对SBS改性沥青的性能研究

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1、对SBS改性沥青的性能研究摘要:对SBS改性沥青进行不同温度及不同贯入时间下的针入度试验，以此来评价沥青的流变特性及路用性能;分析了SBS改性沥青的软化点随着混合过程的变化而出现的复杂变化，并通过不同温度和速率条件下的延度试验来分析改性沥青的流变特性。Abstract:SBSmodifiedasphaltatdifferenttemperaturesandunderdifferentpenetra廿ontimeofthepenetrationtestareexperieneedinordertoevaluatetherheologicalpropertiesofasphaltandroa

2、dperformsnee.SofteningpointofSBSmod讦iedasphaltwillchangeasthemixingprocessthecomplexchangesoccur,therheologicalbehaviorofmodifiedasphaltisanalyzedunderdifferentconditionsoftemperatureandrateofextension・关键词:SBS改性沥青;针入度;软化点;延度;流变特性Keywords:SBSmochfiedasphalt;needlepenetration;softeningpoint;ductili

3、ty;rheologicalbehavior中图分类号:TU58文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)06-0202-01改性沥青是一种典型的粘弹性材料，研究其性能应从其粘弹性本质出发，采用流变学的方法进行描述。在高温条件下，我们希望改性沥青的粘性成分多一些，材料用于粘性抵抗的能量多一些，流动变形就会小一些，从而提高其抗车辙的能力，减少高温破坏的可能性;在低温条件下，我们希望使用流动性能好的改性沥青，这样可以松弛掉因温度降低而产生的温度收缩应力，减少低温开裂的可能性。因此，本文从流变学的角度描述SBS改性沥青的性能，从而避免常规指标经验性的不足,并真实地反映SBS改性沥青

4、的流变本质。1SBS改性沥青针入度与贯入时间的关系基质沥青与SBS改性沥青试样在不同温度下的针入度与贯入时间均如图1所示，曲线形状类似于沥青的蠕变变形时间曲线，但针入度试验不是简单的蠕变试验，其荷载作用面是针状的,而且是逐渐扎入沥青中的,所以尽管荷载固定，但应力及应变速率都随贯入深度的增加而逐渐减小。图1贯入时间-针入度关系曲线分析试验数据，发现当温度和荷重条件不变时，针入度随贯入时间增长而增大的过程符合如下关系：lgP=Blgt+K(1)式中：P为针入度(O.lmm);t为贯入时间(s);K为测定常数。B值即为该流变曲线的斜率，它反映了针入度随贯入时间延长而增长的快慢程度，可称之为针入

5、度时间指数。B值越大，流变曲线的斜率越大，在相同荷载作用时间内剪切变形越大;相反,B值越小，相同时间内的变形也越小，它反映了针入度的时间感应性,其意义与用流变仪研究流变特性时的C值(复合流动度或称流变指数)相仿。2SBS改性沥青在混合过程中软化点的变化SBS加入到沥青中，立即进行高速剪切，刚开始混合时(前5rnin),SBS由于还未被沥青软化、溶胀,仍旧保持相对的刚性，因此在高速剪切作用下,迅速被粉碎成lum左右的粒子，分布于沥青中;此时SBS由于还未溶胀，因此，聚合物相的体积分数极小，加之粒径很小，造成其软化点很低(53.5°C);随着混合时间的延长(15>30min时),SBS的粒径

6、明显变大，达到10um左右，同时聚合物相的体积分数变大，改性沥青软化点随之提高。当混合过程继续下去，改性沥青会出现两种趋势：一种是永远达不到相溶,则其显微结构及软化点始终与30min时的结果类似;另一种是随着混合时间的增加,SBS改性沥青会在某一段很短的时间内突然从不相溶变成相溶，但软化点仍较高;随着混合时间的再增加,改性沥青的软化点会降低。由此可以看出，改性沥青的软化点在开始混合阶段会随混合时间的增加迅速升高，再继续混合，软化点在高位保持稳定，继而大幅度下降;当改性沥青达到充分相溶时,软化点也不再随着混合时间的变化而发生较大的变化。3SBS在混合过程中延度的变化基质沥青与加入3%SBS

7、的改性沥青延度试验结果见表lo表1基质沥青与改性沥青基本性质试验结果分析与机理探讨：表1数据说明沥青经3%SBS改性后，针入度降低，软化点升高,高温稳定性得到提高，仅凭此还不能说明SBS的加入一定改善了原沥青的路用性能。通过不同条件下的延度（见表2）试验发现,SBS不仅提高了原沥青的高温稳定性，还改善了低温抗裂性。相对基质沥青来讲，低温延度大大增加，高温延度明显减小。说明SBS提高了原沥青的低温柔韧性和高温稳定性。温度越低,延度随速