Rheological properties of Deurex – modified WMA binder containing SBS

Recently, warm mixture asphalt (WMA) technologies drawn much attention for their benefits to environment and workability. Deurex is novel type of warm mixture asphalt additive, which is extracted from sugar cane. The objective of this study is to experimentally investigate the effect of Deurex on SBS modified asphalt. The Deurex was blended into SBS modified asphalt at the dosages of 2%, 3% and 4%. Physical properties tests including penetration, soft point and ductility, dynamic shear rheometer (DSR), and bending beam rheometer (BBR) tests were carried out. The test results showed that the increase in Deurex additive could significantly reduce the viscosity of SBS modified asphalt, which indicates that the Deurex can serve as an effective type of warm mixture asphalt additive. In addition, the results showed that the addition of Deurex can enhance the high temperature properties while lower the low temperature performance of SBS modified asphalt. However, as long as the Deurex dosage is not higher than 3%, the low temperature grade of WMA binder keep the same as the control binder.     

温拌剂和阻燃剂对SBS改性沥青流变性能的影响

对掺加EC130温拌剂和FRMAXTM阻燃剂的SBS改性沥青进行高低温流变性能和黏温性能测试，考察两种改性剂对SBS改性沥青性能的影响。结果表明：EC130温拌剂降温效果明显，可使施工温度降低25 ℃，但对SBS改性沥青低温流变性能有不利影响，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃；FRMAXTM阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温抗变形能力，高温PG分级由82 ℃上升到88 ℃，但对低温流变性能和黏温性能有一定影响，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃，沥青混合料施工温度上升5 ℃；两者共同加入SBS改性沥青时会提高其高温性能和黏温性能，高温PG分级由82 ℃上升到88 ℃，施工温度下降20 ℃，但会降低其低温性能，低温PG分级由-18 ℃下降到-12 ℃。     

纳米CaCO3改性沥青与SBS改性沥青综合比较研究

选择纳米CaCO3和SBS为改性剂,研究其对基质沥青的改性作用。针对改性剂的特性确定了相应的制备工艺。通过针入度、软化点、延度、布氏粘度扣动态剪切流变试验及混合料试验评价了改性沥青的路用性能。结果表明纳米CaCO3改性沥青路用性能得到了显著改善。最后对三种典型掺量的改性沥青性价比进行了对比分析,认为纳米CaCO3改性沥青在低等级路面使用中具有较高的性价比。     

沥青胶结料基本高温性能指标相关性研究

高温稳定性是沥青胶结料重要技术要求之一。针入度、软化点、60℃动力黏度和针入度指数是工程中最为常用的高温性能评价指标。为探究这些高温性能指标的区分度和关联性,对34种源于不同工程的沥青胶结料进行检测,基于聚类分析法和灰色关联分析法对试验数据进行分析。结果表明,60℃动力黏度指标相比针入度和软化点指标能够更有效地区分不同沥青胶结料的高温性能;70号基质沥青和高黏度改性沥青的60℃动力黏度与软化点关联度高,但SBS改性沥青60℃动力黏度与其他高温性能指标的关联度低;考虑到动力黏度能够客观表征流变特性,建议在实际工程中可将60℃动力黏度列为强制性指标。     

化学助剂对SBS改性沥青的性能影响初探

通过加入化学助剂制备一种反应性SBS改性沥青,研究助剂加入量对改性沥青性能及高温储存后性能影响,对比其与高速剪切工艺所得改性沥青性能差异,并利用荧光显微照片分析两者微观形态的不同。结果表明：改性沥青性能随着助剂加入量增加先变好后变差。助剂加入量为0.6%时,改性沥青低温和高温性能最好;高温储存后延度与老化延度有一定的下降,针入度与软化点变化较小;加入助剂比高速剪切制得的改性沥青的低温性能和储存稳定性更好;荧光显微照片显示,剪切后SBS以颗粒的形式分散在沥青中,而加助荆使SBS与沥青形成均匀连续的网状结构。     

用动态力学方法分析SBS改性沥青的流变性质

从动态力学角度分析了SBS改性沥青的流变性质.改性沥青由实验室制备,采用3个油源4种沥青分别用两种SBS对其改性.研究表明:在高温下SBS能够增加胶结料的弹性,低温下能够改善其柔韧性,流变性质随温度的变化与基质沥青、聚合物的含量和结构有关.     

