SBS改性沥青低温性能研究

为了研究BBR试验方法对SBS改性沥青低温性能评价的合理性,采用3种基质沥青、3种SBS改性剂,制备了5种SBS改性沥青,通过BBR试验得到沥青的劲度模量S和劲度模量变化率m,计算得到其低温等级温度TLC,并与各沥青的延度值进行比较,结果表明用TLC评价SBS改性沥青的低温性能更加合理,并分析了基质沥青和SBS类型对TLC的影响规律,结果表明,基质沥青中胶质和芳香酚含量越高改性沥青低温性能越好,线型SBS改性沥青低温性能优于星型SBS改性沥青。     

Rollpave专用改性沥青制备及路用性能研究

采用专用粒子GTA和SBS颗粒作为复配改性剂,对基质沥青进行复合改性,制得可卷曲沥青路面(Rollpave)专用改性沥青.选择复配改性剂连续相面积最大的Rollpave专用改性沥青,采用三大性能指标试验、布氏黏度试验、DSR试验(动态剪切流变试验)和BBR试验(低温弯曲蠕变试验)对其路用性能进行测试,并与基质沥青和SBS改性沥青路用性能相比较.结果表明:Rollpave专用改性沥青的软化点和延度(5℃)远远高于基质沥青和SBS改性沥青,但针入度(25℃)与基质沥青接近;Rollpave专用改性沥青高、低温等级较基质沥青和SBS改性沥青显著提升;在15~80℃温度区间内,Rollpave专用改性沥青感温性优于基质沥青和SBS改性沥青.Rollpave为路面修补提供了全新的思路.     

SBS/白炭黑复配改性沥青性能的研究

通过对SBS单一改性沥青和SBS/白炭黑复配改性沥青基本性能的测试,研究了不同改性剂及其掺量对基质沥青性能的影响.结果表明:掺4％SBS改性沥青能够改善基质沥青的高温性能、低温性能和感温性能;掺4％SBS+3％白炭黑复配改性沥青也能改善基质沥青的高温性能、低温性能和感温性能,并且其改善效果优于掺4％SBS单一改性沥青.     

SBS改性剂与沥青的相容性分析

分别采用4303、LG501两种SBS改性剂与辽河90#基质沥青进行相容性试验。沥青胶浆性能结果表明两种改性剂与基质沥青相容性良好,在掺量一定的情况下,两种SBS改性剂制成的改性沥青的感温性能、高温稳定性能是4303优于LG501;低温延伸性LG501优于4303;弹性恢复、抗老化性两者性能相当。混合料性能试验结果表明,室内制成的改性沥青与成品改性沥青拌制混合料性能相当,在高温抗车辙方面稍优于取样改性沥青。     

用弯曲系数评价天然岩沥青改性沥青混合料低温性能

通过低温弯曲试验,对基质沥青、天然岩沥青改性沥青、SBS改性沥青混合料的低温性能进行了研究,引入沥青混合料低温破坏参数弯曲系数Su对三种沥青混合料的低温性能进行了分析,结果表明弯曲系数能很好的评价沥青混合料的低温性能,对天然岩沥青改性沥青混合料的低温性能评价较为客观,天然岩沥青对沥青混合料低温性能有改善作用。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.     

TB+SBS复合改性沥青的性能

将不同掺量的SBS掺入TB沥青(terminal blend胶粉改性沥青)中,制得TB+SBS复合改性沥青.采用室内试验评价了SBS对TB沥青路用性能的改性效果,探讨了SBS对TB沥青路用性能的改性机理.结果表明:SBS能有效提高TB沥青的软化点和延度,降低其针入度.掺入3.0%(质量分数)的SBS可使TB沥青的PG分级从原来的58-28提高到70-28,使TB沥青混合料高温稳定性优于4.5%SBS改性沥青混合料.TB+3.0%SBS复合改性沥青是一种高、低温性能兼顾的产品.在相同目标空隙率下,综合考虑沥青混合料的疲劳性能、自愈合补偿作用以及高温稳定性,各种沥青混合料综合性能优劣排序为TB+3.0%SBS复合改性沥青混合料4.5%SBS改性沥青混合料TB沥青混合料基质沥青混合料.SBS、胶粉、基质沥青三者之间交联紧密,形成了均匀、致密的TB+SBS复合改性沥青体系.     

TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能

通过小梁弯曲蠕变试验(BBR)以及半圆弯拉试验(SCB),对不同TB胶粉掺量和苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量的TB胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能进行研究,并对其低温性能指标进行相关性分析.结果表明:与基质沥青相比,TB胶粉改性沥青具有优异的低温性能,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温PG分级温度下降,沥青低温应力变小,混合料低温抗裂性增强;TB胶粉复合3%SBS改性沥青及其混合料的低温性能高于基质沥青,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温性能改善效果较为显著,但低于相应掺量的TB胶粉改性沥青;随着SBS掺量的增加,10%TB胶粉复合SBS改性沥青的低温性能变化不明显,混合料的低温抗裂性变差;TB胶粉改性沥青的低温PG分级可以很好地反映沥青及其混合料的低温性能,而TB胶粉复合SBS改性沥青不能通过单一的PG分级来评价其低温性能,需要结合其他指标共同评价.     

多聚磷酸复合改性沥青混合料的路用性能

采用重复蠕变恢复试验分析了多聚磷酸对基质沥青、SBS及SBR改性沥青抗变形恢复能力的影响,并通过贯入剪切试验、半圆弯拉试验及弯曲疲劳试验评价了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及SBR改性沥青混合料抗剪切性能、低温抗裂性能及疲劳性能的影响,采用Weibull分布分析了不同沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能.结果表明:多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,对其弹性变形恢复能力贡献较小,而SBS改性剂可大幅度提高沥青的弹性变形恢复能力;多聚磷酸能够明显改善沥青混合料的高温抗剪稳定性;通过复配SBS或SBR改性剂,可有效弥补多聚磷酸对沥青混合料低温性能的负面影响;多聚磷酸对沥青混合料的疲劳性能也有一定程度的改善.     

SBS C9石油树脂改性沥青的研究

选择SBS改性剂与C9石油树脂对辽河90#基质沥青进行改性,通过常规试验、梁弯曲流变(BBR)试验考察了该改性沥青的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性能和抗老化性能,并利用电子显微镜对其结构进行了观察.结果表明:当SBS-C9石油树脂的质量分数为5%时,SBS-C9石油树脂改性沥青的感温性能、高温性能均优于SBS改性沥青,而低温性能、抗老化性能与之相差不大;C9石油树脂可提高SBS改性剂与基质沥青之间的结合力及SBS改性剂对基质沥青的约束力,使之形成新的交联网络结构.     

Influence of aging on the evolution of structure,morphology and rheology of base and SBS modified bitumen

The influence of aging on the evolution of structure, morphology and rheology of base bitumen and SBS modified binders was investigated by Fourier transform infrared (FTIR), atomic force microscopy (AFM) and dynamic shear rheometer (DSR), respectively. Two laboratory simulation aging methods, named standard rolling thin film oven (RTFO) test and pressure aging vessel (PAV) test were applied in this study. The aging temperature of PAV was selected at 60 °C, which is considered to be consistent with the real high temperature within an asphalt pavement in the field. After aging, it was found that more carbonyl and sulphoxide groups but less chain segments of butadiene were available. With the oxidation of base bitumen and the degradation of SBS segments, obvious asphaltene micelles appeared in both binders, consistent with the changes of softening point and rheology of base bitumen and SBS modified binders.     

SBS改性沥青的特点及其应用

SBS是一种在国内外都广泛使用的改性沥青,它具有较好的弹性恢复和高温特性,可以防止低温开裂;SBS改性沥青在高等级公路及其它道路上的应用,可以显著提高路面的使用性能,大幅度提高路面的平整度、摩擦系数、延长路面使用寿命及降低养护费用.笔者主要是讨论它的改性特点和应用.     

SBS/ 多聚磷酸复合改性沥青低温蠕变特性分析

为分析多聚磷酸掺量对SBS/多聚磷酸复合改性沥青低温性能的影响,采用弯曲梁流变仪对SBS/多聚磷酸复合改性沥青和SBS改性沥青的低温蠕变劲度(S)与松弛特性(m)进行了试验测试,分析多聚磷酸掺量以及测试温度对其粘弹性组成的影响,并与SBS改性沥青进行比较。结果表明:SBS/多聚磷酸复合改性沥青的S和m值在很大程度上取决于多聚磷酸的掺量,多聚磷酸掺量越大,复合改性沥青的S值越大,m值越小,SBS/多聚磷酸复合改性沥青的低温性能随多聚磷酸掺量的增加而降低。     

