几种沥青抗紫外老化措施性能对比试验研究.pdf

《几种沥青抗紫外老化措施性能对比试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、几种沥青抗紫外老化措施性能对比试验研究王佳妮，薛忠军，谭忆秋4，苏洁(1．北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2．北京市重大项目建设指挥部办公室，北京100029：3．北京市道路工程质量监督站，北京100076；4．哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：为了对比不同抗紫外老化措施的效果，本文对几种沥青紫外老化改善措施进行了性能试验。通过不同措施的路用性能比较和验证，发现基质沥青添加改性剂后抗紫外老化能力有明显提高；添加改性荆SBR的抗紫外老化效果优于添加SBS改性剂的；紫外吸收剂、抗氧化剂及光稳定剂等添加到沥青中，改善后的沥青均具有一定的抗紫外老化能力

2、；试验结果表明光稳定剂与SBR改性沥青联合使用时，抗紫外能力优于其它抗老化剂与改性剂联用，具有更好的抗紫外老化效果。关键词：道路工程；沥青；抗紫外老化措施；低温流变性中图分类号：U414文献标识码：B表1基质沥青基本性能指标1概述我国是一个高原大国，国土总面积中海拔2000m以上的面积约占33％，3000m以上的约占10％，主要集中于西部。由于大气层成分及途经路程大小都与低海拔的内地平原地区不同，这些地区的环境特点是年平均气温低，主体日照时数长，太阳辐射总能量大，太阳光谱中紫外线的比例高，占太阳总辐射量的20％～25％，是内陆地区的4～5倍。强烈的紫外线辐射导致高分子材料老化现象十分突出，紫

3、外老化病害严重影响了沥青路面的路用性能，降低了公路的使用寿命。因此，沥青抗紫外老化措施研究对工程建设2．2抗紫外老化措施试验方案具有重要意义。在一定的使用条件下，决定沥青抗紫按照作用机理的不同，抗紫外光氧化剂可分为紫外老化最关键的因素就是沥青本身的化学组成。选择外线吸收剂、抗氧化剂、受阻胺类光稳定剂、光屏蔽性能好的原油提高沥青抗紫外老化能力的首选方案，剂等不同类型。紫外线吸收剂是一类能选择性地强烈但是在现有沥青产品中，多数品种无法满足耐久性要吸收对聚合物有害的太阳光紫外线而自身具有高度耐求，有必要从多方面考虑提高沥青的抗紫外老化能光性的有机化合物。在这类紫外线吸收剂中，分子内力。目前，添加抗

4、老化助剂是改善沥青抗老化能力的在氢键的强度与其光稳定的效果有关。氧键越强，吸主要手段。基于沥青紫外老化反应机理，对抗老化助收耗去的紫外光能量越多，效果则好。抗氧剂的作用剂类型的选择，助剂对沥青抗紫外老化措施性能的改在于它能消除老化反应中生成的过氧化自由基，还原善作用的影响进行研究具有重要指导意义。烷氧基或羟基自由基等，从而使氧化的连锁反应终2材料及紫外老化试验方案止。受阻胺光稳定剂通过捕获自由基、分解氢过氧化物、传递激发态能量等多种途径增加聚合物的稳定2．1试验材料基本性能性，其中受阻胺生成的氮氧自由基对断裂链自由基的试验选择了为90#的基质沥青作为研究对象，标捕获反应被认为是受阻胺的主要作

5、用。受阻胺是目前记为：1—9，其基本性能指标见表1。最有效的多功能紫外光稳定剂，其效果已远超传统的作者简介：王佳妮(1975一)，女，吉林长春人，高级工程师，博士后，主要从事道路与铁道工程领域的材料、结构及检测研究。1402013年5期(总第101期)紫外线吸收剂和猝灭剂。在工程应用领域，最常于改性沥青的聚合物改性剂主要是苯乙烯一丁二烯类嵌段共聚物(指三嵌段共聚物SBS和两嵌段共聚物SB)和丁苯橡胶(SBR)。1．5×1O由于沥青抗紫外老化措施繁多且相互交叉，试验1．0X106量大，本文选取常用典型改性剂，改性剂和不同抗老化剂的最佳掺量根据经验和产品的推荐值选取，具体5,0×10s的试验方案

6、如表2。将各试验方案按文献[1]提出O．0的加速紫外老化试验方法进行老化，然后进行性能比-20Z4610lZl4较。本试验分别将原样沥青和各添加了改性助剂的沥应变／％青紫外老化220h(相当于在室外紫外老化8个月)，图2LSBR系列应力应变曲线标记为：LSBS、LSBR、LS1、LS2、LS3、LS4、LS5破坏应变最大低温变形能力最好，3种改善措施都不和LS6同程度改善了沥青的低温性能。表2抗紫外老化试验方案从图2看出不同抗紫外措施的改善效果有所不同，其中LS5抗氧化剂增强了破坏应力但破坏应变减小了；LS4和LS6主要是改善了沥青的低温变形能力即破坏应变变大了。．0987由于沥青在紫外照射

7、的条件下，随着照射时间的增加其低温变形能力逐渐变差。因此，不能单纯的从应力变化或应变变化来判断沥青低温陛能的好坏，需要通过同时考虑应力和应变两个因素指标，进行低温抗裂性能的指标进行对比，应变能密度能有较好的区分能力。为此，本文利用DT试验结果，计算了LSBS系列沥青和LSBR系列沥青的应变能密度见表3。3抗老化性能试验表3老化220h后LSBS系列和LSBR系列沥青的应变能密度紫外老化对沥青的低温性能影响最为