天然沥青制备防水卷材的试验研究

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2、过的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。：夏作者签卷絮＾曰期：２０１４年１２月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签雀；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：□□一□一□□两不限年年

3、半年年半如：签幸：者名．导师作签：足袭４：２０１４１２曰：２０１４１２日期月期年月年分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文天然沥青制备防水卷材的试验研究作者姓名：黎亚青入学年份：2012年9月指导教师：赵苏教授学科专业：材料学申请学位：工学硕士所在单位：材料科学与工程学院论文提交日期：2014年12月论文答辩日期：2014年12月学位授予日起：2015年1月答辩委员会主席：王长松答辩委员会组成：时方晓万烨刘运学谷亚君论文评阅人：盲审专家1盲审专家2摘要天然沥青与石油沥青同属石油基材料，化学结构相近，且在世界分布较广。在石油资源紧缺的今天，

4、利用天然沥青替代部分基质沥青，不仅降低了沥青的使用成本，对于新能源的开发具有重要意义，同时天然沥青的加入还可以改善基质沥青抗老化等性能。虽然目前国内外对天然沥青应用的研究并不少见，但普遍用于沥青路面工程，应用范围很有限。因此，本文探讨用布敦岩（BRA）天然沥青改性基质沥青制备防水卷材的可能性，拟扩大其应用范围。首先将BRA处理后掺入到基质沥青中制备成BRA改性沥青，对BRA改性沥青进行常规测试，结果表明BRA的掺入使得基质沥青的针入度、针入度比和软化点升高，延度和延度比下降，且随着BRA掺量的增大，这种趋势逐渐增强。即BRA的掺入增强了基质沥青的抵抗变形的能力，改善了基质沥

5、青的抗老化性能和高温性能。将制备好的BRA改性沥青中加入聚合物SBS改性剂，制备成SBS与BRA复合改性沥青。红外光谱表明BRA改性沥青和SBS改性沥青的改性机理是相同的，均为物理共混过程，没有发生化学变化。相比于单独的SBS改性沥青，BRA的掺入可以降低生产成本、改善改性沥青的耐高温性和离析性，起到替代部分SBS改性剂的作用。再将BRA改性沥青中加入滑石粉。针入度测试结果表明，加入BRA和滑石粉之后均能使沥青变硬，抵抗变形能力有所增强。在掺入滑石粉和BRA之后，改性沥青针入度的下降幅度基本相同，因此BRA的掺入可以替代部分甚至全部滑石粉，起到填料的作用。比较BRA和滑石粉

6、的矿料组成发现，BRA中矿物质是一种高碱性的活性剂,其表面丰富的活性物质能提高对基质沥青的离子吸附能力，且根据沥青与碱性石料黏附性良好的酸碱特性，它还能大大提高沥青的黏附能力。确定了弹性体改性沥青防水卷材的试验条件，即：把基质沥青加热到135℃，按比例掺入BRA，搅拌0.5h，使BRA均匀的分散在基质沥青中。然后将搅拌均匀的BRA改性沥青升温至185℃，加入一定比例的SBS，继续搅拌2h，使SBS均匀的分散在改性沥青中。依次加入一定比例的环烷油、PP，继续搅拌5h，制备成弹性体改性沥青防水卷材涂覆料。最后将制备好的改性沥青涂覆料快速倾倒在胎基材料上，在常温下自然冷却。弹性体

7、改性沥青防水卷材配方为：43%茂名90#基质沥青、10%SBS、37%BRA、5%PP和5%环烷油。BRA用于SBS改性沥青防水卷材的制备可以替代部分90#，最大掺量为沥青总质量的19%，卷材的各项指标均符合行业标准。BRA的掺入可以完全替代滑石粉，最大掺量占总质量的37%。关键词：天然沥青；布敦岩沥青；改性沥青；防水卷材AbstractNaturalasphaltandpetroleumasphaltbothareofbasesofpetroleumandtheirchemicalstructuresaresim