SBS改性沥青稳定性评价方法研究.pdf

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1、论文THESISSBS改性沥青稳定性评价方法研究文／河北省高速公路管理局李颖本文通过试验探究了助剂对SBS改性沥青的储存稳定性的作用并确定最佳的用量，深入讨论了当前稳定性评价方法的缺陷，并提出全面评价改性沥青稳定性的方法以及制备SBS改性沥青的材料和方法等。试验材料及方法试验材料试验所用沥青为韩国SK一70非沥青，基本性能如表1所示；所用改性剂为聚合物改性剂为SBS4303；所用助剂1为含类苯环结构的化合物，助剂2为交联类化合物。试验结果性能指标技术要求SK一70#SK．90#针入度(25℃)／o，Imm679460～80软化点／℃47．146．1≥46延度(15℃)／cm>150≥1

2、00延度(5℃)／cm0，51．5表15K-705沥青技木性自Ej本试验采用FM300实验室高剪切分散机以制备改性沥青。首先将装有基质沥青的坩埚置于130cc的烘箱中约30min，至沥青溶化呈流淌状，取出并置于垫有石棉网的电炉上加热，然后将高速剪切机的转头插入液体状沥青中，距坩埚底约1cm，加热过程中用玻璃棒搅拌以蒸发沥青中的水分。当温度达到合适温度时，加入SBS和助剂1，启动高速剪切仪，调整转速与时间。剪切结束后继续加热，并加入一定量的助剂2，搅拌均匀，最后在150cc至160cC下发育30min。至此SBS改性沥青制备完成。试验方法以4％的掺量制备SBS改性沥青，然后做不同助剂1和

3、助剂2掺量的离析软化点的正交试验，其中助剂1掺量分另0为O、0．3％、O．6％、0．9％、1．2％、1．5名、1．8％，助齐02掺量分别0．1名、O．2％、O．3％，以此确定两种助剂的最佳掺量。取四种具代表性的SBS改性沥青样品A、B、C、D，由于所用的基质沥青和SBS的相容性较差或制备方法不佳，对这些样品进行热储存稳定性试验。对A、B、C、D四个样品进行离析软化点试验后，再进行离析延度、离析粘度试验以及热储存软化点变化试验。分析各项指标的规律性以评价当前评价方法的优缺点，最后提出更完善的评价方法。其中，离析试验及热储存过程以《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中聚合物改性沥青离析试验

4、的方法进行。结果及分析助剂的用量分析不同助剂1和助剂2用量的SBS改性沥青离析软化点试验结果见图1。由图1可知，当助剂2用量为0．1％或O．3％时，不管助剂1用量多少软化点差都大于2．5c

5、C，样品不稳定。助剂2用量为O．2％时，助剂1用量在O．6％至1．2％范围时，改性沥青的离析软化点差小于2．5cc，样品稳定。而助剂1用量为O时，不管助剂2用量多少，样品性能都稳定。因此认为，同时添加助剂1与助剂2才可使本来稳定性差的改性沥青达到稳定性要求。，020DOjOJn60J1D助剂I108ChinaMighwayO8e42O搿《暮群稳定性试验的评价四种SBS改性沥青样品的试验结果如表2所示

6、。试样编号ABCD上下部软化点差／℃O．310．9热储存前后软化点差／℃2．92．23．611．6上下部粘度差／Po·sO．11O．3916．590．67表2【四种蛘品稳定-性试验结果由表2的四组样品试验结果可知，虽然一定程度上离析软化点差能反应改性沥青的稳定性，但以这一单项指标来评价则还不够全面。评价方法的完善为全面分析改性沥青的稳定性，将改性沥青稳定性分为两个含义：动力稳定性和性能稳定性。动力稳定性指，在重力场作用下两相混合体系中不想分离或热储存后SBS微粒不相互凝聚、上浮的性能表现；性能稳定性指，热储存过程中随时间的增加，改性沥青的使用性能不受高温影响而发生变化的性能表现。因此，

7、有研究人员提出，宜用动力稳定性和性能稳定性两者共同评价改性沥青的热储存稳定性。评价标准为：当上下部软化点差>2．5cC或热储存前后软化点变化>±5cc时，改性沥青是热储存不稳定的产品。当上下部软化点差≤2．5cc时，改性沥青符合动力稳定性；当热储存前后软化点变化<土5cc时，改性沥青符合性能稳定性；当同时符合动力稳定性及性能稳定性标准时，才认为它满足热储存稳定性。由此可判断认为D试样的储存稳定性不合格，而另外三个试样A、B、C的热储存稳定性合格。但是离析软化点试验只是测定上下部沥青的软化点差值的变化，没有考虑延度和粘度等性能的变化。如A、B、C试样的离析软化点试验结果符合≤2．5cc和

8、热储存软化点变化<±5cc的要求，但上下部沥青延度及粘度却发生了变化，差值较大。这说明改性沥青的储存稳定性仍存在可能影响其路用性能的问题。而当离析软化点差≤2．50C，储存软化点变化<±50C，且离析后上下部135cc动力粘度差值和5cc低温延度的差值在允许误差范围内，方可认为SBS改性沥青储存稳定性达到要求。SH／T0739-2003沥青粘度测定法(布如克菲尔德旋转粘度仪法)规定，粘度测定的允许误差为≤3．5％；《公路工程沥青及沥青混合料试验