SBS与TPS复合改性沥青混合料路用性能研究

主要对复合改性沥青混合料路用性能进行研究分析。将应用较为普遍的SBS改性剂与新型TPS沥青改性剂对基质沥青进行复合改性,使用高速剪切仪制备SBS与TPS复合改性沥青。对复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温性能、水稳定性和抗疲劳性能进行试验研究,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比。试验分析表明:SBS与TPS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能都有很大提高(尤其是抗疲劳性能),水稳定性略有增加。

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/胶粉复合改性沥青共混改善及其性能提升技术

为提高SBS/胶粉复合改性沥青的储存稳定性,对其共混工艺进行了改善。分别采用不同掺量的胶粉和SBS对基质沥青进行改性,得到胶粉改性沥青母液和SBS改性沥青母液,通过将这2种母液混合制备得到共混SBS/胶粉复合改性沥青,通过与传统SBS/胶粉复合改性沥青进行对比,研究了共混改善工艺对其物理性能、流变性能和疲劳性能的影响。结果表明:共混改善工艺显著提升了SBS/胶粉复合改性沥青的综合性能,当共混时间为30 min时,提升效果最佳;当胶粉掺量为20%时,共混SBS/胶粉复合改性沥青的储存稳定性提升约30%、低温松弛性能提升约14.6%、疲劳寿命提升约23.7%,而高温蠕变性能几乎不变;综合共混SBS/胶粉复合改性沥青的软化点变化趋势,在30 min的共混时间下,胶粉的最优掺量为20%。

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。

MWCNT/SBS复合改性沥青紫外光老化性能

为评价紫外光老化对MWCNT/SBS复合改性沥青性能的影响,采用常规性能试验筛选最佳配比,通过动态剪切流变试验、低温弯曲梁流变试验与红外光谱试验,对复合改性沥青紫外老化前、后的流变性能与老化指数进行评价。结果表明:复合改性沥青的最佳配比为MWCNT掺量0.5%、SBS掺量3.0%;复合改性沥青羰基与亚砜基老化指数早期快速增长,且羰基指数增长速率更快;复合改性沥青对不同紫外波长老化的抵抗程度为380 nm>300 nm>320 nm>340 nm>360 nm;复合改性沥青的车辙因子、劲度模量与紫外老化指数呈正相关,m值则呈负相关;复合改性沥青在380 nm紫外波长下不仅具有最佳的紫外老化性能,还可促进SBS在沥青中的分散与溶胀。

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。

复合多聚磷酸改性沥青混合料动态力学性能

为研究多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)+SBS复合改性沥青混合料的动态力学性能,采用单轴压缩动态模量试验,分析温度和频率对动态模量和相位角的影响,并基于改进Havriliak-Negam(i HN)模型构建动态模量和相位角主曲线,同时与SBS改性沥青混合料相对比。结果表明:2种沥青混合料动态模量和相位角随温度和频率的变化呈现相同的趋势,HN模型可准确拟合2种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。相较于SBS改性沥青混合料,PPA+SBS复合改性沥青混合料的相位角在-10、20、50℃时均降低,而动态模量在-10℃时降低,20℃时变化较小,50℃时增加;较宽频域范围内,PPA+SBS复合改性沥青混合料在高温低频下动态模量变大,相位角变小,在低温高频下动态模量变小,相位角变化不大;PPA+SBS复合改性沥青混合料具有更优的动态力学性能。

SBS/PU复合改性沥青混合料性能试验研究

【目的】研究苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer,SBS)与聚氨酯(polyurethane,PU)复合改性沥青混合料的路用性能。【方法】采用2.0%SBS与不同掺量(4.0%、6.0%、8.0%)的PU制备复合改性沥青,并使用这种改性沥青制备密级配沥青混合料AC-13,通过开展马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲蠕变试验评价沥青混合料的高温抗车辙、低温抗裂、水稳定性,同时制备4.0%SBS改性沥青混合料和6.0%PU改性沥青混合料作为对照组。【结果】SBS/PU复合改性沥青混合料能够满足沥青路面的路用性能要求。其中,2.0%SBS+6.0%PU复合改性沥青混合料的动稳定度较基质沥青混合料、4.0%SBS改性沥青混合料、6.0%PU改性沥青混合料的分别提升144%、19%、52%,SBS/PU复合改性沥青混合料的高温稳定性较对照组有所提升,水稳定性与对照组相当,低温性能的改善效果不明显。【结论】综合考虑改性效果和经济性,SBS/PU复合改性沥青混合料的最佳掺量为2.0%SBS+6.0%PU。

