【研究】不同型号SBS对改性沥青性能的影响
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试析SBS改性沥青性能影响因素1、序言目前,采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施,常用的改性剂有SBS、SBR、PE等。
其中,SBS类改性沥青与原始沥青相比,在稳定性能、内聚附着性能、拉伸能力、弹性性能、温度性能、抗老化性能等方面,均有明显的改进和提高,被广泛应用于路面工程。
在多年的研究实践中,人们发现SBS改性沥青性能受到SBS掺入量、基质沥青、SBS自身性质等多种因素的影响。
本文拟从SBS改性沥青的原材料入手,试图对其主要影响因素做一个综合研究探讨,从而达到指导沥青改性用SBS生产的目的。
2、SBS改性沥青机理沥青的改性主要是通过改善沥青体系的内部结构实现对沥青物理性能的改善的。
SBS是一种高聚合物,易因吸收沥青中的饱和分而发生溶胀,溶胀后的SBS 极性更接近胶质;沥青与SBS挤压部分的相容性也会改变沥青组分的分布,进而影响沥青的相态转变;聚合物粒子对沥青组分的良好吸附和沥青组分对聚合物粒子的充分溶胀是提高沥青性能、对沥青进行聚合物改性的基础,沥青组分对聚合物粒子的溶胀和聚合物粒子对沥青组分的吸附是一个动态的过程,这种动态过程会对聚合物改性沥青的空间结构产生很大动态影响,直接会影响到改性后沥青的性能。
3、影响因素3.1 SBS改性沥青效果与基础沥青的关系研究表明,沥青和SBS的相容性与基质沥青的构成紧密相关关,因此,沥青组成将直接影响改性效果。
沥青中沥青质含量的增加,可以有效的改善改性沥青的应力应变特性,但与此同时,也影响改性剂在沥青中的相容稳定性。
另外,随着沥青中的芳香分增加,高聚物吸收饱和分小分子致其比表面积增加,有助于改性沥青沥青形成相容稳定体系,相反,芳香分的过多,则会明显降低改性沥青的内聚力和软化点。
3.2 SBS掺入量对改性沥青性能的影响SBS的掺入引起了沥青组分的重新分配,其中,饱和分明显减少,胶质、芳香分及沥青质都有不同程度的增加。
改性剂是一种高聚物,在沥青中溶解是一种溶胀过程,饱和分等小分子由于运动较快,会快速渗透进高聚物内部,使其体积膨胀,另外,如果高聚物的分散度较大,比面积增大,饱和分小分子进入几率增大,所以改性后饱和分含量明显减少。
国产50号沥青与SBS改性沥青的性能比较摘要:本文对50号沥青和SBS改性沥青进行了沥青标准体系比较、沥青及沥青混合料性能评价试验比较。
研究分析表明,SBS改性沥青较50号沥青具备更好的高温稳定性和低温抗裂性。
50号沥青较SBS改性沥青在水稳定性上有一定改善,但是存在质量稳定性差,温度敏感性较差等缺点。
关键词:沥青性能试验差异路面适用50号道路石油沥青是一种低针入度、高软化点的沥青,相比70号沥青,用这种沥青设计的沥青混凝土具有模量高、抗车辙能力强的优点,可以明显提高路面的高温稳定性能,这一点与SBS改性沥青有相似之处,但是50号沥青与SBS改性沥青仍然存在其它性能方面的巨大差距,以下从沥青标准体系、沥青及沥青混合料性能评价来进行比较。
1 沥青标准体系比较从表1的标准对照,我们可以看出以下几点。
(1)50号沥青与SBS改性沥青的针入度是相同的。
(2)SBS改性沥青的针入度指数指标要求比50号沥青高,针入度指数越高温度敏感性越好。
(3)50号沥青的软化点比SBS改性沥青的软化点低,高温稳定性差。
(4)50号沥青没有弹性恢复的要p下面主要以茂名石化生产的MMN 50#沥青、中海油生产的中海50#来进行性能研究,并与克拉玛依70#沥青及塔河SBS改性沥青进行横向性能对比,塔河SBS改性沥青性能按照SBS(I-C)标准执行。
2.1 对四种沥青进行了常规性能检测及SHRP试验评价MMN50#及中海50#两种沥青的分级均为PG64-22;克拉玛依70#及塔河SBS改性沥青分级均为PG70-28。
