基質(zhì)瀝青和SBS改性劑相互作用機(jī)理分析

介紹sbs改性瀝青與sbs改性劑的概念與特性,對(duì)于不同類型的sbs針對(duì)不同的基質(zhì)瀝青,采用不同摻配方法按照相同的加工工藝制備sbs改性瀝青,通過各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果來分析sbs類型、摻量和基質(zhì)瀝青品種等因素對(duì)sbs改性瀝青性能的影響。

本文對(duì)巖瀝青類改性劑和sbs改性劑進(jìn)行了應(yīng)用工藝、路用效果、材料成本方面的對(duì)比分析,以求為實(shí)際工程中兩種改性劑的選擇提供一定的依據(jù)。經(jīng)過分析,巖瀝青類改性劑可以以干法和濕法兩種工藝來對(duì)瀝青路面進(jìn)行改性,并且在材料成本、節(jié)能環(huán)保方面較sbs改性劑更有優(yōu)勢(shì),但是巖瀝青改性劑在改善瀝青路面高溫性能的同時(shí),降低了瀝青路面的低溫性能;sbs改性劑只能以濕法工藝對(duì)瀝青路面進(jìn)行改性,但sbs改性劑可以同時(shí)改善瀝青路面的高溫性能和低溫性能。

針對(duì)催化油漿調(diào)和的道路瀝青針入度指數(shù)小、粘度小等問題,本研究介紹了向道路瀝青中加入fpi添加劑制備改質(zhì)瀝青并考察其組分結(jié)構(gòu),粘度的變化規(guī)律,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入fpi添加劑可以改善道路瀝青的膠體結(jié)構(gòu)性能,使其更加穩(wěn)定,所得道路瀝青的感溫性能得到很大改善,瀝青中的瀝青質(zhì)含量增大,膠質(zhì)減少,締合作用增強(qiáng)。粘度變大,由非牛頓型流體向牛頓型流體轉(zhuǎn)變,對(duì)瀝青的耐高溫、儲(chǔ)存穩(wěn)定性有明顯的改善。fpi的加入,把較小的瀝青質(zhì)膠束進(jìn)一步聚集形成更大的瀝青質(zhì)粒子,膠團(tuán)量增加,作用力增強(qiáng),膠體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定.

通過湖南某高速公路對(duì)基質(zhì)瀝青摻加改性劑改善瀝青性能的試驗(yàn),以數(shù)據(jù)說明改性瀝青在感溫性、粘度、高低溫性能、彈性恢復(fù)性能等方面有較大的改善,以及sbs改性劑摻量的確定。

SBS改性劑對(duì)寒區(qū)彩色瀝青性能影響分析

分別采用4303、lg501兩種sbs改性劑與遼河90#基質(zhì)瀝青進(jìn)行相容性試驗(yàn)。瀝青膠漿性能結(jié)果表明兩種改性劑與基質(zhì)瀝青相容性良好,在摻量一定的情況下,兩種sbs改性劑制成的改性瀝青的感溫性能、高溫穩(wěn)定性能是4303優(yōu)于lg501;低溫延伸性lg501優(yōu)于4303;彈性恢復(fù)、抗老化性兩者性能相當(dāng)?；旌狭闲阅茉囼?yàn)結(jié)果表明,室內(nèi)制成的改性瀝青與成品改性瀝青拌制混合料性能相當(dāng),在高溫抗車轍方面稍優(yōu)于取樣改性瀝青。

對(duì)不同類型、不同牌號(hào)的sbs和不同的基質(zhì)瀝青,采用不同摻配按照相同的加工工藝制備sbs改性瀝青,通過技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)來分析sbs類型、牌號(hào)、摻量和基質(zhì)瀝青對(duì)sbs改性瀝青性能的影響,結(jié)果表明:星型sbs的改性效果并不一定優(yōu)于線型sbs,但線型sbs較星型sbs與同一種基質(zhì)瀝青有更好的相容性;sbs嵌段比為30/70的sbs的改性效果優(yōu)于嵌段比為40/60的sbs;與同一類型的sbs改性劑相容性越好的基質(zhì)瀝青,其改性效果越好;而同一種sbs改性瀝青的改性效果隨sbs改性劑摻量(小于5.5%)的增大而提高。