回收聚乙烯蜡降粘SBS改性沥青的探索

研究了回收聚乙烯蜡对SBS改性沥青和基质沥青的改性效果,比较了回收聚乙烯蜡与Sasobit对沥青的改性效果。结果表明回收聚乙烯蜡降低了沥青的高温粘度,具有很好的低温施工性,同时提高了沥青路面的高温使用性能,回收聚乙烯蜡作为有机降粘剂具有很好的应用前景。     

不同温度下改性沥青流动指数与SBS含量的关系

借助动态剪切流变仪（DSR）研究了一系列不同SBS含量的改性沥青在不同温度下黏度和扭矩随剪切速率的变化规律。通过建立起基于DSR测试曲线的黏度模型和扭矩模型,拟合出不同温度和SBS含量下沥青的流动指数,并证明,在低剪切速率范围内基质沥青类似牛顿流体,改性沥青流变特性近似服从Osmald—deWale幂律方程且随SBS含量增加表现出假塑性。通过DSR曲线畸变和流动指数突变分析,发现SBS链段运动与玻璃化转变是影响改性沥青流变特性的关键因素。     

Modifying asphalt emulsion with different types of polymers for surface treatment applications

Asphalt emulsion produced from local asphalt 60/70 (Suez Co.) was modified with different types of polymers such as epoxy resin, latex styrene butadiene styrene (SBS), poly vinyl acetate (PVA), and with a mixture of two or more types of above mentioned polymers to produce a modified asphalt emulsion with high performance. This paper describes the method and technique for preparing asphalt emulsion as well as the tests, and evaluates several aspects concerning the prepared emulsion such as performance of evaporation residues, fuel and acid resistance, rheological properties, and durability. The results obtained revealed that all the modified asphalt emulsions gave better performance as compared with unmodified emulsion. Asphalt emulsion modified with a mixture of epoxy resin, latex SBR, and PVA showed the best road performance in terms of fuel and acid resistance. It was observed that the weight loss for unmodified binder, residue after evaporation of water, after immersion in kerosene for 120 min is 90% of its initial weight, while the binder improved with a mixture of SBS latex, epoxy resin, and PVA showed a weight loss of ?16% and 9% of its initial weight. Also, the admixture gives high acid resistance (weight loss ～ 9%) after immersing in 5% HCl. The dynamic viscosity test showed that asphalt emulsion modified with a mixture of SBS latex, epoxy resin, and PVA has the highest viscosity value which is a promising indication about the validity of its use for pavement in different applications.     

A－30硬质沥青及其混合料性能试验研究

A－30硬质沥青是指粘稠度相对较大的基质沥青，具有针入度小、粘稠度大、劲度大、软化点高、延度小的特点，其高温性能优良，温度敏感性好，低温性能略差。针对硬质沥青及其混合料的性能指标，尤其是高温性能、低温性能和疲劳性能，同时与石油沥青A－70、SBS改性沥青进行对比试验研究，以全面了解硬质沥青的使用性能，为硬质沥青的应用提供依据，也为夏季炎热地区、重轴截道路和长大纵坡路段的高等级公路沥青路面建设提供参考。     

SBS复合改性橡胶沥青试验研究

为了研究废旧橡胶粉和SBS复合改性沥青的结果,分析了聚合物改性沥青的改性机理,采用20%外掺橡胶粉,分别添加0.5%、1%、1.5%、2%的SBS进行复合改性,测试比较了复合改性橡胶沥青和普通橡胶改性沥青的主要指标,并研究了SBS掺量对橡胶沥青的影响,结果表明,复合改性橡胶沥青能达到比普通橡胶沥青更好的高低温性能。     

胶乳改性乳化沥青性能试验研究

实验室内通过添加不能掺量的SBS胶乳和SBR胶乳分别制成改性乳化沥青。分别考察了筛上剩余量、恩格拉粘度、储存稳定性以及残留物的软化点、延度等几项主要指标随胶乳掺量变化的情况。SBS胶乳和SBR胶乳在对乳化沥青高低温性能的改善上各有侧重,建议在对高温性能要求较为严苛的地区使用SBS胶乳改性乳化沥青,而在对低温性能要求较为严苛的地区使用SBR胶乳改性乳化沥青。     

节能高强改性沥青混合料路用性能试验研究

以SBS改性沥青为粘结料,按照马歇尔配合比设计原理得到AC-16改性沥青混合料在目标空隙率（VV）下的最优级配（J）和最佳油石比（Pa）。保持最优级配（J）和最佳油石比（Pa）不变以节能高强改性沥青为粘结料分别成型若干组马歇尔试件,测定不同击实温度下混合料的体积指标和力学性能,获得节能高强改性沥青混合料AC-16达到相同空隙率（VV）时的最佳击实温度（T）。对两种沥青混合料分别进行路用性能全面对比试验,结果表明：在同等压实条件下节能高强改性沥青混合料温拌效果显著,其中高温稳定性能比SBS改性沥青混合料至少提高1倍且其他路用性能接近SBS改性沥青混合料。     