四种沥青的针入度大小分别为:塔河SBS改性沥青>克拉玛依70#沥青>MMN50#>中海50#,四种沥青的软化点高低排序为:塔河SBS改性沥青>中海50#>克拉玛依70号>MMN50#,其中50#与70#沥青的软化点基本相当,相差不超过1℃~2℃,但根据SHRP 理论对四种沥青高温性能的测试分析得出的高温性能高低为:塔河SBS改性沥青>克拉玛依70号>中海50#>MMN50#;MMN50#10度延度只有19.5cm,而塔河SBS改性沥青和克拉玛依70号都超过100cm,根据SHRP规范对四种沥青进行弯曲蠕变试验,结果显示四种沥青的低温抗裂优劣为:塔河SBS改性沥青>克拉玛依70号>中海50#>MMN50#;四种沥青的疲劳性能均满足superpave规范要求。
浅析SBS掺量对其改性沥青性能的影响周院芳余剑锋(江西交通工程咨询监理中心南昌 330008)摘要:为了满足交通发展的需要,对沥青材料提出了更高的要求,由于改性沥青的各项性能远远优于重交通沥青,特别是SBS改性沥青因有着比其他改性沥青更好的性能,近年来我国对SBS改性沥青使用越来越多,而我省使用则是近几年开始,为了更好地、合理地使用SBS改性沥青。
本文从沥青的常规试验浅析SBS掺量对其性能的影响。
关键词:道路工程;SBS改性沥青;沥青性能;掺量0 前言随着我国国民经济的发展,交通运输量迅速增长,带动了我国高速公路事业的迅速发展,也相应提高了对沥青材料的需求。
现阶段沥青路面存在的主要问题大致如下:1、高温车辙及变形问题,这一点在我省非常突出,由于高温、重车、超载等原因,车辙可能成为我省沥青路面的最严重的破坏形式;2、水损,表现了雨季等时间出现松散、坑槽唧浆等情况;3、温缩裂缝,从各高速公路通车情况看,裂缝情况也相当严重,因大部分都是半刚性基层的沥青路面,其基层材料的收缩所产生的反射缝有大量发生。
由于改性沥青的高温抗车辙性能、抗疲劳能力和低温抗裂性都远远优于重交通沥青,改性沥青特别是SBS改性沥青的需求越来越大。
1 SBS改性沥青1.1 SBSSBS是一种热塑性弹性体,是以丁二烯和1,3-苯乙烯为单体,采用阴离子聚合制得的线型或星型嵌段共聚物。
在SBS用于道路沥青改性之前,它的式进行定性检查具体作法是灌浆硬化14天后,用载重汽车(载货8t以上)或钢轮压路机(15t以上)在混凝土面板上慢速行驶,专人随行目测,观察混凝土板是否有晃动。
5 结语1、工程实践表明,采用压浆技术工艺处理板底脱空经济可行、简便实用、效果明显,既可用于水泥混凝土路面日常养护,也可用于路面的改建工程。
2、板底脱空病害的形成与水的侵蚀有重要关系,最大用途是做皮鞋底,即所说的“牛筋底”。
其中,线型的结构式为:{CH2-CH}n{CH2-CH=CH-CH2}m{CH2-CH}n││C6H5 C6H5星型的结构式为:[{CH2-CH}n{CH2-CH=CH-CH2}m]4Si│C6H5有关资料表明:SBS的改性效果与SBS的品种、分子量密切相关,星型SBS的改性效果优于线型SBS,其分子量越大,改性效果越明显,但加工越难。
(完整word版)SBS结构对改性沥青性能的影响03 SBS结构对改性沥青性能的影响刘贵男(中石化资产分公司长岭沥青厂)摘要:本文主要以两种不同S/B的线型SBS(A、B)和星型SBS(C)为例,研究了不同SBS结构对改性沥青性能的影响。
结果表明:不同结构的SBS由于与沥青的相容性不同,对基质沥青的改性效果有所不同。
同等质量分数下,S/B高的线型SBS改性沥青比S/B小的线型SBS改性沥青的针入度、延度较小、抗老化性能强;星型SBS改性沥青软化点和针入度的指标优于线型SBS改性沥青;星型SBS的改性效果与改性剂和基质沥青的配伍性有很大的关系.关键词:SBS结构、基质沥青、改性沥青前言聚合物改性沥青由于可以提高和改善沥青路面使用性能、延长道路的使用寿命现已得到了广泛应用.聚合物改性沥青种类繁多,其性能随聚合物品种的不同而不同。
其中SBS聚合物改性沥青由于能够显著提高沥青路面高温抗车辙、低温抗开裂以及增强抗老化、改善疲劳等性能而成为聚合物改性沥青的主要品种[1]。
SBS 聚合物改性沥青在国内外得到了广泛应用,在我国常用的SBS改性剂主要是线型和星型两种。
SBS与基质沥青存在着配伍性,不同的基质沥青组成会严重影响SBS改性沥青的技术性能.因此,选择不同类型和牌号SBS,研究其对改性沥青技术性能的影响,对于正确认识和应用SBS改性沥青有着积极的意义[2]。
1.原材料的性质及分析方法1.1基质沥青实验采用的沥青为国产三种70A重交通基质沥青:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其性质见表1。
