SBS改性沥青在不同老化状态下的多次再生评价

针对轻度老化、临界老化及PAV压力老化状态的SBS改性沥青进行多次老化与再生试验研究,通过针入度试验、测力延度试验、弹性恢复率试验对多次老化与再生SBS改性沥青进行评价。结果表明,多次老化与再生后SBS改性沥青的针入度减小,老化再生次数越多,老化越严重,SBS改性沥青越难恢复到老化前的针入度水平,典型的流变特性消失。测力延度试验拉伸柔量、延伸度、韧性比及弹性恢复率指标对老化条件、老化再生次数较为敏感,多次老化与再生后SBS改性沥青的低温性能显著降低。建议对轻微老化和临界老化状态的SBS改性沥青进行3次以上再生及严重老化状态的SBS改性沥青进行2次以上再生时,可作为老化的普通沥青使用。     

用测力延度试验评定聚合物改性沥青低温性能

利用自制测力延度仪对SBS,SBR,EVA,PE聚合物改性沥青的低温测力延度特性分别进行了测试研究,分析了聚合物种类及掺量对聚合物改性沥青延度、最大拉力和粘韧性等低温测力延度指标的影响.试验结果表明:随PE,EVA含量的增加,聚合物改性沥青最大拉力变大,而SBS和SBR含量对聚合物改性沥青最大拉力几乎没有影响;SBS,EVA含量的增加会明显提高聚合物改性沥青的粘韧性;聚合物改性沥青粘韧性指标与弯曲流变梁(BBR)试验蠕变劲度指标存在较好的相关性,因此聚合物改性沥青粘韧性指标可用来评价其低温性能.     

基于流变性能试验的沥青高温性能评价指标研究

采用基质沥青、SBS改性沥青、高模量改性沥青和高黏度改性沥青,进行了常规性能试验、复数剪切试验、重复蠕变试验和广义剪切模量试验,测试几种沥青的软化点与当量软化点、车辙因子与改进车辙因子、蠕变模量和广义剪切模量等高温性能指标.通过对比分析各指标的区分度,以及沥青性能与沥青混合料车辙性能的相关性,发现蠕变模量和软化点与动稳定度拟合关系最好,建议采用蠕变模量作为沥青高温性能评价指标,软化点作为质量控制指标.     

SBS类改性沥青低温性能评价及指标相关性分析

通过25℃针入度试验、5℃延度试验和小梁弯曲蠕变试验(BBR),对15种沥青进行低温性能评价和排序,并通过输出Person相关系数和线性拟合,对25℃针入度、5℃延度与PG低温分级温度进行相关性分析.结果表明:SBS类改性沥青的低温性能较基质沥青有不同程度的提升,其中TB+SBS类复合改性沥青以及高掺量橡胶粉沥青的低温性能最为优异;5℃延度同PG低温分级温度的相关性很低,说明用5℃延度来评价SBS类改性沥青低温性能存在局限性;25℃针入度与PG低温分级温度的相关性比5℃延度与PG低温分级温度的相关性高,25℃针入度与改性沥青低温性能的相关性有待进一步研究.     

SEBS和SBS对沥青性能影响的差异研究

通过试验对比了SEBS改性沥青和SBS改性沥青软化点、针入度、黏度和抗紫外老化性能的差异,结果表明,相对于SBS改性沥青,SEBS改性沥青的软化点更高、针入度更低、黏度更高,说明后者对温度的敏感性较低,但低温使用性能相对较差、流变性相对较差。相对于老化后的SBS改性沥青,老化后的SEBS改性沥青红外光谱中的羰基和亚砜基特征峰吸光度较低,说明其抗紫外老化性能相对较好。     

纳米SiO2和纳米TiO2改性沥青路用性能研究

通过室内针入度、软化点、延度、RTFOT和BBR等试验,分析了纳米SiO2、纳米TiO2加入到基质沥青和SBS改性沥青中后,对沥青的针入度、软化点、延度、复数剪切模量、车辙因子及疲劳因子等性能的影响。初步结果表明,纳米改性沥青的方法是可行的,为改性沥青的发展提供一种新思路。     

抽出油对SBS改性沥青技术指标影响研究

为了探究轻质油分对改性沥青生产的影响,通过变化改性沥青中抽出油的不同掺量制备得到了五种改性沥青,在此基础上测试了改性沥青的储存稳定性、三大指标、RTFOT后性能。结果表明:加入糠醛抽出油可以改善SBS在沥青中的分散性,显著提高改性沥青的储存稳定性;SBS改性沥青中加入糠醛抽出油后,其粘稠度减小,针入度和5℃延度增大,软化点降低,经过RTFOT后,使其针入度和5℃延度减小,针入度比减小;当加入较多时,使得改性沥青粘稠度降低;改性沥青老化过程对糠醛抽出油老化比较严重;在SBS改性沥青现场生产时不宜添加太多糠醛抽出油,抽出油添加量为1%-2%时各项性能达到较佳。     

