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。

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。

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改性沥青短期老化规律与机理研究

为研究不同SBS掺量下改性沥青短期老化规律,以四组分差异显著的两种典型基质沥青为研究对象,分别掺加不同嵌段比和掺量的SBS改性剂,研究不同老化时长后三大指标变化规律;为分析SBS改性沥青短期老化机理,采用荧光显微镜对比分析了SBS改性沥青原样和短期老化荧光图像,并用Image-Pro-Plus图像分析软件对荧光图像进行统计分析,定量分析了SBS相平均粒径和体积占比;同时对不同老化程度的试样进行了红外光谱测试。研究表明:改性沥青的老化过程中,存在沥青老化和聚合物降解两种作用,短期老化后,SBS相平均粒径减小、体积占比大大减小;改性沥青短期老化不同时长,SBS含量、SBS降解和沥青老化三种因素综合作用决定软化点升降规律;随着沥青老化程度不断加深,羰基和亚砜基含量增加,含氧基团的数量增加;饱和分含量高的基质沥青制备的改性沥青延度稳定性不足,基质沥青中芳香分含量直接影响改性沥青软化点的变化规律;在制作SBS改性沥青应注重选型合适的基质沥青和SBS掺量。研究结论可为SBS改性沥青制作和使用提供参考和借鉴。In order to study the short-term aging law of modified asphalt with different SBS content, two typical base asphalt with significant differences in four components were taken as the research object, and the change law of three indexes after different aging time was studied by adding different block ratio and different SBS modifier. In order to analyze the short-term aging mechanism of SBS modified asphalt, fluorescence microscopy was used to compare the original and short-term aging fluorescence images of SBS modified asphalt, and image-Pro-Plus Image analysis software was used for statistical analysis of the fluorescence images, and the average particle size and volume proportion of SBS phase were quantitatively analyzed. The results show that there are two effects of asphalt aging and polymer degradation in the aging process of modified asphalt. After short-term aging, the mean particle size and volume proportion of SBS phase decreased greatly. Different duration of short-term aging of modified asphalt, SBS content, SBS degradation and asphalt aging of three factors determine the softening point rise and fall rule. The saturated content of the matrix asphalt is high, and the stability of the modified asphalt ductility is insufficient. The content of carbonyl and sulfoxide groups and the number of oxygen-containing groups increase with the increasing of asphalt aging degree. The aromatic content of base asphalt directly affects the softening point of modified asphalt. In the production of SBS modified asphalt, attention should be paid to the selection of appropriate base asphalt and SBS content. The research results can provide reference for the production and use of SBS modified asphalt.

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。

基于灰关联的SBS改性沥青低温流变性能评价指标研究

针对目前SBS改性沥青低温流变性能评价指标不明确的问题,采用灰色关联分析方法,以弯曲蠕变劲度试验的蠕变劲度S、蠕变速率m、低温连续分级温度T C、ΔT C、m/S值、松弛时间λ、耗散能比W_(d)(t)/W_(s)(t)等SBS改性沥青低温流变性能评价指标作为比较序列,以沥青混合料低温弯曲试验的最大弯拉应变εB作为参考序列,研究聚合物改性沥青的低温黏弹特性评价指标。结果表明,采用单一考虑低温变形能力或应力松弛能力的评价指标评价聚合物改性沥青的低温性能存在一定矛盾,须采用综合考虑模量与松弛能力的指标评价SBS改性沥青的低温黏弹特性;采用单一蠕变速率或蠕变劲度评价指标出现矛盾时,优先采用蠕变速率m进行评价;建议用流变学手段评价SBS改性沥青的低温性能时优先选用蠕变速率m、低温连续分级温度T C和m/S值;利用ΔT C可以判别聚合物改性沥青的低温行为是由蠕变劲度S主导还是由蠕变速率m主导,研究中应引起重视。

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%。

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。

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.

