温拌SBS改性沥青热氧老化前后性能研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jupming_snoopy
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随着国家经济建设的发展,渠化交通和多地域建设等对沥青路面材料提出了更高的要求。SBS改性沥青具有良好的路用性能,但其拌和、摊铺温度较高,利用温拌沥青技术可以有效解决此类缺陷;而将温拌剂掺入沥青中引起的后续性能问题目前尚无定论,对于温拌改性沥青的老化特性研究也不多;特别是沥青作为胶结料,路面的耐久性与沥青在老化阶段的性能和抗老化性密切相关。本文通过选取市面上比较成熟的国外Evo温拌剂和国产USP温拌剂,通过三大指标试验、布氏黏度试验、弯曲蠕变劲度(BBR)试验和原子力显微镜(AFM)试验等手段,分析比较温拌剂种类和掺量对SBS改性沥青的基本性能、低温流变特性和微观形貌的影响,以及温拌改性沥青在老化阶段的性能变化规律和抗老化性能,为温拌剂在北方地区推广提供可靠的数据支撑。基本性能试验结果表明:USP温拌剂对SBS改性沥青高温指标(软化点、T800和黏度)不利,但能提高低温性能(延度、针入度和T1.2),且掺量越高,对SBS改性沥青的影响越大;Evo温拌剂能够提高SBS改性沥青的高温指标(软化点和T800)。两种温拌剂都能影响SBS改性沥青的温度敏感性、黏流活化能,降低其高温黏度。随着老化时间和老化程度的增加,温拌改性沥青的各项宏观指标逐渐劣化。BBR试验结果表明:USP可以降低SBS改性沥青的蠕变劲度S,提高蠕变速率m、三种蠕变柔量和黏弹比?,且掺量越高,低温流变性能改善的效果越好;Evo基本上在不低于-24℃时可以改善SBS改性沥青的应力松弛能力,但掺量对改性沥青蠕变柔量的影响规律不强。三种沥青的柔量和?随老化时间和老化程度的增加而不断减小,造成低温性能下降,其中低温等级温度TLC佐证了这一结论。AFM试验结果表明:只有SBS改性沥青和Evo温拌沥青老化前后形貌图上出现“蜂状结构”,且老化越严重,蜂状结构的尺寸越大,但蜂状结构的个数减少;微观指标定量分析发现老化程度越高,SBS改性沥青和Evo温拌沥青的粗糙度越小,蜂密度却越大,USP温拌沥青却出现不一样的规律;相关性分析发现微观指标与蠕变速率的相关性最好,且利用幂指数函数模型建立宏微观联系较为可靠。通过对针入度、延度、软化点、布氏黏度和蠕变劲度的数据进行动态老化方程拟合,发现动态老化方程的可适用性。基于动态老化方程的灰色关联决策分析,整个老化阶段,三种沥青的抗老化性由好到差排序都为:Evo温拌沥青>USP温拌沥青>SBS改性沥青,因此优先推荐Evo温拌剂在北方寒冷地区使用。
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