与SBS改性沥青相当,远优于基质沥青。

稳定型橡胶粉/SBS复合改性沥青的制备及混合料性能研究

将稳定型橡胶粉与SBS进行复配,研究了不同掺量稳定型橡胶粉与SBS复合改性沥青的针入度体系性能和混合料的路用性能与疲劳特性。结果表明:2.5%、3.0%SBS与16%、20%稳定型橡胶粉复合改性沥青的针入度为45~60(0.1 mm)、软化点接近80℃、弹性恢复率大于85%;稳定型橡胶粉/SBS复合改性沥青的高低温性能和抗老化性能优于5%SBS改性沥青,推荐SBS和稳定型橡胶粉的适宜掺量分别为3%和16%~20%;稳定型橡胶粉/SBS复合改性沥青混合料具有优异的高低温性能、水稳定性和抗疲劳性能。

橡胶粉/SBS复合改性沥青研究进展

阐述了橡胶粉改性沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的改性机理,讨论了改性沥青的评价测试方法,认为软化点、针入度和延度是沥青的三大基本指标,相对于基质沥青的薄膜烘箱实验(TFOT),旋转薄膜烘箱实验(RTTFOT)更适合评价改性沥青的老化性能。详细介绍了橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青及橡胶粉/SBS复合改性沥青的国内外研究现状,最后对橡胶粉/SBS复合改性沥青的应用前景进行了总结。

胶粉/SBS复合改性沥青综合性能分析研究

为了对比研究胶粉/SBS复合改性沥青和SBS改性沥青两种材料的综合性能,通过分析废轮胎橡胶粉和SBS改性剂对沥青的改性机理,对比胶粉/SBS复合改性沥青和SBS改性沥青的主要技术指标,同时结合河北省常用的混合料级配形式,对胶粉/SBS改性沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土路用性能和经济指标进行分析研究,阐明了胶粉/SBS复合改性沥青的优越性,并为其在高等级路面建设中的应用提供依据。

胶粉/SBS复合改性沥青工程应用研究

依托项目工程进行了胶粉/SBS复合改性沥青工程应用研究,基于马歇尔试验法确定了混合料最佳沥青用量为5.1%,基于车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验表明混合料路用性能良好。分析了胶粉/SBS复合改性沥青制备方法及混合料施工工艺,对施工路段进行现场检测,各项指标均满足规范要求。基于汉堡车辙试验对现场芯样的高温稳定性和水稳定性进行检测,混合料变形深度小、变形曲线无明显剥落点,具有良好的高温稳定性和抗水损害能力。

老化前后橡胶粉/SBS复合改性沥青低温流变特性研究

北方地区全年低温期长、日温差大,沥青路面低温缩裂现象严重.为了改善沥青结合料的低温性能,将橡胶粉与SBS进行复合改性,通过常规物理性能试验和低温弯曲流变梁试验,研究了橡胶粉/SBS复合改性沥青的低温流变特性,并与SBS改性沥青和SK90沥青进行性能对比分析.结果表明:老化前后同一试验温度下,橡胶粉/SBS复合改性沥青的蠕变劲度模量和蠕变速率变化幅度最小,抗老化能力强,且能达到PG分级-24℃的使用性能要求,为实际工程应用提供参考.

胶粉/SBS复合改性沥青性能评价及改性机理

采用高速剪切法制备了复合改性沥青,其中胶粉掺量分别为7%,10%,13%和16%.通过沥青三大指标及弯曲梁流变试验发现:复合改性沥青的高温稳定性及抗高温变形能力优于单一的SBS改性沥青,但是其低温性能未得到改善.动态剪切流变试验结果表明:复合改性沥青的黏弹性力学性能也得到一定的提升.同时,借助荧光显微镜、红外光谱仪等微观手段对改性机理进行研究,结果证明:胶粉在改性过程中发生物理溶胀反应,由颗粒状变成网状;在改性过程中没有新的官能团产生,但是红外光谱特征峰的峰值发生变化,表示反应过程有化学键打开,在高温与高速剪切条件下,与胶粉发生枝接反应.结合宏观与微观试验,胶粉的合适掺量为10%～13%.

浅析胶粉/SBS复合改性沥青现场湿法加工技术

本文开展了胶粉/SBS复合改性沥青现场湿法加工技术研究,通过原材料选定、加工设备选择、配比确定、加工工艺研究等环节,在施工现场成功配制生产出合格胶粉/SBS复合改性沥青,该技术在项目的运用取得了良好的施工效果,为相关施工提供了参考。

废食用油脱硫胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能评价

针对橡胶沥青存贮稳定性差与生物沥青高温性能不足问题,基于Terminal Blend胶粉改性沥青技术,提出以废食用油代替沥青脱硫胶粉,用脱硫产物(ODR)制备存贮稳定的改性沥青,为弥补ODR改性沥青高温性能损伤,采用共混复合改性工艺研制了ODR/SBS复合改性沥青。为考察复合改性沥青在工程应用中的可行性,通过车辙试验、弯曲试验、冻融劈裂试验和疲劳试验对该混合料路用性能进行了评价,并与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和ODR改性沥青混合料进行了对比分析。结果表明:1)复合改性沥青具有优异的高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及疲劳性能,但因ODR削弱了沥青的抗变形能力,其车辙深度较SBS改性沥青混合料深,且冻融前后劈裂强度较低;2)单独采用SBS或ODR改性沥青与二者复合改性对混合料疲劳性能影响差异较大,ODR/SBS复合改性沥青混合料的疲劳性能并非二者单独作用下的线性叠加。

废胶粉/SBS复合改性沥青溶胀工艺研究

以韩国进口SK-70号为基质沥青,废胶粉和SBS为改性剂,糠醛抽出油和基质沥青为溶胀剂,制备废胶粉/SBS复合改性沥青。制备工艺中,溶胀工艺对改性沥青性质的影响尤为关键。通过正交试验,讨论溶胀工艺中溶胀温度、溶胀时间、溶胶比和软组份(糠醛抽出油)掺量对改性沥青性质的影响。基于沥青常规指标试验,利用针入度比值法(用于客观评价同批次不同配比的试样性质差异及沥青性质变化趋势),分析改性沥青性质变化趋势以及溶胀工艺中各因素对改性沥青性质的影响程度。并得出最佳溶胀工艺条件:溶胀温度150℃;溶胀时间1 h,溶胶比4,软组份添加量4%。在此工艺条件下制得的改性沥青性能符合聚合物改性沥青技术标准(SBS)的I-C级。