蒙脱土/SBS复合改性沥青的制备及性能研究

以蒙脱土和SBS为改性材料制备改性沥青,并进行动态剪切流变(DSR)及弯曲梁流变(BBR)等试验。结果表明:SBS能改善基质沥青的高温、低温、抗老化及抗疲劳性能,但对其储存稳定性不利;蒙脱土/SBS复合改性沥青的高温、储存稳定、抗老化和抗疲劳性能均进一步提高,且改性效果随蒙脱土掺量的增加而提高,低温性能则蒙脱土掺量的增加而下降;蒙脱土/SBS复合改性沥青的高温性能对温度的敏感性增强,但耐老化性能对老化时间的敏感性减弱。采用3%蒙脱土+5%SBS制备复合改性沥青时综合性能较好。     

纳米蒙脱土改性沥青的抗老化性能及老化机理

以SK90#基质沥青和外掺质量分数分别为1%,3%和5%的纳米蒙脱土(MMT)改性沥青为研究对象,通过沥青三大指标、弯曲梁流变仪(BBR)测试结果以及原子力显微镜(AFM)观测结果,对比研究纳米MMT对老化前后沥青宏观抗老化性能以及微观结构的影响.结果表明:掺入纳米MMT后,沥青的残留针入度比、残留延度比及软化点增量均明显改善,且纳米MMT掺量为1%~3%时,改善效果在短期老化阶段最为显著;BBR试验获得的劲度模量变化率Sv与上述抗老化性能评价指标具有良好相关性,将其作为评价指标可以较好地反映纳米MMT改性沥青的抗老化性能,但应充分考虑沥青的低温性能;AFM均方根粗糙度Sq和三维图像表明,纳米MMT对沥青的微观结构有显著影响,纳米MMT片层结构及形成的纳米复合结构是延缓沥青老化的主要原因.     

纳米蒙脱土对沥青物理流变性能的影响研究

为了改善沥青的物理流变性能,采用蒙脱土对基质沥青及SBS改性沥青进行改性,利用旋转薄膜老化对沥青样品进行了老化以研究其热氧老化性能。通过采用针入度、延度、软化点、动态剪切及弯曲蠕变等试验,对纳米蒙脱土对沥青物理流变性能的影响进行了分析。研究结果表明,在沥青中掺入纳米蒙脱土后有效的提高了老化前后沥青的高温流变性能。然而,纳米蒙脱土的加入对沥青的低温开裂性能存在不利影响。     

改性沥青老化前后高温性能研究

改性沥青对于建筑防水材料和道路铺设工程具有重要价值,其老化性能对产品使用性能有重要影响。采用老化前后的软化点差评价改性沥青的高温性能和抗老化能力,分别研究了脱油沥青（DOA）改性沥青和SBS改性沥青老化前后软化点的变化,结果表明：DOA改性沥青老化后软化点升高,而SBS改性沥青老化后软化点降低且降低程度跟其相对分子质量和掺量相关。     

有机蒙脱土对沥青抗紫外老化性能影响的研究

阐述了沥青的老化机理,采用红外光谱法研究了有机蒙脱土对沥青抗紫外老化性能的影响,结果表明,SBS改性沥青、有机蒙脱土改性沥青和有机蒙脱土SBS改性沥青经紫外老化后都会发生老化反应,但有机蒙脱土SBS改性沥青的抗紫外老化能力明显高于前两者。     

TLA/SBS复合改性沥青性能研究

通过熔融共混的方式,将SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和不同掺量的特立尼达湖沥青(Trinidad Lake Asphalt, TLA)加入基质沥青中,制备TLA/SBS复合改性沥青。对TLA/SBS复合改性沥青的针入度、软化点、延度进行测试,研究改性后沥青的物理性能。采用动态剪切流变仪对改性前后沥青的流变性能进行检测和分析,采用热氧老化和PAV(压力老化测试)对改性前后沥青的老化性能进行研究分析。结果表明,加入湖沥青后,随着TLA掺量的增加,沥青针入度减小,软化点和延度先增大再减小。为了避免过高掺量的湖沥青对沥青延展性造成不利影响,应将湖沥青的掺入量控制在30%。TLA/SBS复合改性沥青复数模量和车辙因子增加,相位角减小,沥青的高温抗车辙变形能力得到提高。TLA/SBS复合改性沥青的残留针入度比、软化点变化和粘度老化指数下降,老化性能得到改善。     

多层共挤膜废料对SBS改性沥青性能的影响

以合新70号沥青为基质沥青、多层共挤膜废料(r-MCEFS)和SBS为改性剂、POE-g-GMA为相容剂,通过熔融共混法制备r-MCEFS/SBS复合改性沥青,并探讨r-MCEFS外掺量对复合改性沥青的常规性能、流变性能和微观结构的影响.结果表明:随着r-MCEFS外掺量的增加,复合改性沥青的车辙因子逐渐增加;当r-MCEFS外掺量为基质沥青质量的3%时,r-MCEFS/SBS复合改性沥青的针入度和软化点指标达到聚合物改性沥青SBS类(Ⅰ类)的I-D级别,且体系弹性回复能力最优.     

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.     

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.     

MMT/硫粉复合改性沥青混合料水稳定性能研究

为了改善沥青的性能以及混合料的水稳定性能,采用蒙脱土(MMT)和硫粉复合改性的方式,对不同掺量的改性沥青的高温,低温、温度敏感性和弹性恢复等性能进行测试,确定改性剂的最佳掺量,并对沥青混合料的水稳定性能进行测试分析。结果表明:蒙脱土的纳米片层在沥青结合料中与硫粉形成的插层结构,有效地提高了沥青的高低温性能和弹性恢复能力,降低了温度敏感性。并且证明了最佳掺量的复合改性沥青可以提高沥青混合料的水稳定性。