多聚磷酸在SBS改性沥青中的应用研究

研究了多聚磷酸对SBS改性沥青性能的影响,分别考察了降低SBS用量、基质沥青种类和多聚磷酸用量对克拉玛依沥青改性性能的影响。结果表明：使用多聚磷酸可以在不影响改性沥青的高温性能的情况下降低SBS的用量,提高改性沥青的抗老化性能,降低改性沥青的离析值,但同时改性沥青的低温性能会显著降低;对沥青适当处理有助于得到储存稳定的改性沥青;多聚磷酸用量过大会使沥青粘度显著提高,不利于混合料的施工,用量为1％时较为合适。     

SBS改性沥青质量影响因素探讨

从基础沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）加入量、SBS化学结构、相对分子质量、嵌段比、凝胶含量、膨化度等方面分析了原料对改性沥青性能的影响。并指出提高SBS改性沥青性能的主要措施为SBS的加入量控制在4％～6％；并根据基础沥青的芳香分含量调整SBS的嵌段比等。     

沥青自愈特性影响因素研究

选用延度试验,采用“完整试件与破坏试件”对比试验的模式,对70号基质沥青、SBS改性沥青、废旧塑料橡胶沥青进行研究,探究沥青与改性剂种类、间歇时间及温度对沥青自愈合的影响,结果表明：沥青自愈合能力呈温度和时间的依赖性,即随间歇时间的增加和温度的提升,自愈合能力增强;不同种类沥青自愈合能力不同,基质沥青最佳,SBS改性沥青次之,废旧塑料橡胶沥青最差.     

塔河原油生产SBS改性沥青的研究

以塔河原油生产的70号沥青为基质沥青,通过对不同改性剂、稳定剂和相容剂等的研究,筛选出制取改性沥青的方案,并在工业装置上生产出满足JTG F40—2004要求的SBSⅠ-C改性沥青。该SBSⅠ-C改性沥青产品性能分级为PG76-28,具有软化点高、针入度指数高和抗老化性能好等优点,塔河原油SBSⅠ-C改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性等主要指标均满足交通部JTG F40—2004要求。     

聚合物SBS的种类对中海AH-70重交通道路沥青性能的影响

研究了不同种类聚合物SBS在相同制备工艺条件下对中海AH-70重交通道路沥青性能的影响。结果表明:不同牌号的SBS对沥青的改性效果存在差异,SBS(1301-1H)能够显著提高沥青的高温路用性能;SBS(796)对沥青低温路用性能的改善效果最优;SBS(501)改善沥青感温性的效果最佳;通过研究高温储存稳定性和荧光显微结构可知SBS(796)与沥青的相容性最好。在实验考察范围内,SBS(501)与SBS(796)复配时能制备各项指标均满足JTG F40—2004技术要求的I-D改性沥青。     

道路用改性石油基彩色沥青的路用性能评价

以克拉玛依优质的低凝环烷基稠油馏分为基础原料，加入填充剂、改性剂等助剂，采用加热搅拌的工艺技术，使各组分很好地熔融为一体，生产出聚合物复合改性的道路用改性石油基彩色沥青系列产品。产品的综合性能超过重交通道路沥青的JTGF40-2004110号A类标准，在关键指标上已达到交通部（JTGF40-2004）的SBS改性沥青I—A标准的要求。对该产品进行的路用性能评价结果表明，所制备的彩色沥青混合料具有良好的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能和耐紫外线老化性能，各项路用性质满足了彩色铺面的技术要求。     

环保型SBS改性阻燃沥青性能研究

采用氧指数测定法、动态剪切流变实验、弯曲梁流变实验和DSC-TG实验、扫描电镜(SEM)手段研究了环保型SBS改性阻燃沥青的性能;通过研究环保型阻燃剂对SBS改性沥青阻燃性能、物理性能、135 ℃运动黏度和高低温流变性能的影响确定了环保型阻燃剂的加入量;检测了环保型SBS改性阻燃沥青的环保性能。结果表明,环保型SBS改性阻燃沥青具有良好的阻燃性能、物理性能、热储存稳定性及环保性能,环保型阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温性能,但会影响低温性能;环保型阻燃剂的加入可以提高SBS改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度,并且在沥青燃烧时可以减少烟密度及有毒烟气的释放。