基于时间和温度依赖性的SBS/ 多聚磷酸复合改性沥青流变性能研究

为分析多聚磷酸掺量对SBS/多聚磷酸复合改性沥青高温流变特性的影响,对比复合改性沥青与基质沥青、SBS改性沥青流变特性的差异,本文采用SK90号基质沥青、制备4.5%SBS改性沥青以及SBS/多聚磷酸复合改性沥青。对沥青试样进行60℃频率扫描和30℃-60℃温度扫描试验,分析沥青结合料复数模量、相位角随加载频率和温度的变化规律。结果表明:SBS改性沥青、SBS/多聚磷酸复合改性沥青的复数模量值远大于基质沥青,SBS/多聚磷酸复合改性沥青的复数模量随着多聚磷酸掺量的增多而增大;SBS改性沥青和SBS/多聚磷酸复合改性沥青的相位角随荷载作用频率上升而迅速增大;SBS改性沥青和SBS/多聚磷酸复合改性沥青的温度敏感性较基质沥青有了显著的改;3.5%SBS+1.6%PPA复合改性沥青的复数剪切模量大于改性剂掺量为4.5%的SBS改性沥青。     

多聚磷酸复合改性沥青低温性能

通过5℃延度试验、25℃针入度试验和小梁弯曲蠕变试验(BBR),研究了不同种类的多聚磷酸(PPA)改性沥青和PPA复合改性沥青(PPA+SBS,TB+PPA+SBS)的低温性能.结果表明:PPA掺量的增加有利于提高埃索70#的低温性能,PPA对伊朗70#的低温性能有害,对沥青胶结料的改性结果与沥青的化学组分有很大的关系;随着PPA掺量的增加,PPA+SBS的低温性能先升高后降低,对PPA+SBS的低温性能不利;对于TB+PPA+SBS,从软化点变化来看,PPA的掺加有利于提高其高温性能,总体上PPA对PPA+SBS,TB+PPA+SBS的低温性能影响较小,二者的低温性能主要由胶粉和SBS掺量决定,胶粉可以明显提升PPA复合改性沥青的低温性能.     

橡胶/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

首先研究分析了橡胶粉掺量对复合改性沥青高、低温性能及抗老化性能的影响,其次研究分析成型温度对SMA13混合料性能的影响;并与SBS改性沥青混合料对比分析了橡胶/SBS复合改性沥青SMA13混合料的路用性能。试验结果表明:橡胶/SBS复合改性沥青中橡胶粉的最佳掺量为15%;橡胶/SBS复合改性沥青混合料的施工温度范围为175~185℃;相较于SBS改性沥青混合料,橡胶/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性均得到提升。     

TB胶粉复合SBS改性沥青及混合料的低温性能

通过小梁弯曲蠕变试验(BBR)以及半圆弯拉试验(SCB),对不同TB胶粉掺量和苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量的TB胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能进行研究,并对其低温性能指标进行相关性分析.结果表明:与基质沥青相比,TB胶粉改性沥青具有优异的低温性能,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温PG分级温度下降,沥青低温应力变小,混合料低温抗裂性增强;TB胶粉复合3%SBS改性沥青及其混合料的低温性能高于基质沥青,且随着TB胶粉掺量的增加,其低温性能改善效果较为显著,但低于相应掺量的TB胶粉改性沥青;随着SBS掺量的增加,10%TB胶粉复合SBS改性沥青的低温性能变化不明显,混合料的低温抗裂性变差;TB胶粉改性沥青的低温PG分级可以很好地反映沥青及其混合料的低温性能,而TB胶粉复合SBS改性沥青不能通过单一的PG分级来评价其低温性能,需要结合其他指标共同评价.     

