碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响研究

为研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的影响,利用高速剪切的方法将碳纳米管掺入SBS改性沥青混凝土中,并配置相应的沥青混合料。通过实验研究碳纳米管对SBS改性沥青混凝土路用性能的粘滞及相容性的影响,进而确定碳纳米管的最佳掺入量为0.9%,碳纳米管的掺入控制了改性沥青材料内部相对运动情况,提升SBS材料在沥青混凝土中分散的均匀程度。实验结果表明,所提出方法在荷载作用次数为20 000时的车辙深度为18.76 mm,马歇尔稳定度为12.98 kN,碳纳米管材料能够增强SBS改性沥青混凝土的高温稳定性及水稳定性。     

碳纳米管/SBS复合改性沥青低温蠕变性能

为探究碳纳米管/SBS复合改性沥青的低温蠕变性能,采用弯曲梁流变试验对复合改性沥青低温性能进行评价,探究老化对低温性能的影响,采用Burgers模型分析其不同状态下的粘弹性参数,采用综合柔量评价了复合改性沥青的低温抗裂性能。结果表明,较低掺量的碳纳米管可以改善SBS改性沥青的低温蠕变性能,但其掺量较高(>0.9%)时整体低温性能又会受到影响;老化使得复合改性沥青的低温性能变差,并且老化程度越深,低温性能下降越明显;在SBS改性沥青中掺入碳纳米管会降低改性沥青的应力松弛能力,使其更加趋于弹性体,对改性沥青的低温性能产生不利影响。从低温蠕变性能角度评估,碳纳米管的最佳掺量范围约为0.6%～0.9%。     

SBS/PPA复合改性乳化沥青的制备与性能评价

通过熔融共混法制备SBS/PPA复合改性沥青,采用胶体磨将其乳化得到SBS/PPA复合改性乳化沥青,研究多聚磷酸(PPA)对SBS改性乳化沥青稳定性、蒸发残留物路用性能的影响。结果表明,PPA能够改善SBS改性乳化沥青的储存稳定性,当PPA掺量由占SBS用量的1%增加到3%时,和未添加PPA的SBS改性乳化沥青相比,其5 d储存稳定性由6.3%降低到4.9%,降低的幅度超过22%,且随着PPA掺量的增加,SBS改性乳化沥青蒸发残留物的软化点、延度逐渐升高。PPA能够促使SBS在改性沥青中形成空间网状结构,从而提高了SBS对沥青路用性能的改善效果。当SBS掺量为沥青用量的4.5%,PPA的用量为SBS用量的3%时,SBS/PPA改性乳化沥青蒸发残留物的路用性能接近热沥青。     

SBS/PPA复合改性乳化沥青的制备与性能评价

通过熔融共混法制备SBS/PPA复合改性沥青,采用胶体磨将其乳化得到SBS/PPA复合改性乳化沥青,研究多聚磷酸(PPA)对SBS改性乳化沥青稳定性、蒸发残留物路用性能的影响。结果表明,PPA能够改善SBS改性乳化沥青的储存稳定性,当PPA掺量由占SBS用量的1%增加到3%时,和未添加PPA的SBS改性乳化沥青相比,其5 d储存稳定性由6.3%降低到4.9%,降低的幅度超过22%,且随着PPA掺量的增加,SBS改性乳化沥青蒸发残留物的软化点、延度逐渐升高。PPA能够促使SBS在改性沥青中形成空间网状结构,从而提高了SBS对沥青路用性能的改善效果。当SBS掺量为沥青用量的4.5%,PPA的用量为SBS用量的3%时,SBS/PPA改性乳化沥青蒸发残留物的路用性能接近热沥青。     

动态硫化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的性能

用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青,研究了EVA/SBS复合改性沥青动态硫化前后的软化点、针入度(25 ℃)、延度(5 ℃)及贮存稳定性,并用应变控制流变仪与光学显微镜分析了复合改性沥青的动态力学性能和相态结构.结果表明,动态硫化处理后,EVA/SBS复合改性沥青的延度和针入度下降,而软化点提高;随着硫黄用量的增加,EVA/SBS复合改性沥青的高温贮存稳定性提高,温度敏感性降低;随着EVA用量的增加,EVA/SBS复合改性沥青的高温贮存稳定性先提高后降低;当EVA质量分数为3%、硫黄质量分数为3%时,其对沥青的改性效果最佳;改性剂微粒与沥青的相容性和稳定性明显改善.     

