基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能研究

沥青胶结料的评价体系中,采用针入度评价体系和PG高温分级方法,往往出现某改性沥青能满足规范要求,但现场仍然会出现严重的车辙病害。针对这种不足,在红外光谱试验基础上,结合重复蠕变恢复试验特点,采用多应力重复蠕变恢复试验(Muti-Stress Creep and Recovery,MSCR)法分析指标评价沥青高温性能的适宜性和准确性。     

SBS改性沥青性能试验研究

针对不同沥青及其用SBS改性沥青，进行了沥青常规性能指标和沥青混合料性能试验，通过对比论证了用SBS改性沥青的必要性。在此基础上推荐SBS改性沥青用作上海外高桥港区三期工程沥青铺面道路使用沥青。     

SBS改性沥青及其混合料高温性能试验对比分析

为了研究不同SBS种类与其掺量对SBS改性沥青和其混合料高温性能的影响,从多个维度对其高温性能进行敏感性分析。采用动态剪切流变试验(DSR)、车辙试验、汉堡浸水车辙试验对不同SBS掺量的星型、线型SBS改性沥青和混合料进行研究分析。试验表明,SBS改性沥青的G^*与G^*/sin δ对SBS掺量的敏感度随掺量的增加而提高,对改性剂类型的敏感度随SBS掺量的增加而降低。J_nr对SBS掺量的敏感度随掺量的提高而下降,而对SBS类型的敏感度随SBS掺量的升高而增加。改性沥青混合料的动稳定度随着SBS掺量增加而增加,并且其对SBS改性剂类型更为敏感。数据归一化结果展现了DSR振荡试验对SBS掺量较为敏感;车辙试验和汉堡浸水车辙试验表明混合料对SBS改性剂的类型更为敏感,星型SBS改性沥青的高温性能更加优异。     

基于MSCR试验的SBS改性沥青高温性能评价

对不同老化程度的SBS70#改性沥青进行多重应力蠕变恢复试验(MSCR),结果表明:随着温度的增加,老化前后SBS70#改性沥青的Jnr呈现出增大的趋势,而R则呈现出减小的趋势;Jnr对应力的敏感性较高,而R对应力的敏感性较低;当试验温度为58℃和64℃时,老化前后SBS70#改性沥青的Jnr0.1和Jnr3.2值随着...     

活性硅/SBS复合改性沥青性能正交试验研究

为弥补SBS改性沥青在高温稳定性、抗老化性等方面的不足,提高SBS改性沥青的综合性能,延长沥青路面使用寿命,将活性硅、SBS改性剂加到基质沥青中,制备活性硅/SBS复合改性沥青。针对活性硅掺量、SBS掺量、剪切时间、剪切温度4个因素,在3种水平条件下进行正交试验研究,分析其对活性硅/SBS复合改性沥青各项性能变化趋势的影响及其影响程度,从而确定复合改性沥青的各项制备工艺参数及改性剂掺量的优化组合方案。     

橡胶粉与SBS复合改性沥青黏弹性性能试验研究

通过制备废旧橡胶粉与SBS复合改性沥青,采用常规物理力学试验、老化试验、高低温流变试验,研究其与SBS改性沥青、橡胶改性沥青的性能差异。试验研究表明,废旧橡胶粉与SBS复合改性沥青在常规技术指标方面较普通橡胶改性沥青有全面提升,仍不及SBS改性沥青;但复合改性沥青长期老化后技术指标衰减幅度明显小于SBS改性沥青,掺入胶粉后老化性能得以提升;虽然常规软化点偏低,但中高温区域的抗变形能力较SBS改性沥青有明显提升;并且低温状况下的劲度模量相对较低,蠕变速率较高,具有较好的抗裂性能。     

纳米硫SBS复合改性沥青试验研究

为了研究纳米硫对SBS改性沥青性能的影响,分别使用星型和线型SBS改性剂,在不同的纳米硫掺量下制备改性沥青,分析纳米硫掺量对SBS复合改性沥青基本技术性能、粘温特性及流变性质的影响。结果表明:掺入纳米硫后,SBS改性沥青的高温性能提升明显,当纳米硫掺量为0.1%时,线型SBS改性沥青软化点可提高13.1%,星型SBS改性沥青软化点可提高23.4%;纳米硫SBS复合改性沥青的拌和温度和压实温度较普通SBS改性沥青提高5℃~10℃。     