表 1 三种70A重交通基质沥青指标基质沥青种类ⅠⅡⅢ25℃针入度/0。
1mm66.867。
473.7软化点/℃49.148。
947.910℃延度/cm>60>6058.0TFOT后残留物质量损失/%0。
180.150。
1610℃延度/cm7。
07.07.025℃针入度比65.363.764。
11.2改性剂和稳定剂试验共采用了A、B、C三个型号的SBS改性剂,其中A和B为线性SBS,C为星型SBS.三种改性剂均呈白色立柱桩,物理力学性质见表2。
不同SBS掺量对沥青混合料路用性能的影响
林瑞慧
【期刊名称】《福建交通科技》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)改性沥青因其优异的耐久性和抗老化性能,在道路建设中得到了广泛应用。
通过不同SBS掺量(2%、3%、4%、5%和6%)的沥青混合料试件进行高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能、抗剪性能、抗压性能、抗磨光耐久性的试验,对试件的力学性能和抗变形能力进行了全面评价。
结果显示:SBS改性剂含量的提升能够增强沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和
低温稳定性;温度对沥青混合料的抗压和抗剪强度有显著影响,在相同的SBS掺量下,随着温度升高,沥青混合料的抗压和抗剪强度会逐渐下降;在相同的温度条件下,增加SBS掺量会导致沥青混合料的抗压和抗剪强度上升;通过旋转磨光试验,在加载2.0 kN和45±2转/min的条件下,SBS掺量越高,沥青混合料的抗磨光耐久性越好。
【总页数】8页(P1-8)
【作者】林瑞慧
【作者单位】福建省公路水路建设投资有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U416.221
【相关文献】
1.不同掺量SBS改性沥青混合料的路用性能
2.不同SBS掺量对沥青混合料性能的影响
3.不同SBS掺量对改性沥青混合料路用性能的影响
4.大掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料制备及路用性能研究
5.高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能
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SBS改性沥青配伍与性能指标关系研究的开题报告
1.研究目的:
本研究旨在探究SBS改性沥青配伍与性能指标之间的关系,以期为
提高道路材料的性能以及保障道路使用寿命提供理论依据。
2.研究内容:
(1)SBS改性沥青的基本性能特点、优缺点和适用范围。
(2)SBS改性沥青的配伍性能,主要包括不同品种和用量的改性剂与沥青的相容性、混合特性、稳定性等方面。
(3)SBS改性沥青的性能指标,主要包括黏度、弹性模量、剪切性能、抗拉强度、耐老化性等。
(4)通过实验的方法探究不同配伍方案对改性沥青性能指标的影响,最终形成可行的优化配伍方案。
3.研究方法:
(1)文献调查,收集并整理有关SBS改性沥青配伍与性能指标关系的研究资料。
(2)实验研究,选取具有代表性的SBS改性沥青及其配伍样品,通过物理和力学测试,探究不同配伍方案对改性沥青性能指标的影响。
(3)数据分析,运用统计学分析工具对实验数据进行处理分析,得出不同配伍方案的优缺点,筛选可行的优化配伍方案。
4.预期成果:
通过本研究,可以探究SBS改性沥青配伍与性能指标之间的关系,
为道路材料的选用、施工及养护提供理论依据。
最终形成可行的优化配
伍方案,为提高道路使用寿命提供技术支撑。
收稿日期——作者简介李雯婵(—),女,山东济南人,助理工程师。
S BS 掺量对改性沥青性能的影响李雯婵,樊 亮,林荔萍(山东省交通科学研究所,山东济南 250031)摘要:对不同S B S 掺量对改性沥青的性能影响进行了研究。
利用常规指标分析、动态剪切流变仪、低温弯曲梁流变等试验方法,全面对比、评价了S B S 掺量对基质沥青性能改善效果的影响,提出了S B S 的合适掺量,并从机理给与了初步讨论。
