干法SBS改性沥青微观结构及混合料路用性能研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ChengpCN
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为了提高路面的使用性能,目前国内外主要采用SBS改性剂对沥青改性,而国内湿法成品改性沥青目前暴露了诸多缺陷,其根本原因是由于SBS改性剂是采用湿法,即预先掺入沥青再进入拌合楼,这就导致了过程控制和质量监管的困难,并带来一系列经济、环境上的问题,为此干法改性应运而生。由于干法改性还未被广泛应用,相关研究尚不充分,因此论文针对干法改性技术进行了研究,并分析了其可行性及优势。主要研究内容和结论如下:
  论文阐述了干法(SBS-T)及湿法(SBS)改性沥青制备工艺,分析不同掺量下、不同剪切时间下的SBS-T改性沥青荧光显微图像,并通过荧光显微图像对比了45min剪切时间内SBS-T改性沥青和SBS改性沥青的分散过程。结果表明SBS-T改性沥青在改性剂掺量范围为4.5%至6%范围内形成的网状结构较好,其剪切时间5min左右时就已经达到相应掺量的SBS改性沥青剪切45min时的分散效果,相应的改性沥青针入度、软化点、延度、粘度等指标与湿法改性沥青相近。
  对改性沥青的荧光显微图像进行了量化处理,给出SBS-T在沥青中面积占比随掺量变化关系和SBS溶胀倍数随剪切时间变化关系,并对两种改性沥青进行了结构分析和热敏性模拟。高温状态下改性沥青面积随温度荷载作用时间逐渐增大,SBS-T改性沥青面积收缩率与SBS改性沥青面积收缩率相当;低温状态下,改性沥青面积随温度荷载作用时间逐渐缩小,且SBS-T改性沥青面积收缩率小于SBS改性沥青。
  通过路面性能试验,获取SBS-T干拌时间仅为25s的高温性能、水稳定性和低温性能指标,均能满足规范和路用性能需求,并与SBS改性沥青及混合料性能相近。
  论文研究了质量易控的干法SBS-T改性方法,明确干法改性沥青的最佳工艺参数和改性沥青及混合料的性能。干法SBS-T改性剂由于熔融速率优势显著,大幅缩短搅拌时间,且现场施工时,干法改性技术省去了制备改性沥青的中间步骤,使其相较于湿法改性在经济性和环保性上优势较为显著。实际工程中使用干法SBS-T改性技术时,推荐改性剂掺量范围为4.5%至6%,干拌时间为25s,论文的研究可以为干法改性沥青的进一步推广提供借鉴和指导。
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