SBS/胶粉复合改性沥青混合料研究进展

为进一步推进公路建设绿色发展,促进SBS/胶粉复合改性沥青混合料的研究与应用,系统梳理当前SBS/胶粉复合改性沥青混合料相关研究成果,对比分析现有制备工艺,选定了其常用级配,推荐矿料级配关键筛孔通过率,全面对比分析SBS/胶粉复合改性沥青混合料路用性能,评价不同沥青混合料的路用性能差异性.结果 表明:湿法工艺较干法胶粉...     

SBS改性沥青热储存稳定性评价

采用8种成品SBS改性沥青,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)中T0661的方法,分别对其进行热储存离析试验;并且采用AR-2000型动态剪切流变仪对不同品牌的成品SBS改性沥青及热储存离析试验上、下部试样进行动态剪切试验,以获取SBS改性沥青动态力学温度谱。试验表明,仅以离析试验上下部软化点差值小于2.5℃来评价SBS改性沥青储存稳定性是不全面的,SBS改性沥青在储存中会产生软化点的升高或衰减,这些同样会导致沥青的使用性能的不稳定性。在温度扫描下损耗因子tanδ是否出现平台区,即是否形成空间网络结构与SBS改性沥青的储存动力稳定性的好坏没有必然的联系。     

SBS/胶粉复合改性沥青研究进展与性能评价

为进一步推动SBS/胶粉复合改性沥青技术的发展,梳理总结了国内外SBS/胶粉复合改性沥青的原材料选用情况与制备工艺,明确了其较优掺配方案、制备方法,探讨了SBS/胶粉复合改性机理,全面调查了国内外SBS/胶粉复合改性沥青流变性能与基本性能,对比评价了SBS/胶粉复合改性沥青与基质沥青、SBS沥青、橡胶沥青的性能差异,并基于数理统计结果与沥青相关规范,划分了SBS/胶粉复合改性沥青性能等级。结果表明：SBS/胶粉复合改性沥青制备工艺以高速剪切或胶体磨法为主,常用掺配方案及工艺为SBS 2%~3.5%、胶粉10%~20%、沥青加热温度170℃~180℃、剪切速度4 000~5 000 r·min^-1;SBS/胶粉对沥青的复合改性过程以物理作用为主,辅以部分化学反应,且沥青组分、胶粉处理工艺将会显著影响改性材料分散状态;SBS与胶粉复合可使两者优势互补,其复合改性沥青的路用性能大幅提高;与基质沥青、橡胶沥青、SBS沥青相比,SBS/胶粉复合改性沥青的高低温性能优势显著,流变分级基本满足PG 76和PG-22;综合统计箱形图数据节点与相关沥青规范,将复合改性沥青性能划分为优秀、良好、中等、较差4个等级,并推荐了适用于寒区、温区、热区的SBS/胶粉复合改性沥青性能要求。鉴于当前SBS/胶粉复合改性沥青技术研究已有长足进展,建立室内改性工艺与工厂末端生产关系、探究耦合工况下性能演变规律、优化储存稳定技术与施工配套工艺将是其推广亟待攻关的方向。     

反应性SBS改性沥青热储存稳定性研究

利用界面层理论解释了SBS改性沥青热储存性能差异的原因，并以该理论指导提出了反应性共混改性的方法，以提高SBS改性沥青的热储存稳定性，实验结果表明，反应性SBS改性沥青具有良好的热储存稳定性，长期高温储存（163℃，8d）未发生离析。     

改善SBS聚合物改性沥青储存稳定性的措施

传统的SBS改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS均匀的分散于沥青中,SBS与沥青并没有发生明显的化学反应,仅仅是物理意义上的混溶。本文研究通过向SBS与沥青混合过程中加入化学助剂,使沥青与 SBS之间以及SBS之间形成网络结构,改善沥青与SBS之间的储存稳定性,提高改性沥青的使用性能。     

SBS改性沥青储存稳定性检测方法对比分析

采用动态剪切流变仪、红外光谱仪、荧光显微镜等设备,进行SBS改性沥青储存稳定性试验方法的对比与分析。试验结果表明：动态剪切流变法、红外图谱法及荧光图谱法等3种方法,均能很好地表征SBS改性沥青的储存稳定性,但动态剪切流变法和红外图谱法的适用性及实用性不足;荧光图谱法快速便捷,适用于工地现场对于SBS改性沥青的储存稳定性监控,但仍需大量工程实际试验数据验证有效性;基于数据统计、荧光图谱法及图像处理技术,将SBS改性沥青的储存稳定性状态划分为稳定、亚稳定及不稳定等3种状态,提出了基于荧光显微相态粒径的SBS改性沥青储存稳定性状态判断方法;当SBS相粒径大于1.9μm时,SBS改性沥青处于不稳定状态,当SBS相粒径处于1.6～1.9μm时,SBS改性沥青处于亚稳定状态,当SBS相粒径小于1.6μm时,SBS改性沥青处于稳定状态。     

环烷油对SBS改性沥青储存稳定性的影响

为了改善苯乙烯-丁二烯苯-乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的热储存稳定性,通过离析试验,研究分析了环烷油/SBS改性沥青的制备工艺、环烷油掺量及掺加方式、SBS溶胀温度及时间等因素对环烷油/SBS改性沥青稳定性的影响。采用环烷油改善SBS改性沥青的热储存稳定性,利用荧光显微图像分析了环烷油/SBS改性沥青的稳定机理。结果表明:环烷油/SBS改性沥青离析主要是由于SBS的离析所引起,环烷油的加入在一定程度上改善了SBS改性沥青热储存稳定性。     