以遼河ah90瀝青為基質(zhì)瀝青,在其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)改性劑,可制備改性瀝青。利用瀝青軟化點(diǎn)隨時(shí)間的變化關(guān)系,建立了2種瀝青的老化動(dòng)力學(xué)模型:lnr基=3.784+1.33×103texp(-4946/t),lnr改=3.949+1.54×103texp(-5242/t)。通過比較2種瀝青的動(dòng)力學(xué)參數(shù),得出改性瀝青的抗老化性能優(yōu)于基質(zhì)瀝青。借助紅外光譜分析可知,基質(zhì)瀝青的老化主要是吸氧氧化反應(yīng);而改性瀝青的老化除了具有基質(zhì)瀝青的老化反應(yīng)外,還存在sbs中聚丁二烯鏈段的斷裂和氧化反應(yīng)。

分析了瀝青混合料生產(chǎn)中使用直投式改性劑的作用機(jī)理,并就此提出了改性劑質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo),對(duì)目前國(guó)內(nèi)正在推廣的直投式高黏度改性劑與抗車轍劑等,有一定的指導(dǎo)意義。

針對(duì)當(dāng)前對(duì)路用瀝青性能的要求,結(jié)合sbs改性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用sbs改性劑和橡膠粉對(duì)瀝青進(jìn)行改性,并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。對(duì)此,文章采用單因素試驗(yàn)方法,分別就橡膠粉摻量、橡膠粉目數(shù)、不同sbs改性劑摻量等對(duì)瀝青性能的影響進(jìn)行研究,最后加入芳香烴類和礦物料類,并通過調(diào)整試驗(yàn)制備工藝,得出室內(nèi)改性瀝青最佳配方。

測(cè)定集料、瀝青等材料的數(shù)據(jù)。確定集料的配合比,檢驗(yàn)瀝青的各項(xiàng)指標(biāo),檢驗(yàn)普通瀝青混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù),然后通過加入不同劑量的sbs改性劑之后重復(fù)試驗(yàn)檢,檢驗(yàn)sbs改性劑的效用和確定最佳配合比。

本文介紹了duroflex改性劑,通過對(duì)不同duroflex摻量的瀝青膠漿及基質(zhì)瀝青、抽提瀝青和sbs改性瀝青的三大指標(biāo)及車轍因子等試驗(yàn)結(jié)果的分析,證明durofle改性劑具有良好的路用性能。

目前,改性瀝青在高速公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,基質(zhì)瀝青和改性劑的種類繁多,但并不是任何一種瀝青和任意一種改性劑相互摻配都能達(dá)到比較理想的改性效果,改性劑與基質(zhì)瀝青存在配伍性問題

采用四組分法分析了不同產(chǎn)地基質(zhì)瀝青的化學(xué)組成,并將各基質(zhì)瀝青分別制備了sbs改性瀝青進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明:不同產(chǎn)地基質(zhì)瀝青的四組分含量存在較大差異,基質(zhì)瀝青對(duì)sbs改性瀝青穩(wěn)定性影響很大,芳香分和膠質(zhì)含量高的基質(zhì)瀝青與sbs的相容性較好,采用芳香分含量高的基質(zhì)瀝青能制得性能更為優(yōu)異的sbs改性瀝青,這些為改性瀝青生產(chǎn)中基質(zhì)瀝青的選擇提供了一定的依據(jù)。

sbs改性瀝青由于可以提高和改善瀝青路面的使用性能,在路面工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文將圍繞sbs改性瀝青,分析sbs改性劑類型對(duì)sbs改性瀝青性能的影響,并評(píng)價(jià)穩(wěn)定劑種類及摻量對(duì)sbs改性瀝青性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響,為sbs改性瀝青的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