关键词:S B S 掺量;性能;PG 分级中图分类号:U416.217文献标识码:AInf luen ce on per form ance ofm od i f i ed a spha lt by SBSdop i n g ra ti oL I W en -cha n,FA N L ia ng,L IN L i -ping(S handong Transportation S cienc e Resea rch Institute ,S handong J inan 250031China )Ab stra ct:The re port discussed the influence onperfo r mance of mod ified as p halt by S BS dop ing ratio .M uch perfo r mance data was obtained by co mmon index analysis,dyna mic shear rhe ometer ,BBR and other methods,andc ontrast the ma mong d ifferen t rati op r ogra m s .Finally the op ti m iz ed dosage of S BS modifier was pu t for ward and the modificati on mechanis m was p reli m inary d iscussed .Key word s:dosage of S BS mod ifier;p erfor mance;PG grading引言沥青路面因其良好的行车舒适性和优越的使用性能在世界范围内得到了广泛应用。
【研究】不同型号SBS对改性沥青性能的影响
弹性体SBS改性沥青防水卷材由于其优异的延伸性能、弥合裂缝能力、容易保证质量、施工方便、价格适中等优点,而逐渐成为主要的建筑防水材料。
SBS 是聚苯乙烯(PS)与聚丁二烯(PB)的嵌段共聚物,其独特的结构能够显著降低沥青的渗透性,同时有效提高沥青的高低温性能、拉伸强度及延展性,成为目前使用最广泛和综合性能最好的沥青改性剂。
在我国常用的SBS改性剂主要是星型和线型两种。
SBS与基质沥青存在配伍性,不同的基质沥青组成会严重影响SBS改性沥青的性能,国内为对此研究较多,并得出芳香分含量高的沥青与SBS的相容性好的结论。
但对于不同类型的SBS与基质沥青混合后制备改性沥青性能的研究较少,而要选择一种对改性沥青性能最好的SBS也是至关重要。
因此选着不同型号的SBS深入研究对改性沥青性能的影响有着积极的意义。
本文针对SBS改性沥青,分别从SBS改性机理,SBS加剂量,SBS型号的影响进行深入研究分析。
1.1 基质沥青
实验采用基质沥青秦皇岛AH-90号,其技术指标测定结果见表1
表1 基质沥青主要指标测定
1.2 SBS改性剂
实验采用星型SBS:北京燕山石化生产的SBS4402 ,天津乐金渤天化工有限责任公司生产的LG-412S;线型SBS:天津乐金渤天化工有限责任公司生产的LG-501S 。
技术指标见表2
表2 SBS性能指标
1.3 主要的仪器设备
电脑数控沥青软化点测定仪,北京航天科宇测试仪器有限公司;低温柔性测试仪,QSX-23,天津华银建工仪器科技有限公司。
微机控制电子万能拉力机,CMT6104,美特斯工业系统(中国)有限公司。
1.4改性沥青的制备
取定量基质沥青和减三线油加热至180℃,加入SBS,在2000r/min下剪切2h~3h,充分溶胀,加入老化剂和填充料搅拌0.5h,整个过程控温在180~188℃。
大约需要3h~4h。
1.5性能测试
软化点测试(环球法):在5℃甘油中,以5℃/min的速率升温,取样品环上的钢珠下落至下层底板接触时,立即读取温度,即为软化点。
低温柔性测试:将试件放置在冷冻液中的机械弯曲装置上(360±40)
mm/min的速度弯曲180°后,检查试件涂盖层存在的裂纹。
卷材与卷材的剥离强度:在23±2℃条件下,制备试件150*50mm,要求改性沥青涂盖料厚度2mm,在150℃烘箱内放置2h,取出将上表面与上表面粘结,粘结面积为50*75mm,用质量为2kg宽度为50-60mm压辊反复压3次,在23±2℃条件下养护24h,以最大拉力值计算卷材与卷材的剥离强度。