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。

SBR/PP复合聚合物及SBS改性沥青混合料疲劳特性研究

为提高沥青路面的承载能力与耐久性,通过复合聚合物改性改善沥青混合料的强度及抗疲劳性能。采用丁苯橡胶(SBR)与聚丙烯(PP)比例为75∶25、50∶50、25∶75的复合聚合物和SBS聚合物,分别以4%、5%、6%的掺量对70#基质沥青进行改性,通过强度试验确定聚合物最佳掺量,开展最佳掺量下聚合物改性沥青混合料间接拉伸疲劳试验和直接拉伸疲劳试验,对复合聚合物与SBS改性沥青混合料的疲劳特性进行对比分析。结果表明,复合聚合物与SBS的最佳掺量均为5%;复合聚合物中SBR与PP掺配比例为75∶25、50∶50时,复合聚合物改性沥青混合料的强度高于同掺量下SBS改性沥青混合料;最佳掺量下,SBR与PP掺配比例为75∶25的复合聚合物改性沥青混合料的疲劳性能最佳,与SBS改性沥青混合料相比提高约40%。

纳米SiO_(2)/岩沥青/SBS复合改性沥青混合料性能研究

为进一步提高SBS改性沥青性能,降低SBS改性沥青初始成本,提出了一种由SBS改性剂、纳米SiO_(2)(NS)和岩沥青(RA)组成的复合改性沥青混合料,并进行了改性沥青及其混合料基本性能、车辙、低温弯曲小梁、水稳定性、疲劳和耐老化试验,以评估其路面性能。研究发现:在岩沥青/纳米SiO_(2)复合改性沥青中加入SBS改性剂提高了改性沥青的抗变形性、稳定性和耐老化性能;1%NS 6%RA 2%SBS和1%NS 6%RA 3%SBS复合改性沥青混合料比5%SBS改性沥青混合料具有更高的动稳定度和更小的总变形;当SBS用量>2%时,复合改性沥青混合料比5%SBS改性沥青混合料具有更高的低温抗裂性和水稳定性,且其疲劳性能优于其他组合。1%NS 6%RA 3%SBS改性沥青混合料比5%SBS改性沥青高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和耐久性更好,且二者疲劳寿命相似。

活化胶粉复合改性沥青混合料的路用性能评价

为评价双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能,用测力延度、半圆弯曲和裂缝扩展性能试验分别测试了SBS改性沥青、未活化胶粉复合SBS改性沥青和双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青的低温性能指标,并采用熵权法对测力延度指标进行优选,通过荧光显微镜和四组分试验对3种沥青的性能变化进行机理分析.结果表明:测力延度指标中最大屈服点可有效表征双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青的低温性能;双螺杆活化过程中交联键被打开,并与SBS形成稳定的交联网络结构,显著提高了改性沥青混合料的高温性能和抗水损害性能.

橡塑复合改性沥青的研发及在碎石封层中的应用

以基质沥青为主要原料,废旧轮胎橡胶粉和SBS为改性剂,糠醛抽出油、硫磺为添加剂,采用直接投入法生产橡塑复合改性沥青。对橡塑复合改性沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复和粘度性能进行分析,确定其最优生产配方和制备方法。将生产出的符合要求的橡塑复合改性沥青应用于沥青路面碎石封层中,总结出橡塑复合改性沥青碎石封层的施工工艺、施工参数及路用性能。应用实践表明:橡塑复合改性沥青不仅可改善沥青路用性能,降低养护成本,延长沥青路面预防性养护寿命,同时可提高废旧橡胶材料的利用效率,符合绿色环保,资源节约的要求。