　sbs加入瀝青后可以改善瀝青的使用性能,sbs對(duì)基質(zhì)瀝青的改性效果與基質(zhì)瀝青的組成和性質(zhì)有直接關(guān)系。首先以沙中減渣調(diào)合得到的瀝青為基質(zhì)瀝青,加入不同量的sbs,考察了sbs對(duì)改性后瀝青各個(gè)指標(biāo)的影響,發(fā)現(xiàn)sbs可以使瀝青針入度降低,軟化點(diǎn)升高,低溫延度(5℃)增加,抗老化性能增強(qiáng),并從機(jī)理上對(duì)其進(jìn)行了闡述。同時(shí)又以4種不同減渣經(jīng)調(diào)和制得符合gb/t15180-94標(biāo)準(zhǔn)的ah-110的瀝青為基質(zhì)瀝青,以膠體不穩(wěn)定指數(shù)ic為參數(shù)討論了加入相同量sbs對(duì)不同基質(zhì)瀝青的改性效果,發(fā)現(xiàn)ic越小,針入度、軟化點(diǎn)、低溫延度(5℃)、粘度(60℃)的變化程度越大。同時(shí)發(fā)現(xiàn)基質(zhì)瀝青的老化指數(shù)越高,sbs對(duì)其抗老化性能改善越顯著。

sbs改性瀝青的低溫性能受到基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)、油源和改性劑結(jié)構(gòu)、摻量的共同影響?；|(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)是一個(gè)重要的影響因素。為此,以動(dòng)態(tài)剪切流變儀(dsr)實(shí)測(cè)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)為評(píng)價(jià)指標(biāo),針對(duì)線型sbs改性瀝青,分析了不同摻量下基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)對(duì)sbs改性瀝青低溫性能的影響。結(jié)果表明,基質(zhì)瀝青的標(biāo)號(hào)對(duì)低溫性能有重要影響,這種影響受到改性劑摻量的限制,摻量越大,影響越大。

主要從軟化點(diǎn)、針入度、延度和通過動(dòng)態(tài)剪切流變儀(dsr)下的相位角研究不同sbs改性劑摻量下的改性效果。研究表明,改性瀝青的改性效果與其在制作過程中剪切的時(shí)間有密切關(guān)系,改性劑摻量越多,所需的剪切時(shí)間越長(zhǎng),才能達(dá)到有效的改性效果。

瀝青路面的高溫穩(wěn)定性通常是指瀝青混合料在荷載作用下抵抗永久變形的能力，瀝青作為瀝青混合料中最重要的組成材料，其性能直接影響瀝青混合料的各種技術(shù)性質(zhì)。本文通過試驗(yàn)，研究改性劑sbs對(duì)基質(zhì)瀝青高溫穩(wěn)定性的影響。

sbs改性劑的改性效果既與其劑量和改性工藝有關(guān),且與不同基質(zhì)瀝青的配伍性有關(guān)。本文通過試驗(yàn)驗(yàn)證了配伍性原理,根據(jù)工程所用基質(zhì)瀝青確定與其配伍的改性劑及劑量,而后經(jīng)過經(jīng)濟(jì)分析,最終確定改性劑及基質(zhì)瀝青間的配伍關(guān)系,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和工程效果的雙贏。

本文應(yīng)用有限元方法，編制了土工網(wǎng)處理橋頭跳車力學(xué)模型分析程序，由計(jì)算出的土體應(yīng)力及位移，分析出土與土工網(wǎng)相互作用機(jī)理及土工網(wǎng)加固土體的機(jī)理。本文的分析結(jié)果得到了實(shí)體工程實(shí)測(cè)結(jié)果及模型試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，也為土工網(wǎng)的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

在對(duì)烏爾禾巖瀝青和東?；|(zhì)瀝青兩種原材料性能研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)外巖瀝青改性瀝青的研究成果,選取5%、10%、15%、20%四種巖瀝青摻配比例,進(jìn)行改性瀝青試驗(yàn)研究,通過對(duì)不同摻量下的改性瀝青性能檢測(cè),對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)結(jié)合考慮經(jīng)濟(jì)因素,得出新疆烏爾禾巖瀝青改性東海瀝青的性能改善效果最明顯、性能價(jià)格比最優(yōu),且低溫性能不受損害的最合理摻量。