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。     

Terminal Blend胶粉与SBS复合改性沥青的路用性能

依托河北石家庄某沥青路面试验段,对Terminal Blend胶粉和SBS复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、疲劳性能进行了研究。试验结果表明,复合改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料相比,具有突出的疲劳性能,疲劳寿命为SBS改性沥青混合料的1.5~4.5倍;复合改性沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性与SBS改性沥青混合料相当,抗水损害性能则略好于SBS改性沥青混合料。     

废食用油脱硫胶粉/SBS复合改性沥青混合料的路用性能评价

针对橡胶沥青存贮稳定性差与生物沥青高温性能不足问题,基于Terminal Blend胶粉改性沥青技术,提出以废食用油代替沥青脱硫胶粉,用脱硫产物(ODR)制备存贮稳定的改性沥青,为弥补ODR改性沥青高温性能损伤,采用共混复合改性工艺研制了ODR/SBS复合改性沥青.为考察复合改性沥青在工程应用中的可行性,通过车辙试验、...     

高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料永久变形预估模型

选用HDPE和TOR两种改性剂制备胶粉掺量20%和25%的胶粉/SBS改性沥青混合料,并与SBS改性沥青混合料对比分析技术性能。通过三轴重复荷载动态蠕变试验,研究3种胶粉/SBS改性沥青混合料的永久变形规律;基于修正Burgers模型构建重复荷载作用下胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型。研究结果表明：高掺量胶粉/SBS改性沥青混合料的制备是可行的,其路用性能满足规范要求;不同胶粉掺量的胶粉/SBS改性沥青混合料具有基本一致的永久变形规律。胶粉的掺入有利于提高沥青混合料抗永久变形性能,但胶粉掺量过大,容易增大沥青的黏度,不利于施工;胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型,拟合效果良好,相关性系数均大于0.98。构建全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估模型,为胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型的应用提供思路。     

胶粉与SBS复合改性沥青混合料的试验及应用研究

选用工程应用中常用的AC-16C级配,对橡胶粉与SBS改性剂的掺量进行了设计,设计五种掺配方案下的改性沥青混合料,并通过试验对其路用性能进行了研究,通过工程应用实例对其实际应用效果进行了评价与分析。室内试验表明:胶粉与SBS复合改性沥青混合料的高低温稳定性、水稳定性及耐疲劳性能均要优于单一掺量下胶粉或SBS改性沥青混合料,具有良好的路用性能;合理的橡胶粉与SBS掺配方案下,复合改性沥青混合料的弯拉应变达到了单一改性剂(4.5%SBS)掺入下沥青混合料的1.17倍~1.24倍,其中18%胶粉+2.5%SBS改性沥青混合料低温抗拉强度是后者的1.24倍,适用于寒冷地区;综合五种不同改性剂组合及掺量下沥青混合料的路用性能进行优劣排序可得:16%橡胶粉+3%SBS18%橡胶粉+2.5%SBS4.5%SBS20%橡胶粉+2%SBS20%橡胶粉。工程应用实例表明:采用复合改性沥青混合料(18%胶粉+2.5%SBS)AC-16C作为沥青路面上面层后,通车初期未出现车辙等早期病害,且长期使用性能优异,适用于寒冷地区,应用前景十分广阔。     

SBS复合改性橡胶沥青储存稳定性研究

为了研究废旧橡胶粉和SBS复合改性沥青的储存稳定性,本试验采用2.0%的线性SBS(YH-791)与废旧轮胎胶粉进行复合改性,测试比较了复合改性橡胶沥青的主要指标,并将其放置于160℃、170℃、180℃烘箱中,隔2、5、10、20、30、40、50h取样,检测SBS复合改性橡胶沥青的相关指标,持续观测50h。结果表明,随着储存时间及温度的增大,SBS复合改性橡胶沥青的针入度及延度呈增大趋势,且温度越高增长趋势越明显;而软化点和180℃旋转粘度则呈先增大后减小的趋势,且温度越高,增大和减小的速率越快。     

SBS改性沥青储存稳定性试验方法和评价指标的研究

分析了中国现行规范用来评价SBS改性沥青储存稳定性的优缺点,针对不足之处,参考美国国家公路合作研究计划(NCHRP)的LAST法,自行开发设计了可以自动恒温重复取样的储存稳定性试验仪。同时对不同种类的SBS改性沥青,在不同热储存(163℃)时间下,试验研究其离析后的动态剪切流变性能,据此提出一个新的指标--离析率Rs来评价SBS改性沥青的储存稳定性,建议当-0.2≤Rs≤0.2时认为储存稳定性合格,否则,超出此范围(Rs<-0.2或Rs>0.2),则认为不合格。最后分析评价了该试验方法和评价指标的合理性和可行性。     

稳定型胶粉与SBS复合改性沥青及沥青混合料性能研究

为了提高传统橡胶改性沥青的施工和易性与热贮存稳定性,并进一步增强稳定型橡胶粉改性沥青的高温稳定性与低温延展性,将稳定型胶粉与SBS改性剂进行复配,并研究了不同稳定型胶粉与SBS复合改性沥青的针入度指标性能和混合料路用性能与疲劳特性.结果表明,2.5％、3.0％SBS改性剂与16％、20％稳定型胶粉复合改性沥青的针入度介...     

胶粉改性沥青存储稳定性的研究

为改善胶粉改性沥青的存贮稳定性。依据沥青混合料实验规范,选取存储48h后的软化点之差,作为评定标准。通过控制变量的对比分析,对影响胶粉改性沥青存贮稳定性的各种因素进行评估。结果表明,较好的沥青品种,较大的胶粉目数,较低的胶粉掺量,较高的搅拌温度,较长的搅拌时间以及经过高速剪切,均可增加胶粉改性沥青的存储稳定性。     

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。     

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。