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不同类型SBS对成都改性沥青性能的影响

不同类型SBS对成都改性沥青性能的影响

不同类型SBS对成都改性沥青性能的影响
  文章来源:百度经验
  今天是2017年4月15日,成都沥青给大家分享,不同类型SBS对改性沥青性能的影响。
  研究和实践表明,改性剂对基质沥青的改性效果,因改性剂种类不同而存在较大的差异;即使是同一类改性剂,也因生产厂家、牌号、型号的不同,其改性效果也不同,只有选择合适改性剂才能取得较为满意的效果,这就是改性剂与沥青之间的配伍性。改性沥青是一个复杂的体系,它的性能受到多种因素的共同作用,如改性剂类型、结构、掺量,基质沥青的来源、组分等,因此研究不同类型SBS改性剂与基质沥青的配伍性,使SBS的改性效果达到*佳,从而能在提高SBS改性沥青性能的同时节约工程造价。
  原材料与实验方案
  基质沥青 
  本文采用SK-90号基质沥青。
  主要原材料
  本课题使用分别由岳阳石化、燕山石化和独山子石化生产的YH-791、4303、T-161B及T-6302四种SBS改性剂制备改性沥青,其中4303和T-161B是星型改性剂,而T-6302和YH-791是线型改性剂,其中4303和YH-791的嵌段比(S/B)为30/70,T-161B跟T-6302的嵌段比(S/B)为20/80;糠醛抽出油为山东大山出产,稳定剂为甘肃路桥建设集团养护科技有限公司自主研发的“兆力牌”。
  改性沥青制作工艺
  将沥青和糠醛抽出油混合,快速升温*180℃左右,加入4.5%改性剂,随后保持温度在180~190℃之间,剪切速率在5500r/min,剪切45min,加入稳定剂,再剪切5min,放在烘箱里,置于175℃下发育2h,随后测量各项性能。
性能评价指标及测定结果
  改性沥青性能评价主要依据为《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)所规定的技术指标。
  沥青高温稳定性采用实测软化点作为评价指标,低温抗裂性采用5℃延度来行评价,抗老化性能采用旋转薄膜烘箱(RTFOT)后的5℃延度作为沥青结合料在施工过程中抗老化的评价指标,相容性采用聚合物改性沥青离析试验上、下软化点差进行评价,老化后基质沥青和改性沥青的性能变化差异采用DSR试验的相位角(δ)变化来评价评价。
  (1)SK-90号沥青掺人相同剂量不同牌号的星型、线型SBS,按照相同的加工工艺制备的改性沥青的常规技术指标。
  (2)鉴于常规试验不能比较改性沥青和基质沥青老化后的差异性,研究中采用DSR试验4种改性沥青老化前后的动态流变特性进行测试,得出其相位角δ,并绘制各自的温度与相位角关系曲线。
  结果分析
  高温性能
  各种改性沥青的软化点比基质沥青均有明显的提高,但不同种类、不同牌号的SBS改性沥青所表现的改善效果是不同的。按它们的提高幅度从大到小排序为:4303>YH-791>T-161B>T6302。可以看出,对于星型SBS改性沥青,嵌段比30/70的4303的改性效果优于嵌段比为20/80的T-161B;对于线型SBS改性沥青,嵌段比30/70的YH-791的改性效果也比嵌段比为20/80的T6302为好。在嵌段比相同的条件下,星型SBS的软化点一般要高于线型SBS,但在嵌段比不同的条件下,线型SBS改性沥青的软化点也可能要高于星型SBS。
  低温性能 
  比较不同牌号的SBS改性沥青的℃延度相对基质沥青的提高幅度,可知改性沥青的低温性能按从优到劣排序为:T-161B>YH-791>T6302>4303,对于星型SBS改性沥青,嵌段比为20/80的T-161B改性效果较好,嵌段比为30/70的4303改性效果相对较差;对于线型SBS改性沥青,嵌段比为30/70的YH-791改性效果比嵌段比为20/80的T6302好。这说明随嵌段比的降低,对改性沥青的低温性能有改善的趋势,在同一嵌段比20/80下,星型SBS改性沥青的低温延度要大于线型SBS;但在嵌段比为30/70下,2者较接近。
  抗老化性能
  从RTFOT试验结果来看,相对基质沥青各改性沥青的5℃延度增大。抗老化性能的优劣按老化后5℃延度从大到小排序为:T-161B>T6302>4303>YH-791。对于星型SBS改性沥青,嵌段比为20/80的T-161B改性效果较好,嵌段比为30/70的4303改性效果较差;对于线型SBS改性沥青,嵌段比为20/80的T6302改性效果*好,嵌段比为30/70的改性效果较差。不论星型或着线型,抗老化性能按嵌段比为:20/80>30/70。
  相容性
  T-161B、T6302、YH-791的SBS改性沥青相容性按离析试验软化点差均符合《公路改性沥青路面施工技术规范》中聚合物改性沥青的技术要求:离析软化点差小于2.5℃;而4303改性沥青软化点差为3.8,大于规范要求,故4303的SBS与SK-90号沥青相容性都较相对较差。
  动态流变特性能
  不同牌号的SBS改性沥青DSR实验结果相位角δ随温度变化规律,结果显示,当试验温度低于46℃时,四种改性沥青的相位角δ大小比较接近,当温度大于46℃时,四种改性沥青的相位角δ差异显著,嵌段比为30/70的4303和YH-791的相位角小于嵌段比为20/80的T-161B与T6302。
  不同牌号的SBS改性沥青RTFOT后相位角δ随温度、老化状态的变化趋势,结果表明,当试验温度小于46℃时,四种改性沥青的相位角δ大小差异不显著,当试验温度大于46℃时,星型SBS改性沥青的相位角δ值显著小于线型SBS改性沥青。
  结论
  SK-90号沥青经不同种类、不同牌号的改性后,各项性能均得到了改善,但改性效果大不相同。其中沥青经T-161B和T6302改性后,高温、低温、抗老化和感温性均得到了大幅度提高,综合改性效果*好;YH-791改性沥青抗老化性能较差,而4303改性沥与SK-90号沥青的相容性较差。
  不同牌号的SBS对同一种基质沥青的改性效果大不相同,主要与SBS的化学结构和物理性质有关。无论是线型还是星型,嵌段比S/B为20/80时改性效果优于S/B嵌段比为30/70。但在同一嵌段比下,其改性沥青的技术特性还与SBS的其它物理特性有关。通过不同牌号的SBS对基质沥青改性前后的性能试验,选择改性效果*好的SBS用于改性。
  SK-90号沥青经不同SBS改性后,其改性沥青相位角δRTFOT后在高温区域的差异较为明显,其中星型SBS的相位角δ变化比较平缓,温度敏感性较小,说明其有较好的抗老化性能,具有较好的高温稳定性。