天然沥青复合SBS改性沥青的性能研究.pdf

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1、2014年2月石油沥青PETROLEUMASPHALT第28卷第1期天然沥青复合SBS改性沥青的性能研究杜妮，程健(武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室，武汉430073)摘要：天然沥青具有高含量的沥青质和胶质，将其掺入石油沥青中能够改善基质沥青的组成和结构，从而使改性沥青混合料获得良好的路用性能。对天然沥青复合SBS改性沥青的性能进行研究，研究结果表明：随着天然沥青掺量的增加，改性沥青的软化点呈上升趋势，黏度逐渐增大，而针入度随着天然沥青掺量的增加逐渐减小，天然沥青掺量为5％时，经过适当的调合，可以生产出常规性能指标基本符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工

2、技术规范》聚合物改性沥青I—D规格产品。关键词：天然沥青SBS复合改性沥青随着中国经济的高速发展和环境的不断恶1试验部分化，高速公路交通量急剧增加，行驶车辆的重载1．1试验材料化趋势等因素加重了车辆轴载对路面的破坏，加本试验主要原料如下：中石化长岭炼化公司之近年来的气候变化较大，使沥青路面经受严峻的7O号沥青和天然沥青，基本性质见表1、表考验，出现水损坏、路面裂缝、龟裂、车辙、波2；本实验室的稳定剂；岳化791SBS；国创公司浪、坑槽、沉陷、剥落等现象。其中裂缝是沥青糠醛抽出油。路面主要的病害之一¨。衰170号基质沥青的性质因此，尽快提高路面的使用性能和耐久性成项目试验结果4啪

3、*0∞■，为国内高速公路建设所面临的和必须解决的问软化点／℃题。针入度(15℃)／(10I1mm)针人度(25cc)／(1Omm)目前国内外对改性沥青的研究，大体可以分针人度(30℃)／(10mm)为两类，一类是采用高分子聚合物作为改性剂，PI另一类则是以天然沥青作为改性剂J。天然沥延度(1O℃)／em延度(15℃)／em青以其与基质沥青良好的配伍性和生产便利性日黏度(6o℃)／(Pa·8)益受到人们的关注。加工成粉末状的天然沥青作TFOT后残留物质量损失，％O．Ol34为改性剂，因本身极易与石油沥青相溶，属于沥针入度(25。c)／(1Oram)57．4青基对沥青基的掺配，可与

4、沥青充分地融合，加针入度比。％84．9工改性沥青时只需在一定温度下直接搅拌即可，延度(10℃)／emlO．8延度(15℃)／era>loo大大简化了工艺，降低了投资，成品改性沥青十四组分分稳定，在生产、存储、运输和使用等方面也很饱和分，％14．33简便。芳香分。％53．38胶质，％l5．26但由于对天然沥青性能与应用技术研究的滞沥青质。％l7．o3后，在我国公路建设中仅有少量工程有所尝试。本试验研究了天然沥青掺量对改性沥青使用性能收稿日期：2013—07一l】。的影响，以期从理论上指导天然沥青改性沥青的作者简介：杜妮(1988一)，女，湖北武汉人，硕士研究研究和在我国的推广应用

5、。生，主要从事化学工程技术。l6石油沥青2014年第28卷袭2天然沥青的四组分分析沥青到定制容器中，利用高速剪切机进行剪切，项目质量含量，％当基质沥青温度到达140℃左右时，按试验方案饱和分23．7l要求的比例加入天然沥青，随后将温度提高到芳香分7．92185℃时加入掺量为4％的SBS改性剂，调节剪沥青质37，09切速度剪切1h，在剪切好的调合沥青中放入稳胶质定剂，并在175℃下发育1．5h，然后在一定温1．2试样的制备度的烘箱内保持一段时间除去气泡后，对脱气泡天然沥青复合SBS改性沥青的过程包括剪后的改性沥青进行性质分析。制备工艺流程示意切和发育两个部分。首先取一定量的70号

6、基质图见图1。图1复合改性沥青制备工艺流程2试验结果及讨论的加入量等影响因素。利用天然沥青复合SBS的改性沥青，主要表3是掺人不同掺量天然沥青制备的复合改研究其天然沥青与70号基质沥青的配比、SBS性沥青的性能分析结果。表3不同天然沥青掺量的SBS改性沥青的性质第1期杜妮，等．天然沥青复合SBS改性沥青的性能研究172．1天然沥青掺量对复合改性沥青软化点的影响2．3天然沥青掺量对SBS改性沥青延度的影响软化点表征沥青材料的高温性能，软化点越延度是评价沥青在低温性能的重要指标。以高，沥青的耐高温性能越好。天然沥青复合SBS在一定温度下以一定的速度拉伸至断裂时的长度改性沥青的软化点

7、随掺量变化的关系见图2。反应出低温时沥青路面在外力作用下承载变形的能力。以天然沥青与SBS复合改性得到的复合改性沥青延度见表4。表4表明，随着天然沥青掺量的增加，复合沥青的低温延度呈下降的趋势。这种变化规律是由于随着天然沥青的加人，提高了复合改性沥青中沥青质和胶质的含量，使得改性后的沥青胶团极性大大增强，而使胶体结构由溶胶型逐步向溶一凝胶型和凝胶型转变。由表4也可以得知，天然沥青的掺人量为2．5％，满足I—B级要求，掺人量为3．5％～7．5％时满图2复合改性沥青软化点随天然沥青掺量的变化足I