掺加改性剂和稳定剂的改性沥青配方优化设计

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1、第2期(总第152期)2011年4月中国彳菹z靠CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．2(SerialNo．152)Apr．2011DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2011．02．029掺加改性剂和稳定剂的改性沥青配方优化设计郑同才1，张瑁2，周卫峰2(1．天津港保税区管委会，天津300308；2．天津市市政工程设计研究院，天津300074)摘要：对基质沥青与改性剂的配伍性、改性沥青的热储存稳定性和改性沥青的性能3大方面进行了研究。通过选取3种AH一70重交石油沥青中掺加3种SBS改性剂(YH761、YH791一H、道改2号)和

2、2种稳定剂(wdj、WT)。对改性沥青的主要技术性能指标(针人度指数P，、软化点、5oC延度)进行综合比选，从而得出每种基质沥青最适合的改性剂和稳定剂及其最佳掺配量，使改性沥青性能最优。此配方可提高沥青面层高、低温路用性能，从而延长路面使用寿命。关键词：配方优化；界面层理论；改性沥青；配伍性；热储存稳定性中图分类号：U414．75文献标识码：A文章编号：1004—4655(2011)02—0078—021原材料性质1)基质沥青。选择3种AH一70重交石油沥青，组分分析结果见表l。表1基质沥青组分试验结果％组分70A70B70C饱和分15．61lO．5215．00芳香分33

3、．2649．oo37．30胶质40．7433．4735．40沥占质lO．15lO．6310．392)改性剂。选择3种“巴陵牌”道路专用SBS产品，主要技术性能指标见表2。表2SBS改性剂主要技术性能指标牌号YH79l—HYH761道改2号结构类型线型星犁嵌段比S／B30／70挥发分／％0．5O．5灰分／％0．20O．20300％定伸,『lt／．．．]J／MPa2．O托伸强度／MPa1814扯断仲长率／％750700650扯断永久变形／％304030硬度邵尔A度7570～8077熔体流动速率／g·(10min)。0．5O～O．5O．0l3)稳定剂。选择2种稳定效果较好的稳定

4、剂，其中一种记作wdj，另一种记作WT。2改性沥青掺加SBS改性剂的配伍性研究不同改性剂对同一种基质沥青的改性效果是不同的，而同一种改性剂对不同的基质沥青，改性效果收稿日期：2009—06—2278也不同。不同结构、不同嵌段比、不同分子质量的SBS改性剂，对不同基质沥青的改性效果也有很大差别，这就是改性剂与沥青的配伍性。配伍性反映了沥青改性效果的显著程度。改性剂能使沥青的性能得到改善，其条件为改性剂均匀分散于沥青中形成物理混融的匀质体系；改性剂与基质沥青界面应形成较强的作用力，以克服改性剂要降低表面能而发生凝聚；改性剂自身的特性不被降低。要满足以上3个条件，沥青与改性剂的

5、相容性是至关重要的⋯。相容性好，则改性剂在沥青中能够吸附较多的轻质组分发生溶胀，通过物理作用及氢键等分子间作用力与沥青形成较厚的界面层，使改性剂颗粒均匀分散于沥青中。整个改性沥青匀质体系形成一种同时具有原沥青和聚合物基本特点的新形结构，使改性剂自身特有的性质充分体现出来，起到明显的改性效果。表3分别列出3种基质沥青与不同改性剂掺配后的技术性能。由表3可知：1)对于3种基质沥青，添加改性剂后无论是高温性能还是低温性能都得到改善。2)就5℃延度而论，从改性前后的值可以看出，70B与YH761掺配改性效果最显著，70B与YH791一H次之；星型SBS改性沥青的5℃延度变化相对较

6、小。3)从沥青与改性剂配伍性来看，选择沥青70B作基质沥青时，用YH761改性剂好于YH791一H和道改2号；选择沥青70A和沥青70C作基质沥青时，YH791一H改性剂最好。中圄彳丛z靠郑同才，张瑁，周卫峰：掺加改性剂和稳定剂的改性沥青配方优化设计20”年第2期表3改性沥青技术性能改性剂Ytt791一H(线型)YH761(线型：道改2号(星型)性能指标P

7、值软化点／oC5oC延度／eraPl诅软化点／。C5℃延度／cmPl谯软化点／。C5℃延度／cm改性前一1．5546．4—1．5546．4一1．5546．470A改性后一O．4258．4—0．3460．2一O．1163

8、．7△1．1311．79．51．2113．38．91．4417．36．5改性前一1．3947．5—1．3947．5—1．3947．570B改性后一0．2360．70．0065．2O．1267．6△1．1613．215．11．3917．718．91．5120．18．9改件前一1．oo46．8一1．0046．8一1．0046．870C改性后一0．4958．5一O．2460．O0．Ol62．4△0．5l11．711．50．7613．211．71．0l15．69．24)从改性后沥青高、低温性能来看，对于3种改性剂，基质沥青的选择顺序依