橡胶粉与多聚磷酸复合改性沥青性能研究

为了改善橡胶沥青(CRMA)的高温性能与体系稳定性,将多聚磷酸(PPA)与橡胶粉(CRM)进行复配。基于针入度分级评价体系中的粘度和软化点试验,SHRP沥青胶结料PG分级体系中的DSR、BBR试验对CRM/PPA复合改性沥青的高低温性能进行了评价。结果表明,在18%~22%CRM与1.0%~1.5%PPA复配方案下,CRM/PPA复合改性沥青的相位角小于SBS改性沥青,且抗车辙因子、复数剪切模量G*、软化点及粘度均大于SBS改性沥青,掺加PPA可显著提高橡胶沥青的高温性能,同时降低橡胶沥青粘度对温度的敏感性。22%CRM与0~1.0%PPA复合改性沥青的低温PG分级可达到-24℃,CRM/PPA复合改性沥青是一种高低温性能兼顾且体系均匀、连续的共混共融体。推荐用于CRM/PPA复合改性沥青适宜的橡胶粉掺量为18%~22%,PPA掺量为1.0%~1.5%。     

PPA与聚合物复合改性沥青及混合料性能研究

基于针入度体系性能和多应力蠕变恢复试验评价了多聚磷酸(PPA)与聚合物SBS、SBR复合改性沥青的储存稳定性、流变特性和路用性能,经室内试验研究了PPA复合聚合物改性沥青混合料的路用性能及高温和重载作用下的稳定性。结果表明:掺入1.00%～1.25%PPA可显著提高基质沥青和低掺量SBS、SBR改性沥青的高温性能,改善聚合物改性沥青的高温流变性和热存储稳定性;PPA复配SBR改性沥青混合料的低温性能较优;PPA复合SBS改性沥青混合料的水稳定性、抗永久变形性能优于5%SBS改性沥青混合料,对高温地区重载要求的沥青路面,建议采用PPA与SBS复合改性方案。     

CR/SBS复合改性沥青及其混合料性能研究

为增强SBS改性沥青的路用性能,通过将废旧胶粉(CR)与SBS复合制备改性沥青,以期在节能环保的同时改善路面服役性能.以SBS改性沥青为参照,加入不同掺量的胶粉,制备CR/SBS复合改性沥青,进行沥青软化点、针入度、延度、粘度试验,评价改性沥青的基本性能和流变性能.通过动稳定度、低温小梁、劈裂抗拉强度的测试,表征了CR...     

纳米SiO2与SBS复合改性沥青路用性能研究

目前,纳米SiO2和SBS复合改性沥青的材料组成对路用性能影响规律尚不明确,为进一步提高纳米SiO2和SBS复合改性沥青的技术水平,选择纳米SiO2和SBS作为原材料,制备纳米复合改性剂,研究材料组成设计对沥青改性效果的影响,提出复合改性沥青的建议材料组分,并对纳米SiO2与SBS复合改性沥青混合料的路用性能进行试验.试验结果表明:当纳米SiO2掺量固定时,随着SBS掺量的增加,纳米SiO2与SBS复合改性沥青的黏滞性增大、抗老化性能增强、聚合物离析现象加剧;当SBS掺量固定时,随着纳米SiO2掺量的增加,纳米SiO2与SBS复合改性沥青的黏滞性逐渐增大、低温性能略有降低、抗老化性能逐渐增强、聚合物离析现象减弱;推荐SBS掺量是沥青质量的4％,纳米SiO2掺量是沥青质量的3％作为组成复合改性沥青材料最佳比例;纳米SiO2的掺入对于保持复合改性沥青在高温状态下的共混状态有一定的作用;纳米SiO2与SBS复合改性沥青混合料高温稳定性出色、水稳定性较好,低温性能相较于SBS改性沥青则略有降低.     

纳米蒙脱土与SBS复合改性沥青制备工艺研究

采用正交试验对纳米蒙脱土(OMMT)与SBS复合改性沥青的制备工艺进行研究。通过改性沥青进行三大指标试验,分析各因素对改性沥青高、低温性能和热储存稳定性的影响,结果表明:SBS掺量和剪切温度对改性沥青的高、低温性能均有显著影响;OMMT对改性沥青高温性能与热存储稳定性有显著影响。因此,在制备OMMT-SBS复合改性沥青时应主要针对上述3项显著因素进行控制。     

SBS/白炭黑复配改性沥青性能的研究

通过对SBS单一改性沥青和SBS/白炭黑复配改性沥青基本性能的测试,研究了不同改性剂及其掺量对基质沥青性能的影响.结果表明:掺4％SBS改性沥青能够改善基质沥青的高温性能、低温性能和感温性能;掺4％SBS+3％白炭黑复配改性沥青也能改善基质沥青的高温性能、低温性能和感温性能,并且其改善效果优于掺4％SBS单一改性沥青.     

