相容剂种类对高含量SBS改性沥青性能的影响

为探究相容剂种类在高含量SBS改性沥青领域内的应用,探究了不同成分相容剂(环烷油、芳烃油、植物油)对高含量SBS改性沥青常规性能和流变性能的影响。结果表明,三种相容剂均可适用于改善沥青与SBS的相容性、储存稳定性和高低温性能,但过多的用量会对高温性能产生不利影响。连续分级温度(Tc)表明,SBS改性沥青所承受的高温和低温临界温度显著优于各自相同的PG分级温度,仅采用PG分级来区分改性效果的差异性尚存在不足。环烷油的高低温性能改性效果最好,其次为植物油、芳烃油。

高含量SBS改性沥青老化性能及老化机理

为探究老化对高含量苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青性能的影响,通过室内试验模拟高含量SBS改性沥青短期、长期老化,通过针入度、软化点、延度试验,流变试验,傅里叶红外光谱试验以及原子力显微镜试验测试老化沥青的物理性能、流变性能以及沥青组分。试验结果表明:随着老化程度的增加,高含量SBS改性沥青25℃针入度、15℃延度减小,软化点、复数模量、蠕变速率增大,恢复率先减小后增大,不可恢复蠕变与相位角则反之;高含量SBS改性沥青前期老化以SBS降解为主,后期以沥青的热氧老化为主;老化过程中,高含量SBS改性沥青发生化学反应产生羰基、亚砜基等含氧官能团,微观形貌中“蜂”形结构数量降低,单个面积增大;高含量SBS改性沥青老化过程中,短期老化对其性能影响较小,长期老化则反之。

高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高温流变性能

为了研究高掺量胶粉-SBS复合改性对基质沥青高温流变性能的影响,以高掺量胶粉-SBS复合改性沥青为主要研究对象,首先通过三大指标和布氏旋转黏度研究了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能随胶粉掺量变化而变化的趋势;然后设计了6种试验方案,采用动态剪切流变仪探究了6种沥青的高温流变性能,并进行了比较详细的对比性研究。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温性能随着胶粉掺量的增加而增大,在胶粉掺量为42%时,可以同时满足良好的性能与施工要求;在高温流变性能试验中,与单一改性沥青相比,复合改性沥青的复数剪切模量(G*)、车辙因子(G*/sin(δ))、蠕变恢复率(R)得到明显提高,相位角(δ)和不可恢复蠕变柔量(Jnr)有一定程度的降低,具有更强的弹性性能、高温抗车辙能力、变形恢复能力和抗变形能力;随着胶粉掺量从21%增加到42%,胶粉-SBS复合改性沥青的弹性成分随之增多,变形恢复能力与抗变形能力更强,高温流变性能更好。

SBS苯乙烯含量对改性沥青性能的影响

聚合制得了10种线型结构SBS热塑性弹性体,并制备了与之对应的改性沥青;探讨了2个SBS相对分子质量区间[(6~10)×104和(12~14)×104]中SBS苯乙烯含量对其改性沥青性能的影响。结果表明,加入SBS均可改善沥青物理性能和流变性能;SBS相对分子质量对其改性沥青性能影响显著,SBS具有线性结构和较高相对分子质量时改性效果较好;增大SBS苯乙烯含量有利于改善改性沥青高温稳定性、硬度和抗车辙能力。

SBS掺量及结构对改性沥青性能的影响分析

采用90~#基质沥青及3种不同结构的SBS共聚物混合制备SBS改性沥青,并进行了针入度、软化点、延度、黏度、荧光显微和流变性能测试。通过30~80℃温度扫描实验,分析了SBS改性沥青的复数剪切模量、相位角、车辙因子。结果表明,SBS空间网络结构在SBS掺量较少时无法体现出来,增加SBS的掺量和SBS的分子质量,可以提高改性沥青的高温稳定性、低温抗拉性、黏性、抗车辙性,降低温度敏感性;SBS的掺量增加至5%时,SBS在沥青中的结构更为密集,分布更为均匀。

SBS微观结构对SBS改性沥青性能影响研究

SBS的微观结构影响SBS改性沥青的性能。阴离子活性聚合的特点可以实现对分子微观结构的精准控制。SBS的结构参数包括结构类型、分子量、苯乙烯含量、两嵌段含量、乙烯基含量和功能化改性。采用体积排除色谱和核磁共振可测得SBS的分子量和分子量分布、两嵌段含量、苯乙烯含量以及乙烯基含量。星型SBS及分子量大的SBS改性效果好,但与沥青相容性差。苯乙烯含量低的SBS制备的改性沥青热储存稳定性和低温抗裂性好;苯乙烯含量高的SBS制备的改性沥青施工和易性和高温稳定性好。两嵌段可以改善加工性能和低温抗裂性,但会损害高温性能。乙烯基含量高可以改善相容性、耐老化性和高温性能,但对低温性能不利。功能化改性可以提高SBS与沥青之间的相容性。应针对具体的应用场景选择合适结构的SBS改性剂。

