改性沥青在盐冻融循环条件下的性能研究.pdf

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1、内蒙古工业大学学报第33卷第1期JournalofInnerMogoliaUniversityofTechnology文章编号：1001—5167(2014)01—0012—06改性沥青在盐冻融循环条件下的性能研究李超，韩吉伟，刘振正，李震(1．内蒙古工业大学土木工程学院；2．内蒙古交通建设质量监督局，呼和浩特010051)摘要：通过室内冻融循环试验，对SBS改性沥青和胶粉改性沥青在盐冻融循环前后的三大指标(针人度、软化点、延度)进行了测试。结果表明：两种沥青经盐冻融循环后，温度敏感性增加，高温性能及低温性能均有不同程度降低，

2、且冰冻温度、融雪剂浓度、冻融循环次数对这两种沥青性能影响的程度不同，并通过对两种沥青材料盐冻融循环前后的各项指标对比，发现胶粉改性沥青抗盐冻循环性能优于SBS改性沥青。关键词：SBS改性沥青；胶粉改性沥青；盐冻融循环；温度敏感性；高低温性能中图分类号：U214．75文献标识码：ASBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料。胶粉改性沥青是指把废轮胎橡胶粉作为改性剂添加到基质沥青中，在高温作用下制成的胶结材料l_1]

3、。随着交通建设的快速发展，两者被广泛应用于高等级道路沥青路面．但是由于交通量的快速增长，加上重载交通的反复作用，路面容易出现水损害、车辙等一系列早期破坏，尤其是北方冰雪地区，融雪剂l2=}和高低温交替作用下的冻融循环会进一步加剧道路的结构性破坏。沥青的性能直接影响着沥青混合料的力学性能和使用性能，在其它因素确定的条件下，沥青混合料的粘聚力是随着沥青粘度的提高而增大的；为了使沥青混合料具有必要的耐高温变形能力，沥青应具有较高的软化点；在低温时，为保证路面材料较好抵抗低温开裂性能，又要求沥青具有一定延度；所以有必要对沥青材料在盐冻

4、循环条件下的性能进行研究。本文参考沥青混合料的冻融劈裂试验_3。设计了沥青的冻融循环试验。通过电镜扫描对冻融前后沥青材料的细微观结构进行观测，并以SBS改性沥青和胶粉改性沥青的三大指标(即针入度、软化点和延度)为宏观试验指标，研究了SBS改性沥青和胶粉改性沥青在盐冻融循环条件下的性能变化。l买验部分1．1主要实验原料SBS改性沥青采用I—C型SBS聚合物改性沥青；胶粉改性沥青为成品沥青，采用的基质是滨州90#沥青，改性剂为8O目废旧橡胶粉，掺量为12。1．2沥青试件的制备本试验沥青试件的制备包括微观试验沥青试件制备和常规性能试

5、验沥青试件制备。制作微观试验沥青试件时，应将沥青放置烘箱中，使其均匀覆盖在载玻片上；制作常规性能试验沥青试件时，将SBS改性沥青和胶粉改性沥青加热至熔融状态，分别呈线状倒入煮沸的不同浓度的融雪剂中。1．3沥青的微观试验本试验采用日本紫台HitachiS一3400NI1型扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)观测改性沥青微观形态。实验中先将烘干的微观试样置于SEM的试样载物金属片上，然后对微观试样收稿日期：2013—1l27作者简介：李超(1984)，男，讲师，内蒙古人，研究方向：交通运输

6、工程、道路工程材料。基金项目：国家自然科学基金(11162010)。第1期李超等改性沥青在盐冻融循环条件下的性能研究6l环对沥青低温性能的影响。两种沥青延度值结果如图6。从图6可以看出：两种沥青经冻融循环后低温性能均降低，盐冻融循环对SBS改性沥青影响大于对胶粉改性沥青影响。冰冻温度、融雪剂浓度、冻融循环次数对两种沥青延度值的影响结果如图7。从图7可以看出：①两种沥青在0℃～一2O℃的范围内延度随着温度下降而下降。若冰冻温度继续下降，降低幅度趋于平缓。②两种沥青随着融雪剂浓度的增加而下降。③两种沥青的延度随着冻融循环次数逐渐增

7、加而下降，且下降幅度逐渐增加。3结论①通过电子显微镜观察可以发现，融雪剂以离子晶体颗粒的形式残留在沥青表面或刺穿沥青薄膜渗入到沥青分子内部，通过盐涨和化学腐蚀作用于沥青及其改性剂，对沥青性能产生长期影响。②沥青材料的温度敏感性和高低温性能主要取决于材料的本身性质，外部环境因素(如冰冻温度、融雪剂浓度、冻融循环次数)对其也有一定的影响。③SBS改性沥青和胶粉改性沥青经盐冻融循环后，温度敏感性增大，但冰冻温度、融雪剂浓度和冻融循环次数对两种改性沥青影响的程度不同。盐冻融循环对SBS改性沥青温度敏感性的影响大于对胶粉改性沥青的影响。

8、④SBS改性沥青和胶粉改性沥青经盐融冻循环后，高温性能降低。在抗盐冻融循环方面，胶粉改性沥青高温性能比SBS改性沥青更突出一些。两种沥青在融雪剂的影响下高温性能降低，说明融雪剂对沥青中某些成分(改性剂)有破坏作用。⑤SBS改性沥青和胶粉改性沥青经盐冻融循环后，低温性能降低，且