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。     

基于红外光谱的多聚磷酸复配 SBS 改性沥青微观机理研究

以基质沥青、改性剂、抽出油、稳定剂、多聚磷酸(PPA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为原材料,采用高速剪切机制备了PPA复配SBS改性沥青,通过红外光谱试验,探讨了其微观机理。结果表明:(1)基质沥青的官能团因其性质的不同差异较大,SK90#基质沥青较其他两种基质沥青更易于与多聚磷酸发生化学反应。(2)随着PPA掺量的增加,沥青中IS=O对应的极性亚砜官能团会产生偶极,并与沥青中的其他偶极发生相互作用和关联,进而提高沥青的黏度。(3)随着PPA掺量的增加,SBS颗粒大小逐渐统一,颗粒结构逐渐分布均匀,融为一起形成网络结构,显著提高了SBS改性沥青的高温存储稳定性。     

纳米复合改性沥青混合料路用性能研究

为评价纳米复合改性沥青混合料的路用性能,对纳米ZnO改性沥青混合料、纳米ZnO/TiO_2改性沥青混合料以及纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料进行了高温性能试验、小梁弯曲试验、劈裂试验及相关耐久性试验,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:上述3种纳米改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和耐久性均优于基质沥青混合料,其中纳米ZnO/TiO_2/SBS复合改性沥青混合料的上述性能优于SBS改性沥青混合料.由此可见,纳米材料可显著改善沥青混合料的性能,纳米复合改性沥青的性能优于聚合物改性沥青,将其应用于道路是可行的.     

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.     

生物油再生剂热再生老化SBS改性沥青及混合料性能研究

基于针入度指标体系试验和路用性能研究了生物油再生剂热再生老化SBS沥青胶结料及其混合料的路用性能,以技术性能接近SBS改性沥青(I-C)为指标,确定了生物油再生剂的最佳掺量。试验结果表明:随着生物油再生剂掺量的增加,再生SBS改性沥青的低温性能和弹性恢复率提高,但高温性能降低;掺加生物油可提高热再生混合料的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳耐久性,但掺量过多会显著降低热再生混合料的高温抗车辙变形能力。生物油可作为芳烃油再生剂的替代产品,生物油再生剂的适宜掺量为老化SBS改性沥青质量的9%~12%。     

不同老化状态下SBS改性沥青的低温性能分析

采用低温小梁弯曲(BBR)试验,同时结合Burgers模型对不同老化状态下的SBS改性沥青进行低温性能分析,验证了PG低温分级和黏弹性指标间的相适应性,发现短期老化对星型SBS改性沥青的低温性能有利以及SBS改性沥青存在蠕变速率不足的问题.利用傅里叶红外光谱FTIR技术定量分析了老化对SBS改性沥青官能团的影响,并对沥青各项物理化学指标间的相关关系进行了研究,结果表明:SBS改性沥青的低温性能与脂肪长链指数有关,脂肪长链指数越小,SBS改性沥青的低温性能越好.     

胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

胶粉/SBS复合改性综合了橡胶沥青和SBS改性沥青的优势,能显著改善混合料的高低温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验和动态模量试验,分析胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学特性,并与硬质20#高模量沥青混合料及SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,胶粉/SBS复合改性高模量沥青混合料的水稳定性、高低温性能、抗疲劳性能及动态模量值更优,且各项指标满足高模量沥青混合料要求。     

SBS改性沥青混合料低温性能试验研究

通过对近 2 0种SBS改性沥青混合料的试验研究 ,对SBS改性沥青混合料的低温性能技术指标进行了对比分析 ,为寒冷地区SBS改性沥青混合料的原料选择和低温性能的研究提供了依据