SBS与胶粉复合改性沥青制备及多孔混合料性能评价

为利用废胶粉(crumbrubber,CR)制备用于多孔沥青混合料(porousasphalt,PA)的高黏改性沥青,通过SBS与CR复合并添加增粘剂与稳定剂制备了高黏改性沥青,根据针入度、软化点、延度和60℃动力黏度确定了SBS与CR的最佳比例及增黏剂用量,并研究了PA-13的路用性能。结果表明:SBS与胶粉对沥青针入度和软化点具有一定改善作用,然而SBS对沥青延度改善作用有限且胶粉对其有负面影响;SBS与胶粉均能提高沥青的动力黏度,且根据性能推荐高黏改性沥青中SBS、胶粉、增粘剂的用量分别为5.5%、14%、3%;PA-13路用性能测试成果表明自制的高黏改性沥青能够为混合料提供杰出的高低温和水稳定性。此外,与高黏沥青相关文献相比,自制高黏沥青性能优良。

SBS改性沥青在大跨径桥面铺装中的应用研究

文章依托北京大兴机场高速主线大桥工程,选择SBS改性剂混比1%、3%、5%、7%、9%来探索高粘SBS改性沥青的性能。旨在制备粘度更高、弹性更强、韧性更强的高粘改性沥青,提高集料的包覆力和粘附性,改善SBS改性沥青混凝土在大跨径桥面铺装中的应用现状,通过对改性沥青的基本物理性能、高温抗变形性能、低温抗裂性能及其粘附性进行测试来实现。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温流变性能与微观机理

为研究高掺量胶粉对胶粉-SBS复合改性沥青流变性能的影响,首先采用三大指标和布氏旋转黏度确定了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的最佳胶粉掺量,再采用动态剪切流变(dynamic shear rheology,DSR)试验和弯曲梁流变(bending beam rheometer,BBR)试验评价了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青在高低温条件下的流变性能,最后通过红外扫描试验和荧光显微镜试验分析了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的微观特征。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青在胶粉掺量为42%时的流变性能最佳;高掺量胶粉可以提高胶粉-SBS复合改性沥青的复数剪切模量、车辙因子和蠕变劲度,降低相位角和蠕变速率,使其高低温流变性能得到明显改善;胶粉-SBS复合改性在沥青中的改性过程主要为物理改性,并且胶粉脱硫后,其内部交联减少,在沥青中的分散效果更为均匀,可以使得高掺量胶粉与SBS在沥青中形成更为致密的交联结构,增强复合改性沥青的流变性能。

高掺量胶粉复配SBS改性沥青高温性能研究

采用高温热解工艺制备高掺量胶粉改性沥青,同时复配SBS改性剂对高温性能进行提升,并通过时间扫描试验和多应力蠕变回复试验评价其高温性能。结果表明,利用高温热解工艺制备的高掺量胶粉,随着胶粉掺量的增加改性沥青高温性能随之变得较差。SBS可以明显改善高掺量胶粉改性沥青的高温性能,掺量为3%时可以达到甚至优于4.5%SBS改性沥青的水平。随着SBS掺量的增加,高掺量胶粉改性沥青高温性能的提升幅度会不断变小,从高温性能和经济角度出发,SBS存在一个最优掺量,30%胶粉沥青的最优SBS掺量为4%,40%胶粉沥青的最优SBS掺量为3%。

改性沥青SBS含量快速测定方法及应用研究

改性沥青广泛应用于高速公路沥青路面中,SBS改性沥青可同时改善沥青的高低温性能和感温性能,成为路面施工应用最主要的材料。利用衰减全反射傅里叶红外光谱法,从微观结构入手,建立了快速测定SBS改性沥青的方法,实现了改性沥青中SBS改性剂含量的快速定性及定量分析。该方法所用设备操作简单,轻便易于携带,通过某高速公路沥青质量快速检测服务进行了验证,可在施工现场对SBS改性沥青进行快速检测和评价分析,为工程决策提供参考。

高黏复合改性沥青的制备与道路工程应用

高粘复合改性沥青是由有机树脂、 SBS、改性剂和填料复合而成,与传统的 SBS 改性沥青相比,其具有更高的针入度和软化点,可用于新建道路工程沥青路面的铺设。高粘复合改性沥青具有优异的高温性能,在道路工程中应用广泛,在改善沥青路面施工性能方面起到了积极作用。本文对高粘复合改性沥青的制备、性能测试和工程应用等进行了系统研究,以期为高粘复合改性沥青的进一步研究与推广应用提供参考。

SBS改性沥青中SBS含量测试方法研究

对基质沥青、SBS和6种SBS含量的SBS改性沥青进行了红外光谱测试.结果表明,SBS改性沥青红外光谱中966,699cm-1处SBS基团特征吸收峰和810cm-1处沥青基团特征吸收峰,可作为SBS定性和定量分析依据;单因素方差分析和多重均值比较表明,SBS含量对699cm-1与810cm-1处特征峰吸收面积比(A699/A810)具有显著性影响,且不同SBS含量的A699/A810值之间存在显著差异;A699/A810与SBS含量呈现良好线性关系(相关系数0.998 3),可将A699/A810作为SBS含量定量分析指标.应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术可实现SBS改性沥青中SBS含量的准确、快速测试.

