耦合老化作用下混合料中SBS改性沥青的老化行为研究

通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲流变试验(BBR),测试了老化前后苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的复数模量G*、相位角δ、劲度模量S和蠕变速率m,对比研究了热、紫外光、荷载3种环境因素两两耦合老化对SBS改性沥青性能的影响,并用红外光谱(FTIR)分析了经不同耦合老化方式作用后SBS改性沥青的官能团变化情况.结果表明:光热耦合作用对SBS改性沥青老化程度的影响相对严重,其余2种耦合老化下沥青老化程度较小;3种耦合方式对SBS改性沥青官能团的影响不同,光热耦合老化后的沥青主要表现为丁二烯键的断裂和羰基增加,热荷耦合老化主要使沥青中羰基增加,光荷耦合老化主要使沥青中部分丁二烯基的降解和羰基微量增加.     

SBS改性沥青热储存及运输过程中的降解研究

通过室内模拟低空气浓度(或相对绝氧)环境下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的热降解过程,测试和分析了不同条件下SBS改性沥青的性能.结果表明:在热降解过程中,SBS改性沥青低温抗裂能力随时间的延长或温度的升高而逐渐降低;与低空气浓度下热降解对SBS改性沥青微观结构的影响相比,SBS改性沥青在高空气浓度下热降解过程中有更高的羰基和更低丁二烯含量.在生产、储存和运输SBS改性沥青时,需要充分考虑时间、温度以及空气浓度对其性能的影响.     

嵌入式胶粉复合SBS改性沥青的结构与性能

通过螺杆高温挤出使胶粉预先脱硫降解,然后嵌入分散在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青中,研究了胶粉的降解程度、种类、含量及交联稳定工艺对复合改性沥青结构与性能的影响.结果表明:降解胶粉易微细化嵌入SBS改性沥青中,明显提高了SBS改性沥青的低温延度和耐老化性能,且不明显增加复合改性沥青的施工黏度.嵌入式胶粉复合SBS改性沥青经过交联稳定后热贮存稳定性能良好.     

干湿条件下沥青自愈合性能评价与机理分析

利用沥青拉拔试验对5种改性沥青的黏结与自愈合性能进行了对比,考虑干燥与潮湿2种愈合养护状态以及改性剂掺量的影响;在拉拔试验的基础上,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对破坏-愈合-再次破坏的沥青样品进行分析,探究了沥青自愈合性能与分子结构之间的相关性,结果表明:线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青、橡...     

SBS改性沥青中SBS含量测试方法研究

对基质沥青、SBS和6种SBS含量的SBS改性沥青进行了红外光谱测试.结果表明,SBS改性沥青红外光谱中966,699 cm-1处SBS基团特征吸收峰和810 cm-1处沥青基团特征吸收峰,可作为SBS定性和定量分析依据;单因素方差分析和多重均值比较表明,SBS含量对699 cm-1与810 cm-1处特征峰吸收面积比(A699/A810)具有显著性影响,且不同SBS含量的A699/A810值之间存在显著差异;A699/A810与SBS含量呈现良好线性关系(相关系数0.9983),可将A699/A810作为SBS含量定量分析指标.应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术可实现SBS改性沥青中SBS含量的准确、快速测试.     

橡胶沥青混合料低温抗裂性能的研究

橡胶沥青混合料在减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声等方面具有独特的优势。通过使用美国X公司研制的复合型胶粉改性沥青胶浆(A),并对A沥青混合料与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青混合料的低温性能进行了对比研究,结果表明其低温抗裂性能优于SBS改性沥青混合料。     

基于凝胶渗透色谱法的改性沥青中SBS降解行为研究

为了探明改性沥青中SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物)在施工及使用过程中的老化行为,通过对改性沥青在RTFOT、PAV老化前后的凝胶色谱分析研究了SBS的降解过程.结果表明:改性沥青经历RTFOT老化后有少量SBS交联结构发生降解,对沥青仍具有较好的改性效果:改性沥青经历PAV老化后SBS发生严重降解,平均分子质量显著下降,部分SBS丧失对沥青的改性效果:线性和星型2种类型SBS的老化程度不同;荧光显微观测试验结果与GPC分析结论一致,证明GPC分析方法能有效表征SBS的降解过程.     

干湿-冻融循环作用下沥青水老化的微观特性

模拟杭州夏季高温高湿、冬季微冻融的气候特点,在综合考虑循环次数、热、氧及水等因素的基础上,设计室内干湿-冻融循环试验,采用薄膜烘箱对基质沥青和SBS改性沥青进行短期老化,借助红外光谱(FTIR)与凝胶渗透色谱(GPC)分析了干湿-冻融循环作用下沥青特征官能团和相对分子质量变化,探究沥青水老化的微观特性.结果表明:随着干湿-冻融循环次数的增加,在热(60℃)氧化条件较为温和的情况下,基质沥青与SBS改性沥青中羰基的特征峰在FTIR图谱中变化较小,以至观测不到;亚砜基指数明显增大,丁二烯指数明显减小;数均相对分子质量、重均相对分子质量、分散度及大分子区(LMS)含量均逐渐增大.推荐采用亚砜基指数和LMS含量来定量表征沥青在干湿-冻融循环作用下的水老化程度.FTIR与GPC试验均表明,在水环境中,干湿-冻融循环作用将加剧沥青材料的老化;SBS改性沥青的抗水老化性能优于基质沥青.     

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.     

时间和温度对短期老化SBS改性沥青官能团的影响

为探究老化时间、老化温度对老化SBS改性沥青微观结构的影响,通过旋转薄膜烘箱(RTFOT)对基质沥青、SBS改性剂、糠醛抽出油、稳定剂制备的SBS改性沥青进行不同时间(1.5h、3h、4.5h)、不同温度(163℃、173℃、183℃)的短期老化,然后采用红外光谱(FTIR)对其进行了官能团分析。结果表明:不同老化条件下的老化SBS改性沥青亚砜基特征峰、亚砜基指数增大,丁二烯基特征峰、丁二烯基指数减小;随着RTFOT老化时间、温度的增长,沥青老化程度不断加深,SBS改性剂持续降解;老化温度提高10℃的RTFOT老化SBS改性沥青老化程度大于老化时间延长1.5h的RTFOT老化SBS改性沥青。