基于DSR的碳纳米管/SBS复合改性沥青抗老化性能分析

为研究碳纳米管(CNTs)对SBS改性沥青抗老化性能的影响,对不同CNTs掺量的CNTs/SBS复合改性沥青进行动态剪切流变实验;以CNTs掺量为自变量,对CNTs/SBS复合改性沥青与SBS改性沥青进行旋转薄膜加热试验及紫外老化试验,并对沥青残留物进行动态剪切流变试验以评价其老化性能。结果表明,CNTs的加入可有效提高SBS改性沥青的高温性能及老化性能。通过动态剪切流变试验结果来看,CNTs的加入降低了改性沥青的温度敏感性,并随着掺量的增加改善效果也越明显。     

PPA/SBS及PPA/橡胶粉复合改性沥青性能

采用0.4%,0.8%,1.2%,1.6%掺量的多聚磷酸(PPA)制备成PPA/SBS复合改性沥青和PPA/橡胶粉复合改性沥青,通过三大指标、布氏粘度、薄膜加热试验等考察两种PPA复合改性沥青的高低温性能、抗老化性能。结果表明,PPA对PPA/SBS和PPA/橡胶粉复合改性沥青的低温抗裂性都有所削弱,PPA/橡胶粉复合改性沥青低温抗裂性能相对较优,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青低温性能下降最为明显;PPA/SBS改性沥青和PPA/橡胶粉改性沥青的高温性能较基质沥青有明显提升,1.6%掺量PPA/SBS复合改性沥青高温稳定性最优;PPA的加入能够改善沥青的抗老化性能,PPA/橡胶粉复合改性沥青抗老化性能较PPA/SBS复合改性沥青更佳。     

脱油沥青复合改性沥青的制备及性能研究

制备了DOA复合改性沥青,并对其常规性能、流变性能和抗老化性能进行了试验研究。结果表明,一定范围内随着DOA掺量的增加,沥青软化点升高,针入度和延度减小,旋转粘度增大;与SBS复合后能更好地发挥DOA的优势,并改善低温延性,DOA/SBS复合改性沥青的性质基本满足SBS改性沥青1-D级标准;相比基质沥青,20%DOA改性沥青和20%DOA+3%SBS复合改性沥青具有更高的车辙因子与残留针入度比,显著改善沥青的高温性能与抗老化性能;DOA与基质沥青相容性良好,能形成均相体系。     

不同类型橡胶粉与SBS复合改性沥青的性能特征分析

以橡胶粉类型(硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)及其掺量等因素为变量,分析改性沥青三大指标、力学指标、存储稳定性等性能特征以及改性机理.结果 表明:硫化橡胶粉改性沥青对掺量有较强的敏感性,在1.5％ SBS和橡胶粉复合改性时,SBS对硫化橡胶粉改性沥青影响程度较脱硫胶粉而言更为显著;在20％掺量下硫化橡胶粉对沥青的破坏能量提升更明显,且SBS在硫化橡胶粉沥青内部分散效果更好,对其破坏能量改善效果更为显著;硫化橡胶粉和脱硫橡胶粉改性沥青都会存在离析现象,相对而言脱硫橡胶粉沥青的离析更为显著,且SBS能更明显改善脱硫橡胶粉沥青的稳定性,在道路工程中推荐使用硫化橡胶粉和SBS复合改性沥青.     

脱油沥青复合改性沥青的制备及性能研究

制备了DOA复合改性沥青,并对其常规性能、流变性能和抗老化性能进行了试验研究。结果表明,一定范围内随着DOA掺量的增加,沥青软化点升高,针入度和延度减小,旋转粘度增大;与SBS复合后能更好地发挥DOA的优势,并改善低温延性,DOA/SBS复合改性沥青的性质基本满足SBS改性沥青1-D级标准;相比基质沥青,20%DOA改性沥青和20%DOA+3%SBS复合改性沥青具有更高的车辙因子与残留针入度比,显著改善沥青的高温性能与抗老化性能;DOA与基质沥青相容性良好,能形成均相体系。