老化SBS改性沥青再生性能试验研究

为揭示老化SBS改性沥青的再生规律和指导再生沥青设计,分别测试了应用新SBS改性沥青和再生剂再生老化SBS改性沥青的性能,并回归了再生沥青性能与新沥青、再生剂掺量的关系。研究结果表明,再生SBS改性沥青的高温性能好,低温性能不能得到有效地改善,必须采取新SBS改性沥青与再生剂复合再生方式。由于SBS改性剂交联网络结构在老化前后的差异,再生SBS改性沥青软化点随新沥青和再生剂掺量的增加呈现出相反的发展趋势。再生SBS改性沥青的黏度、针入度与新沥青、再生剂掺量之间非线性关系可采用两相液体混溶模型描述,软化点、延度与新沥青或再生剂掺量之间分别具有良好的线性和指数关系。     

多聚磷酸复合SBS改性沥青耐老化性能研究

为了研究老化对多聚磷酸(PPA)复配SBS改性沥青流变性能的影响,选择1.2%PPA+3.0%SBS复配改性沥青作为研究对象,并以4.0%SBS和1.5%PPA单一改性沥青作对比,采用旋转薄膜加热试验(RTFOT)和压力老化容器加速沥青老化试验(PAV)模拟沥青的短期老化和长期老化,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)研究不同改性沥青老化前后的高低温性能。结果表明:老化可以使多聚磷酸复配SBS改性沥青的高温性能提高,但是对其低温性能具有不利影响;多聚磷酸复配SBS改性沥青可以改善单一PPA或SBS改性沥青的高温抗老化能力,但是其低温抗老化能力却低于单一PPA或SBS改性沥青,因此推荐在高温地区采用多聚磷酸复配SBS改性沥青,但是在寒区尽量避免采用复配改性沥青,可以采用单一PPA或SBS改性沥青。     

多聚磷酸与SBS复合改性沥青性能研究

采用多聚磷酸(PPA)和SBS改性剂对基质沥青进行复合改性,通过流变性能试验、老化试验和存储性试验对PPASBS复合改性沥青的性能进行研究,结果表明,添加PPA和SBS改性剂能改善沥青的高温性能,在PPASBS复合改性沥青的抗老化性能和存储稳定性试验中,SBS掺量越多,沥青抗老化性能越好,存储稳定性越差,PPA改性剂能够提高沥青的抗老化性能,对存储稳定性影响不大。     

CR/SBS复合改性沥青优化性能研究

采用部分分解胶粉(CR)工艺,以金陵70号为基质沥青,加入60目CR,SBS制备橡胶及其复合改性沥青。分析研究了橡胶沥青工艺参数和性能指标。结果表明,这种工艺制备的橡胶沥青高温储存稳定;添加少量SBS的CR/SBS复合改性沥青随着胶粉或SBS参量的增加呈规律性变化;最佳工艺条件的CR/SBS复合改性沥青完全满足我国I-C、美国PG82及其混合料高等级公路技术要求;基本解决废胶粉在改性沥青中沉降及延度偏低的技术问题。     

有机硅/SBS复合改性沥青技术性能研究

为了研究有机硅/SBS复合改性沥青技术性能,通过变化有机硅/SBS比例掺量,以AH-70沥青进行复合改性,采用针入度、软化点、延度、储存稳定性、RTFOT老化、光氧模拟老化及BBR试验,综合评定复合改性沥青高温、低温及抗老化性能。结果表明：开发的有机硅/SBS复合改性沥青在有机硅掺量为2.5%、SBS掺量为3.5%时,满足改性沥青技术指标要求;RTFOT及紫外光模拟老化后,270 min老化前后针入度比为85%、延度比为79.5%、软化点比为106%,分别较SBS改性沥青提高了29%、54.5%、32%,抗老化性能明显增强;在BBR试验加载240 min时,低温抗裂性能评价指标J(t)值为0.005 8,较SBS改性沥青提高了71%,提高了低温抗裂性。可见,研发的有机硅/SBS复合改性沥青较SBS改性沥青具有更优良的抗老化性能、储存稳定性及低温抗裂性能。     

纳米SiO_2-SBS复合改性与SBS改性沥青高温性能对比研究

通过沥青针入度、软化点、布氏旋转黏度、DSR试验,评价两种类型的改性沥青(SBS改性沥青、纳米SiO_2-SBS复合改性沥青)在不同改性剂用量下(3.5%、4%、4.5%、5%)的高温性能。结果表明:SBS改性剂和纳米SiO_2-SBS复合改性剂均能有效改善沥青的高温性能,且改性沥青的高温性能随改性剂用量的增加而提高;纳米SiO_2-SBS复合改性沥青的高温性能较SBS改性沥青更好;改性剂用量较大时,采用纳米SiO_2-SBS复合改性剂,能够降低生产成本,提高沥青路用性能。     