赤泥质量分数与沥青性能的灰色关联分析

为了分析沥青性能指标随赤泥质量分数的变化趋势及敏感性,采用灰色理论中6种无量纲化处理,得出赤泥质量分数对15℃针入度、25℃针入度、30℃针入度、软化点及15℃延度的影响。再通过试验计算针入度指数、当量软化点及当量脆点,分别得出其标准偏差。对比分析结果表明:改性沥青性能与赤泥质量分数间存在相关性。赤泥的质量分数对沥青软化点的影响最为显著,其次分别是15℃延度、15℃针入度、25℃针入度、30℃针入度。试验性能指标的标准偏差评价方法表明:影响改性沥青性能的显著因素依次为15℃延度、软化点、15℃针入度、30℃针入度、25℃针入度,经均值化及极小化处理的结果与试验性能指标的标准偏差评价方法所得的结果拟合度较高。     

硫酸钙晶须质量分数与沥青性能的灰关联分析

为了研究硫酸晶须对沥青技术性质的影响,在基质沥青中掺入不同比例的硫酸钙晶须,采用机械搅拌法制备硫酸钙晶须改性沥青。采用灰关联分析法分析沥青技术性质指标与硫酸钙晶须质量分数之间的关系,得出硫酸钙晶须含量对沥青15℃针入度、25℃针入度、30℃针入度、软化点及15℃延度等指标的影响程度,结果表明:硫酸钙晶须含量和沥青技术性质指标之间存在相关性,其中,硫酸钙晶须含量对沥青15℃延度影响最为显著,关联度为0.6209,对软化点的影响最小,关联度为0.5266。     

PPA复合改性沥青混合料抗紫外光与热老化性能研究

为了提高SBS、SBR聚合物改性沥青混合料的抗热老化和紫外光老化性能,按照室内与高寒高海拔区热、紫外光辐射总量相等的原则进行室内多聚磷酸改性沥青及其混合料模拟老化试验,研究了多聚磷酸(PPA)及多聚磷酸与低剂量聚合物改性沥青抗热老化和紫外光老化性能。结果表明,PPA复合改性沥青的5℃延度随热老化和紫外光老化时间延长而减小,热老化5 h后延度趋于稳定,紫外光老化12 h后延度趋于稳定;抗车辙因子和软化点随紫外光老化时间延长而增大。随着紫外光老化时间延长,改性沥青混合料的高温性能先提高后降低,低温抗裂、疲劳性能呈下降趋势,PPA对基质沥青和低剂量SBS、SBR改性沥青混合料的抗紫外光老化作用改善效果显著,PPA可作为高紫外光辐射区沥青路面抗老化剂使用。     

一种温拌剂对SBS改性沥青性能影响研究

研究了一种自制温拌剂对SBS改性沥青的物理性能和燃烧性能的影响,并通过动态剪切流变仪(DSR)温度扫描试验分析自制温拌剂对SBS改性沥青流变性能的影响。针入度、延度、软化点试验结果表明:自制温拌剂的加入能使沥青的稠度增加,能降低沥青的温度敏感性,提高沥青的高温性能;极限氧指数试验结果表明:温拌剂的加入能提高SBS改性沥青的阻燃性能;温度扫描试验结果表明:与SBS改性沥青相比,掺加6%温拌剂的SBS沥青有更大的复合模量、车辙因子、疲劳因子,更小的相位角,这说明温拌剂的加入提高了SBS改性沥青的车辙性能和疲劳性能。     

沥青抗剥落剂对SBS改性沥青性能影响分析

研究了3种不同类型抗剥落剂对SBS改性沥青性能的影响。实验按沥青质量0.3%的掺量加入抗剥落剂,测定SBS改性沥青掺加3种抗剥落剂后的沥青针入度、软化点、延度和粘度。实验结果表明:掺加AD-here 6525后,SBS改性沥青的针入度和延度都略有提高,软化点和粘度降低,。而掺加ASA-9304和morlife300后针入度和延度都降低,软化点和粘度变大。     

抗剥落剂对SBS改性沥青热储存稳定性影响

采用了沥青针入度、软化点、延度指标和粘度以及聚合改性沥青的离析实验对掺入ASA-9304、morlife300和AM-6525这3种抗剥落剂的SBS改性沥青的热储存稳定性能进行评价。抗剥落剂掺量为沥青质量的0.3%。实验结果表明:掺入ASA-930、morlife300和AM-6525这3种抗剥落剂对SBS改性沥青的3大指标有一定的影响,由粘度试验得到的粘温曲线选取的4种沥青的拌和与压实的温度均相同,分别为176℃与165℃,3种抗剥落剂对SBS改性沥青的粘度无影响。聚合物改性沥青离析实验结果表明:掺入3种抗剥落剂后SBS改性沥青与原样改性沥青的软化点差都在2℃以内,满足规范规定的不大于2.5℃的要求,说明掺入的3种抗剥落剂对SBS改性沥青的热储存稳定性良好。     

