耐老化弹性体改性沥青的制备与性能研究

自粘聚合物改性沥青防水卷材耐老化性能试验研究摘要：随着建筑工程的快速发展，沥青防水卷材作为一种常用的防水材料，其耐老化性能对其使用寿命和防水效果起着重要的影响。

为了提高沥青防水卷材的耐老化性能，本研究采用自粘聚合物对沥青进行改性，并通过一系列试验评估了改性沥青防水卷材的耐老化性能。

试验结果表明，自粘聚合物改性沥青防水卷材在耐老化性能方面表现出优异的特性，具有较高的抗紫外线、耐热和耐化学腐蚀等性能，预计能够显著延长其使用寿命。

因此，自粘聚合物改性沥青防水卷材在工程应用中具有广阔的发展前景。

关键词：自粘聚合物、沥青防水卷材、耐老化性能、改性、试验研究引言自粘聚合物改性沥青防水卷材是一种广泛应用于建筑工程中的防水材料。

随着对建筑品质和可持续性要求的提高，对防水材料耐老化性能的要求也越来越高。

本论文旨在研究自粘聚合物改性沥青防水卷材的耐老化性能，以深入了解其在长期使用和自然环境中的表现。

通过人工加速老化试验和自然老化试验，评估改性沥青防水卷材在物理性能和化学性能方面的变化。

研究结果对于提升改性沥青防水卷材的耐久性、延长使用寿命，以及保障建筑工程的可持续性具有重要意义。

该研究可为建筑行业提供参考，为选择和应用改性沥青防水卷材提供科学依据。

一.实验方法1.材料准备本实验所使用的材料包括自粘聚合物、常规沥青以及其他辅助材料。

自粘聚合物是改性沥青防水卷材的主要改性剂，常规沥青作为基础材料。

辅助材料可能包括增塑剂、稳定剂、填料等，用于调节改性沥青的性能。

2.沥青改性过程在实验室条件下，按照预先确定的比例将自粘聚合物、常规沥青和辅助材料混合，进行沥青改性。

具体的改性过程包括以下步骤：（1）预处理：将自粘聚合物和常规沥青分别进行预处理。

预处理可能包括溶解、研磨或加热等步骤，以确保材料能够均匀混合。

（2）混合：将预处理后的自粘聚合物和常规沥青按照预定的比例混合在一起。

可以采用机械搅拌设备或其他适当的方法进行混合，以获得均匀的改性沥青。

LDHs改性沥青的制备与性能研究的开题报告一、概述随着人们对环保材料的需求不断提高，石油沥青作为一种传统的道路材料，其环保性和可持续性已经成为了一个不可忽视的问题。

近年来，LDHs (层状双氢氧化物)因其可调制性和良好的热稳定性在改性沥青中得到广泛应用。

因此，本文将研究LDHs改性沥青的制备与性能，并阐述其前景和意义。

二、研究目的1. 制备并优化LDHs改性沥青的制备工艺；2. 分析LDHs改性沥青的微观结构；3. 测试LDHs改性沥青的力学性能、热性能、抗老化性能以及耐久性能；4. 探究LDHs改性沥青对环境和人类健康的影响。

三、研究内容1. LDHs改性沥青的制备过程中LDHs的选择；2. 优化LDHs改性沥青的制备方法，并确定最佳工艺条件；3. 采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对LDHs改性沥青进行微观结构分析；4. 采用拉伸试验、压缩试验、剪切试验等对LDHs改性沥青进行力学性能测试，并对结果进行分析；5. 采用差热分析、热重分析等方法对LDHs改性沥青进行热性能测试；6. 采用老化试验、防水性测试等方法对LDHs改性沥青进行耐久性能测试；7. 采用有害物质检测等方法对LDHs改性沥青对环境和人类健康的影响进行分析。

四、研究意义1. 本研究将有助于提高LDHs改性沥青的制备工艺，降低生产成本；2. 本研究将对LDHs改性沥青的微观结构及性能进行全面研究，为其在实际应用中提供更多数据依据；3. 本研究的工作也为应用LDHs改性沥青在实际工程中提供了参考依据，为绿色、环保的道路建设做出了贡献；4. 最后，本研究可为今后的LDHs改性沥青的研究提供实验基础和技术支撑，有着广阔的应用前景和社会意义。

弹性体改性沥青防水卷材耐酸性能的研究与分析引言弹性体改性沥青防水卷材是一种常用的建筑防水材料，主要由沥青和弹性体改性剂组成。

其主要功能是在建筑结构中提供防水保护，并防止水分渗透导致损坏。

然而，由于环境中可能存在酸性物质，对沥青防水卷材的耐酸性能要求较高。

因此，本文将对弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能进行研究与分析。

1. 弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能影响因素1.1 沥青质量沥青是弹性体改性沥青防水卷材的主要组成部分，其质量对耐酸性能具有重要影响。