PPA/SBS复合改性沥青性能研究

为研究PPA/SBS复合改性沥青的物理及流变特性,通过三大指标试验测试其基本性能;采用动态剪切流变仪(DSR)进行温度扫描试验以分析其高温流变特性;借助黏温指数(VTS)法评价其温度敏感性;利用弯曲梁流变试验(BBR)研究其低温蠕变性能。试验结果表明:PPA/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青相比,其针入度降低了11.4%,软化点提高了3.8%,5℃延度降低41.5%;在相同温度下,PPA/SBS复合改性沥青的相位角δ最小、G^(*)/sinδ值最高,表明PPA/SBS复合改性沥青能够更好的抵抗行车荷载,减少车辙病害的发生;PPA的掺入使得沥青VTS绝对值降低,减小了温度变化对沥青性能的影响;PPA的掺入使得SBS改性沥青的低温抗变形能力与应力松弛能力都有不同程度的下降。

SBS/胶粉复合改性沥青的制备工艺和路用性能研究

沥青路面是公路建设的重要组成部分,其性能直接影响道路的质量和使用寿命。为了提高沥青路面的高温性能、低温性能和耐久性能,研究人员采用了不同的改性沥青技术,其中SBS改性沥青是一种常用的改性沥青品种。文章介绍了SBS改性沥青的路面性能分析研究背景、基础和关键技术,探讨了SBS改性沥青的路面性能分析建模及应用,旨在为SBS改性沥青的制备工艺和路用性能研究提供参考。

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。

SBS/胶粉复合改性沥青及其混合料短期老化性能研究

文章研究SBS/胶粉复合改性沥青及其混合料短期老化性能状况,根据不同环境老化后的性能试验结果,分析SBS/胶粉复合改性沥青性能变化及短期老化条件下混合料路用性能变化。试验结果表明:SBS/胶粉复合改性沥青随老化时间推移,软化点呈现增大趋势,高温性能得到提高;SBS/胶粉复合改性沥青混合料动稳定度随老化时间的增加呈现先增大,后减小的趋势,且温度越高对胶粉沥青混合料提升越明显,但当老化到达一定程度时,其高温性能会降低;随着SBS/胶粉复合改性沥青混合料的老化程度增加,低温性能及水稳定性总体表现为下降趋势。

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/胶粉复合改性沥青制备工艺及路用性能

针对目前国内改性沥青的研究现状和不足,以中海油70#沥青为基质沥青,SBS和胶粉作为改性剂,采用掺量为4%、5%、6%的SBS和2%、4%、6%的胶粉制备复合改性沥青进行对比试验,成功研发了一种适用于SBS/胶粉复合改性沥青的制备工艺。分析了不同掺量复合改性沥青的延度、针入度、软化点和弹性恢复变化趋势,归纳了引起变化趋势的原因。研究结果表明:在SBS掺量一定的情况下,随着胶粉掺量的增加,复合改性沥青的延度呈现下降的趋势,软化点和弹性恢复呈现上升的趋势,针入度值呈现先下降后上升的趋势。研究可为SBS/胶粉复合改性沥青的制备工艺和路用性能研究提供参考。

纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的性能

用直接剪切的方法制备纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青,对纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的常规技术性能、SHRP技术性能及动态力学性能等进行试验研究。研究结果表明,在SBS改性沥青(SBS含量为5%)中掺入纳米碳酸钙后,随着纳米碳酸钙含量的增加,复合改性沥青的软化点、针入度指数提高,但5℃时延度降低;纳米碳酸钙和SBS含量均为5%的复合改性沥青满足PG 76—22的指标要求;纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的贮能模量E′、损耗模量E″在试验温度区间(-30～30℃)均比SBS改性沥青的高,但复合改性沥青的损耗角正切(tanδ)在10℃以下略比SBS改性沥青的高,而在10℃以上则略比SBS改性沥青的低,说明在SBS改性沥青中掺入纳米碳酸钙获得了良好的增强效果,且低温下的韧性有所提高。