橡胶粉/SBS与高黏剂复合改性沥青的制备及性能研究

为了给排水性沥青路面提供所需的高黏度改性沥青,并控制其制备成本,通过添加橡胶粉、SBS改性剂和高黏剂制备了高黏度复合改性沥青。根据针入度、延度、软化点、针入度指数和60℃动力黏度等指标,研究了各改性剂对复合改性沥青性能的影响,确定各自的合适掺量。采用软化点差值法评价高黏度复合改性沥青的热储存稳定性,采用动态剪切流变试验(DSR)研究高黏度复合改性沥青的高温流变性能,采用复数模量指数(GTS)法研究高黏度复合改性沥青的感温性能,借助傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对高黏度复合改性沥青的改性机理进行分析。试验结果表明:5%的SBS改性剂、13%橡胶粉和4%的高黏剂为合适的配比掺量,所制备的高黏度改性沥青具有较强的高温抗车辙能力和良好的感温性能,并满足储存稳定性要求。橡胶粉、SBS和高黏剂与基质沥青之间既存在物理共混,也有化学反应的发生。

高黏SBS改性沥青的流变性能与化学特性

为研究SBS掺量、稳定剂含量和老化对高黏SBS改性沥青流变性能与化学特性的影响,针对SBS掺量和稳定剂含量不同的高黏SBS改性沥青,分别采用动态剪切流变仪(DSR)和凝胶渗透色谱(GPC)试验对老化(短期老化和长期老化)前后的改性沥青进行流变性能与化学特性分析.结果表明:相位角主曲线可以很好地表征高黏SBS改性沥青在老化过程中的流变性能;高黏SBS改性沥青中由于广泛的交联作用,使得SBS中形成了大量共价键,因此即便是长期老化,仍有足够数目的共价键来维持SBS结构的完整性;相比无稳定剂的SBS改性沥青,稳定剂的添加大幅度改善了高黏SBS改性沥青的性能,但在已有稳定剂的基础上再增加稳定剂的含量对其性能的提升有限;SBS掺量高的改性沥青需要更长的搅拌时间,以保证SBS在沥青中发生充分溶胀;稳定剂含量高的改性沥青也需要更长的搅拌时间,使SBS分子之间发生交联作用.

改性沥青SBS含量检测方法对比

以现有改性沥青SBS含量检测方法的试验原理为基础,以试验实例为依据,验证了各种方法的精度或该试验方法提高精度的技术障碍,并从试验结果的精度、工作环境要求和检测速度(时间)方面对各种检测方法进行了综合比较。研究结果表明,电位滴定法和衰减全反射红外光谱法得到的试验结果误差最小,能够满足工程检测精度,且电位滴定法滴定终点辨识度好;化学滴定法、凝胶渗透色谱法和荧光显微法的试验结果误差较大,化学滴定法滴定终点辨识度较差,凝胶渗透色谱法和荧光显微法人为主观因素影响大;热失重法和透射红外光谱法仅能做SBS含量的定性判断。

高剂量SBS改性沥青桥面防水粘结层施工

桥面防水粘结层是整个桥面铺装体系的重要组成部分,高剂量SBS改性沥青桥面防水粘结层施工质量至关重要,有必要对桥面处理、施工基本要求、施工机具、施工工艺等进行深入探讨,以确保高剂量SBS改性沥青桥面防水粘结层的施工质量。

高灰分天然岩沥青与SBS复合改性沥青混合料配合比设计及性能研究

为了提高沥青混合料的高温抗变形能力,对高灰分天然岩沥青BRA和SBS改性沥青复合改性BSAC-20与BSSMA-13混合料的配合比设计及其混合料性能进行了系统的研究,确定了BRA和SBS复合改性沥青混合料各组分适宜的掺配比例,综合评价了用于不同路面层复合改性沥青混合料的路用性能,并将其与单一SBS改性沥青混合料进行了对比分析。结果表明:掺加BRA后沥青混合料的水稳定有所提高,但提高幅度并不明显,而BRA对混合料的低温抗裂性能影响并不大;70℃车辙、高温劈裂和单轴压缩动态模量试验均表明高灰分BRA的掺入使得沥青混合料的高温性能显著提高,且高温性能等级提高了约10℃;复合改性混合料的疲劳寿命均得到提升,特别是在600με条件下,相比SMA-13混合料,BSSMA-13混合料的疲劳寿命提升了约47%。

基于ANN预测模型快速检测改性沥青SBS含量的方法研究

传统的SBS含量检测存在试验周期长、人为因素干扰大、设备的试验精度不高和试验结果可信度偏低等问题。文章建立改性沥青的傅里叶衰减全反射红外光谱与SBS含量的ANN预测模型,对改性沥青中SBS含量进行定量分析,并采用内掺法制备检测样品验证该预测模型的可信度。检测试验结果表明,实际值与预测值非常接近,基于ANN预测模型进行数据分析预测可快速检测SBS含量,可信度高。