SBS改性沥青的高温稳定性研究

本文分析了沥青的高温稳定性机理,明确SBS改性剂对沥青高温稳定的影响机理,并总结了SBS结构特点、SBS与沥青组成构造、SBS与基质沥青相容性等主要影响因素。考虑到SBS与沥青的相容性直接影响到混合料的高温稳定特性,从基质沥青选择、SBS改性剂及用量、施工生产工艺等方面总结了改善措施,改善沥青路面的高温稳定性并确保其使用寿命。     

胶粉与SBS复合改性沥青制备与性能研究

为优化胶粉与SBS复合改性沥青制备参数,通过正交试验探讨SBS嵌段比、胶粉目数、SBS掺量及胶粉掺量对复合改性沥青高、低温性能及黏度的影响,进行影响因素与沥青性能Pearson相关性分析,最后采用傅里叶变换红外光谱分析仪研究改性机理。结果表明,高嵌段比SBS与高胶粉掺量会提升复合改性沥青的高温性能,但不利于复合改性沥青的低温性能;提高胶粉目数可降低复合改性沥青的黏度,提高SBS掺量对改善复合改性沥青的高、低温性能均能起到积极作用;SBS嵌段比对复合改性沥青的高温性能影响显著,胶粉掺量对沥青黏度影响显著;胶粉与SBS对沥青的改性过程主要为物理改性。     

SEAM与SBS复合改性沥青及混合料性能研究

为研究新型硫磺改性剂(SEAM)和SBS掺量对沥青及混合料综合路用性能的影响,变化4种SEAM和SBS掺量,采用177℃黏度、针入度、软化点、BBR、DSR试验确定了SEAM和SBS适宜的复配比例。采用车辙、低温弯曲、浸水马歇尔和冻融劈裂、四分点加载控制应变疲劳试验评价了复合改性沥青的综合路用性能和抗疲劳耐久性。试验结果表明:根据SEAM与SBS复合改性沥青的常规性能指标和PG分级试验结果,推荐SEAM与SBS复合改性沥青中的SBS添加量为2.0%~2.5%,SEAM合理掺量为15%~20%。SEAM与SBS复合改性沥青混合料具有优良的高温稳定性和抗疲劳性能,将SEAM与SBS复配有助于提高沥青混合料综合路用性能和耐久性。使用SEAM与SBS复合改性方案可替代18%~20%的沥青,同时降低了SBS掺量。试验路后期跟踪调查结果表明,采用SEAM与SBS复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,经济、社会效益显著,推广应用前景广阔。     

SBS与PPA复合改性沥青胶结料性能研究

为提高SBS改性沥青的性能,降低其造价,对SBS/PPA复合改性沥青的性能进行研究。结果表明,与基质沥青和SBS改性沥青相比,SBS/PPA复合改性沥青的粘度增大,具有更好的高温稳定性及失效温度,其短期老化性能较差而长期老化性能较好;SBS/PPA复合改性沥青中添加稳定剂DBP后形成稳定的SBS空间网络结构,改性沥青的储存稳定性得到显著改善;PPA价格较低,SBS/PPA复合改性沥青的经济性比SBS改性沥青好。     

废橡胶粉/SBS复合改性沥青技术性能研究

通过低掺量的废旧橡胶粉和SBS复合改性制备复合改性沥青,研究复合改性沥青的基本技术指标和老化后的性能变化情况,并研究复合改性沥青混合料的高温性能、水稳定性和疲劳性能。研究结果表明:低掺量SBS和废旧胶粉复合改性,可以解决传统橡胶沥青延度不足、高温粘度过大等问题,可以提高改性沥青的抗老化能力;复合改性沥青混合料的高温稳定性提升明显,水稳定性和疲劳性能略差于SBS改性沥青,但都明显优于橡胶改性沥青。     

TB+SBS复合改性沥青的流变性能研究

文中研究掺入不同剂量的硫磺、SBS改性剂对TB沥青复合改性的影响。通过离析试验、多重应力蠕变回复试验、低温小梁蠕变试验,研究材料的流变性能。结果表明,TB沥青、SBS聚合物、硫磺之间的交互作用,改善了TB沥青的高温流变性质、弹性性质,特别在临界硫磺用量下,流变性质发生显著变化;3%的SBS改性剂可以较好地保留TB沥青的低温性能;基于实验结果,推荐埃索基质沥青+15%胶粉+3%SBS改性剂+0.2%或0.3%硫磺的配比。     

北美岩沥青和SBS复合改性沥青性能研究

采用北美岩沥青和SBS复合改性技术,制备了不同掺量的北美岩沥青和SBS改性沥青,研究了沥青性能和沥青混合料性能变化规律。结果表明:采用北美岩沥青和SBS复合改性后,沥青针入度降低、软化点升高、黏度增加,沥青高温稳定性能改善显著;复合改性沥青混合料水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性均明显提高。