基于时间和温度依赖性的SBS/ 多聚磷酸复合改性沥青流变性能研究

为分析多聚磷酸掺量对SBS/多聚磷酸复合改性沥青高温流变特性的影响,对比复合改性沥青与基质沥青、SBS改性沥青流变特性的差异,本文采用SK90号基质沥青、制备4.5%SBS改性沥青以及SBS/多聚磷酸复合改性沥青。对沥青试样进行60℃频率扫描和30℃-60℃温度扫描试验,分析沥青结合料复数模量、相位角随加载频率和温度的变化规律。结果表明:SBS改性沥青、SBS/多聚磷酸复合改性沥青的复数模量值远大于基质沥青,SBS/多聚磷酸复合改性沥青的复数模量随着多聚磷酸掺量的增多而增大;SBS改性沥青和SBS/多聚磷酸复合改性沥青的相位角随荷载作用频率上升而迅速增大;SBS改性沥青和SBS/多聚磷酸复合改性沥青的温度敏感性较基质沥青有了显著的改;3.5%SBS+1.6%PPA复合改性沥青的复数剪切模量大于改性剂掺量为4.5%的SBS改性沥青。     

Rheological properties and storage stability of bitumen/SBS/montmorillonite composites

Styrene–Butadiene–Styrene triblock copolymer is commonly used for modifying physical, mechanical and rheological properties of bitumen. Because of the poor compatibility between SBS and bitumen, SBS modified bitumen is not storage stable at high temperature. To obtain more compatibility between SBS and bitumen, several methods have been suggested. In this study, organophilic montmorillonite/SBS modified bitumen mixtures were prepared by melt intercalated blending. Physical and rheological properties of polymer modified bitumen were compared before and after adding nanoclay to the bitumen. Results showed that the presence of nanoclay improves the storage stability of PMB significantly without adverse effect on other properties of it. The structure of OMMT/SBS/bitumen blend was characterized by XRD. The spectra indicated that proper dispersion of OMMT in SBS led to a homogenous blend which is named exfoliated structure. The result of storage stability test showed that the difference in softening point was in good accordance with ASTM standard limitation which means that OMMT can improve the storage stability of PMB. Also morphological analysis confirmed storage stability results.     

SBS改性沥青防水卷材强度分析

针对影响SBS改性沥青防水卷材力学性能的因素-胎基，沥青组分，SBS改性剂，卷材厚度设计进行了一系列实验，根据实验数据探讨了各影响因素，并进行相应的机理分析，指出各因素主要贡献。     

Morphology and image analysis of polymer modified bitumens

This paper presents a laboratory study of styrene butadiene styrene (SBS); ethylene vinyl acetate (EVA) and ethylene butyl acrylate (EBA) based polymer modified bitumen samples (PMBs). The PMBs have been produced by mixing a 50/70 penetration grade unmodified (base) bitumen with copolymers at different proportions. The fundamental characteristics of the PMBs have been determined using conventional methods. The morphology of the samples as well as the percent area distribution of polymers throughout the base bitumen have been characterized and determined by means of fluorescent light optic microscopy and Qwin-Plus image analysis software, respectively. The results indicate that the fundamental properties and morphology of the modified bitumens are dependent on the type of polymer and polymer content. Polymer modification improves the conventional properties of the base bitumen such as penetration, softening point, temperature susceptibility. At low polymer contents, the samples reveal the existence of dispersed polymer particles in a continuous bitumen phase, whereas at high polymer contents a continuous polymer phase is observed. Moreover it is found out that a relationship exists between the polymer content and percent area distribution of polymers.     

不饱和树脂改性沥青裂缝修补材料的性能研究

裂缝是沥青路面常见的病害形式之一,裂缝不仅影响路面的平整度和安全性,还影响路面结构的完整性。不饱和树脂(UP)改性沥青具有较好的黏性和流动性,本文将UP改性沥青用作裂缝修补材料。通过抗渗试验、黏度试验、抗拉强度试验和粘结强度试验评价(UP)改性沥青的性能,并与SBS改性沥青进行对比。试验结果表明:在抗渗能力方面,UP改性沥青与SBS改性沥青相差无几;UP改性沥青的粘度、抗拉强度和粘结强度优于SBS改性沥青,UP性沥青的拉伸强度比SBS改性沥青的高16.4%。     

不同老化状态下SBS改性沥青的低温性能分析

采用低温小梁弯曲(BBR)试验,同时结合Burgers模型对不同老化状态下的SBS改性沥青进行低温性能分析,验证了PG低温分级和黏弹性指标间的相适应性,发现短期老化对星型SBS改性沥青的低温性能有利以及SBS改性沥青存在蠕变速率不足的问题.利用傅里叶红外光谱FTIR技术定量分析了老化对SBS改性沥青官能团的影响,并对沥青各项物理化学指标间的相关关系进行了研究,结果表明:SBS改性沥青的低温性能与脂肪长链指数有关,脂肪长链指数越小,SBS改性沥青的低温性能越好.