2.1 SBS改性沥青机理
SBS是由聚苯乙烯链段(PS)与聚丁二烯链段(PB)组成的嵌段聚合物,PS段提供自补性能,强度高,能够改善沥青抵抗高温永久变形,PB 段提供柔韧性能,耐低温,能够改善沥青低温柔性。
在SBS分子中,硬段PS聚集成结晶相,均匀分布在软段PB连续相中,形成物理交联的网状结构,但是PS段与PB
段互不相溶,微观上呈两相分离体系,由于SBS这种微观上的物理交联网状结构和两相分离体系,才使SBS呈现热塑性能。
在SBS改性沥青过程初期,SBS分子中的PS段出现软化并呈现流动性,而PB段则会吸收沥青中的轻质组分(饱和分、芳香分等小分子组分),打破沥青的动态平衡,同时轻质组分进入SBS网络使SBS分子链间距增大,从而使SBS 自身体积膨胀至原来的7~10倍[6]。
此时,吸收分散相SBS与连续相沥青形成共混复相结构体系,在两相界面上浸润溶胀的SBS仍将吸附部分组分相似的沥青而逐渐形成一定厚度的表面吸附膜,使SBS与基质沥青之间产生良好的过渡结合,从而使SBS与基质沥青具有相容性。
在SBS与基质沥青互溶体系中,由于SBS的玻璃化温度远低于基质沥青,当外界温度降低至沥青的玻璃化温度以下时,基质沥青中的分子运动将被冻结,而SBS分子仍具有良好的柔韧性,能够有效吸收温度应力,从而使改性沥青具有优异的低温柔性[9, 10];同时由于SBS在基质沥青中形成三维网状结构,其与沥青分子之间产生协同作用,从而使SBS改性沥青具有优异的延伸率、拉伸强度和耐疲劳性。
2.2 不同型号SBS掺量对改性沥青高温性能的影响
改性沥青的软化点随SBS加剂量的增加而增大,但不同种类的SBS改善效果不同。
实验结果如图1:
图1不同型号SBS掺量对改性沥青高温性能的影响
由图可以得出:随着SBS加剂量的增大,改性沥青耐热性越好,它们对耐热性的提升幅度依次为4402>LG501S>LG412S。
可以看出嵌段比同为4/6的星型SBS对改性沥青的耐热性影响受是否充油影响较大,充油后的LG412S对改性沥青的耐热性提升效果明显小于非充油SBS4402;将同为非充油的线型LG501S与星型SBS4402进行比较,线性LG501S对耐热性的提升明显小于星型SBS4402。
2.3 不同型号SBS掺量对改性沥青低温柔性的影响
改性沥青随着SBS加剂量的增加,改性沥青低温柔性越好。
但不同种类的SBS改善效果不同。
实验结果如图2:
图2不同型号SBS掺量对改性沥青低温柔性的影响
由图可以得出:随着SBS加剂量的增大,改性沥青低温柔性越好。
它们对低温柔性的提升幅度依次为LG501S>4402>LG412S。
可以看出线性LG501S 对改性沥青低温柔性的提升效果明显高于星型4402与LG412S;对于嵌段比同为4/6的星型SBS4402与LG412S对改性沥青低温柔性的提升效果受SBS是否充油的影响。
充油的LG412S比非充油SBS4402提升改性沥青低温柔性效果差。
2.4 不同型号SBS掺量对改性沥青剥离性能的影响
改性沥青的卷材与卷材的剥离强度随着添加量的增大而增大,但不同种类的SBS改善效果不同。
实验结果如图3:
图3不同型号SBS掺量对改性沥青剥离性能的影响
由图可以得出:随着SBS加剂量的增大,改性沥青的卷材与卷材的剥离强度越大。
它们对卷材与卷材剥离强度的提升幅度依次为
LG501S>4402>LG412S。
可以看出线性LG501S对改性沥青卷材与卷材剥离强度的提升效果明显大于星型4402与LG412S;对于嵌段比同为4/6的星型SBS4402与LG412S对改性沥青卷材与卷材剥离强度的提升效果受SBS是否充油的影响较大。
充油的LG412S明显小于非充油SBS4402对提升改性沥青卷材与卷材剥离强度效果。
(1)随着SBS加剂量的增大,改性沥青耐热性越好,它们对耐热性的提升幅度依次为4402>LG501S>LG412S。
(2)随着SBS加剂量的增大,改性沥青低温柔性越好。
它们对低温柔性的提升幅度依次为LG501S>4402>LG412S。
(3)随着SBS加剂量的增大,改性沥青的卷材与卷材的剥离强度越大。
它们对卷材与卷材剥离强度的提升幅度依次为LG501S>4402>LG412S。