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。

基于SBS改性沥青特征指标的多次再生评价

为更好地对回收的SBS改性沥青路面材料进行循环利用,采用延度、弹性恢复率、黏度、黏韧性等特征性指标对改性沥青多次老化再生效果进行评价。结果表明:随着老化与再生次数增多,各指标对老化与再生的敏感性不同,延度、韧性指标最敏感;多次老化再生的效果逐渐变差,典型的流变特性逐渐丧失,建议对SBS改性沥青进行3次以上再生时,可考虑将之作为老化的普通沥青使用。

基于测力延度试验的机场SBS改性沥青热储存性能分析

采用室内烘箱模拟沥青储罐对SBS改性沥青热储存性能影响规律及机理,对不同热储存时间的SBS改性沥青进行了RTFOT老化前后三大指标、黏度指标以及测力延度指标测试,分析各指标与热储存时间的关系,并通过测力延度试验分析揭示了三大指标、黏度指标变化的原因。结果表明,随SBS改性沥青热储存时间延长,RTFOT老化前后沥青针入度、软化点、5℃延度均减小,布氏黏度、测力延度曲线峰力值F_(0)、转折点拉力F_(1)、断裂拉力F_(2)均增大,RTFOT老化后SBS改性沥青各指标进一步劣化,劣化主要由基质沥青及SBS网络节点变化导致。测力延度试验拉伸柔量指标f与热储存时间呈较好的负相关,可作为评价沥青热储存性能的关键指标。

温拌型干法SBS改性沥青及混合料性能研究

为解决传统SBS改性沥青混合料离析、性能衰减及混合料需要高温拌和等问题,文章采用温拌型干法SBS改性剂(SBS-W)制成温拌型干法SBS改性沥青混合料,制备了SBS-W改性剂掺量为5%、6%、7%时的3组改性沥青,通过研究改性沥青3大指标的变化规律,确定了SBS-W的最佳掺量为6%,且拌和温度较传统SBS改性沥青混合料可降低20~30℃。在SBS-W的最佳掺量下,对比了干法SBS-W改性沥青混合料与传统SBS改性沥青混合料的路用性能,试验结果表明:在SBS-W掺量为6%时,干法SBS-W的高温稳定性及水稳定性能优于传统湿法SBS改性沥青混合料,低温性能符合规范要求但低于传统SBS改性沥青混合料。

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%。

SBS改性沥青常规指标与SHRP性能指标的关系

笔者选取了具有代表性的4种国产重交通道路石油沥青和4种专用型道路沥青改性剂,在试验室里采用高剪切的改性工艺制备得到16种SBS改性沥青;运用常规试验方法和SHRP试验方法,对制备得到的SBS改性沥青的高低温性能进行了研究;在综合分析各种沥青的试验结果的基础上,提出了常规高低温指标与SHRP高低温性能指标之间的关系.

废弃一次性医用口罩对SBS改性沥青性能的影响

为了使废弃一次性医用口罩(DMMs)的处理方式更加环保,文中研究了废弃DMMs对SBS改性沥青流变性能的影响。采用不同掺量废弃DMMs复配SBS改性沥青,应用控制变量法研究不同配比方案对制备复合改性沥青性能的影响,确定废弃DMMs/SBS复合改性沥青制备最佳配比方案;同时采用SPSS进行Poission回归分析、一般线性模型多变量分析,研究废弃DMMs、SBS、硫磺三因素对改性沥青性能产生的影响。利用高温扫描试验分析废弃DMMs对SBS改性沥青流变性能的影响,根据车辙因子数据分析废弃DMMs对SBS改性沥青高温性能的影响。结果表明:废弃DMMs/SBS复合改性沥青最佳配比方案为SBS质量分数4%、废弃DMMs质量分数4%、硫磺2%。在SBS改性沥青中掺入废弃DMMs能提高SBS改性沥青的软化点及弹性恢复速率,降低针入度、延度,同时SBS改性沥青的复数剪切模量、车辙因子、相位角也相应增加。综上所述,废弃DMMs对SBS改性沥青的抗老化性能、高温稳定性能产生积极影响。当废弃DMMs掺量超过一定范围时,复合改性沥青的性能会降低。

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。