高黏改性沥青高温黏弹特性指标区分度分析

为得到能准确区分高黏改性沥青高温性能的评价指标,分别对3种高黏改性沥青(高黏改性剂掺量均为12%)及基质沥青进行滞后环、动态剪切流变(DSR)和软化点等试验,并采用沥青混合料车辙试验进行了验证,基于沥青混合料试验结果对3种高黏改性沥青的高温性能评价指标作了一致性和区分度分析.结果表明:3种高黏改性剂的掺入均可提高基质沥青的黏弹特性和高温性能,但改性效果不同;不同高温评价指标基本能对3种高黏改性沥青的高温性能做出一致性评价,但区分能力不同,其中滞后环试验技术指标和Carreau模型拟合的零剪切黏度(ZSV)值区分度和评价效果最好,而车辙因子和软化点较差.     

SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响,对不同SBR胶乳掺量的改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度和储存稳定性试验,并采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青高低温性能的影响.结果 表明:随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的延度、软化点及软化点差逐渐增大,针入度降低;相同温度下,随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的复数模量、车辙因子和蠕变速率逐渐增大,劲度模量、相位角逐渐减小;综合考虑SBR胶乳掺量对改性乳化沥青各项性能指标的影响,SBR胶乳的建议掺量为4％.     

基于动态老化过程的沥青抗老化性能对比研究

旨在运用动态表征模型评价沥青的老化过程,并采用多指标评价方法对比不同沥青的优劣。对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态表征模型拟合,得到沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数和老化方程;采用灰色关联决策评价方法,以沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数L和r为评价指标,综合对比不同沥青的抗老化性能。研究结果表明：沥青针入度、软化点、延度和粘度与老化时间存在非线性关系,在开始时刻,老化速率大,后期随着时间的推移,老化速率趋于缓慢,最后达到平衡;沥青的老化过程可用动态模型表征,参数L和r能很好地表征沥青老化过程的老化度和老化速率,不同沥青的不同指标的老化参数排序不一致;采用灰色关联决策评价四种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青优于90号A级基质沥青优于成品改性沥青优于70号A级基质沥青。     

SBS改性沥青老化性能分析

采用针入度、软化点、延度和弹性恢复等常规性能试验以及粘度、DSR和BBR等SHRP性能试验对SBS改性沥青的性能老化规律进行了系统评价,结果表明,SBS改性沥青的老化包含了两个部分,基质沥青的老化和SBS改性剂的劣化,但是二者的相互保护作用也有效的提高了SBS改性沥青的抗老化性能。     

胶粉 /SBS 复合改性沥青流变性能研究

以SK90号基质沥青及不同掺量胶粉和SBS改性剂制备复合改性沥青,对其软化点等常规指标及流变力学指标进行检测。研究表明,随胶粉和SBS改性剂掺量提高,复合改性沥青的软化点、旋转粘度及弹性恢复等指标呈显著增大趋势,而针入度则不断减小,延度则先增大后减小;胶粉和SBS改性剂均可改善复合改性沥青的高温性能,且当胶粉掺量相同时,其高温性能随SBS改性剂掺量的增大而增大;随胶粉和SBS改性剂掺量的增大,复合改性沥青的m值不断减小,s值呈不断增大趋势;在胶粉掺量相对较低时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果更加显著,而当胶粉掺量过大时,SBS改性剂对复合改性沥青的改性效果则显著减小。     

热氧老化沥青多次损伤-愈合性能

为研究沥青在多次损伤条件下的愈合性能,采用动态剪切流变(DSR)仪中的时间扫描模式对沥青进行损伤-愈合循环加载试验,以沥青愈合期间的复数模量恢复程度(即愈合指数)为愈合指标,分析了不同热氧老化程度下70~#基质沥青与SBS改性沥青多次损伤-愈合性能规律,并结合沥青傅里叶红外光谱(FTIR)试验,以特征官能团峰面积比定量分析了沥青功能基团的组成和含量对其自愈能力的影响.结果表明:沥青愈合指数随损伤-愈合次数的增加而减小,首次损伤时沥青愈合指数减小程度最大.老化程度对沥青愈合指数影响显著,表现为老化程度越高愈合指数越小.SBS改性沥青多次损伤-愈合和老化后的愈合性能均优于70~#基质沥青,SBS改性剂可增强沥青的抗疲劳损伤能力和抗老化能力.沥青中大分子含量越高,分子扩散速率越慢,自愈能力越弱;轻长型分子含量越高,分子扩散速率越快,自愈能力越强.