高质量的沥青具有较好的耐酸性能，在酸性环境下不易发生腐蚀和老化。

因此，在生产过程中，选择高质量的沥青是保证产品耐酸性能的关键。

1.2 弹性体改性剂弹性体改性剂是为了提高沥青的柔韧性和延展性而加入的。

其中，橡胶粉末是常用的弹性体改性剂之一。

橡胶粉末能够提高弹性体改性沥青的韧性和抗裂性，从而增加其耐酸性能。

因此，合理选择和使用弹性体改性剂对于提高弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能至关重要。

1.3 添加剂添加剂的种类和用量也会对弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能产生影响。

常用的添加剂包括稳定剂、增黏剂、毛细管阻滞剂等。

合理选择添加剂的种类和使用量，能够增强沥青的耐酸性能，提高防水卷材在酸性环境中的使用寿命。

2. 弹性体改性沥青防水卷材耐酸性能测试方法2.1 浸泡实验浸泡实验是一种常用的测试方法，可以模拟防水卷材在酸性环境中的使用情况。

选择酸性溶液并在指定的时间内进行浸泡，然后观察和测量防水卷材的性能变化，如质量变化、厚度变化、抗拉强度变化等。

通过浸泡实验，可以评估弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能。

2.2 化学分析化学分析是评估防水卷材耐酸性能的另一种方法。

通过对酸性溶液中沥青中成分的分析，可以确定沥青是否发生了化学变化，从而评估防水卷材在酸性环境中的耐酸性能。

常用的化学分析方法包括红外光谱分析、核磁共振分析等。

3. 弹性体改性沥青防水卷材耐酸性能的改进途径为了提高弹性体改性沥青防水卷材的耐酸性能，可以从以下几个方面进行改进：3.1 沥青质量控制加强对沥青质量的控制，选择高质量的沥青作为原材料可以明显提高防水卷材的耐酸性能。

PE改性沥青的老化与再生性能研究的开题报告1.研究背景沥青是目前道路施工中最重要的建筑材料之一，对路面的质量和使用寿命有着决定性的影响。

传统的沥青在长时间的使用和氧化反应后，会出现裂缝、老化、变质等现象，严重影响了道路的使用寿命和安全性。

为了解决这一问题，人们开始研究改性沥青，其中PE改性沥青是应用最广泛的一种改性沥青之一。

但是，PE改性沥青在长期使用后，依然存在老化问题，这也是一个亟待解决的问题。

2.研究目的本研究旨在探究PE改性沥青的老化机制和再生性能，以期为沥青路面改性和工程应用提供理论依据和实践经验。

3.研究内容3.1 PE改性沥青老化机制的研究通过文献资料梳理和实验研究，探究PE改性沥青的老化机制，研究老化的原理和影响因素，并针对不同影响因素进行分析和对比，提出预防和控制老化的措施。

3.2 PE改性沥青再生性能研究通过在实验室中研究PE改性沥青的再生性能，评估其再生材料在路面工程中的适用性和性能变化。

研究再生材料的力学性质、热性能、稳定性和耐久性，并对其应用前景进行分析和评估。

4.研究方法本研究将采用文献资料分析和实验研究相结合的方式，通过实验室模拟PE改性沥青在长时间使用和氧化反应后的性能变化，并对不同影响因素进行对比研究。

同时，采用常规试验和高级测试技术对改性材料的物理性质、力学性质、化学性质和稳定性等进行全面评估，进一步研究PE改性沥青再生性能。

5.研究意义本研究将为PE改性沥青在道路工程中的应用提供理论支持和实践经验，优化道路施工材料和工程设计，提高路面的使用寿命和安全性。

同时，本研究的研究成果也可为其他材料的改性和再生提供借鉴和参考。

弹性体改性沥青防水卷材的防火性能研究与分析概述弹性体改性沥青防水卷材是一种常用于建筑物防水工程中的重要材料。

然而，在实际应用中，由于火灾可能发生的风险以及对建筑物的潜在危害，防水卷材的防火性能成为了关注的焦点。

本文旨在对弹性体改性沥青防水卷材的防火性能进行研究与分析，以便对其在建筑物防火工程中的应用提供依据和指导。

研究方法本研究采用了实验和理论分析相结合的方法，旨在对弹性体改性沥青防水卷材的防火性能进行全面深入的探究。

具体研究方法如下：一、实验设计：1. 采用标准火源进行实验，模拟真实火灾情况下的温度和热辐射强度，以评估防水卷材在火灾条件下的性能表现。

2. 使用先进的实验设备测量防水卷材在不同温度下的燃烧性能、烟雾生成情况等参数。

二、数据分析：1. 对实验数据进行统计学分析，评估防水卷材在不同条件下的防火性能差异。

2. 利用热学模型和计算机模拟技术，对防水卷材在火灾条件下的热传导、燃烧过程等进行理论分析。

研究结果与讨论经过实验和数据分析，我们得出了以下关于弹性体改性沥青防水卷材的防火性能研究结果：一、燃烧性能：1. 弹性体改性沥青防水卷材具有较好的防火性能，能够有效抑制火焰的扩散和燃烧。

2. 在实验条件下，防水卷材的燃烧指数较低，燃烧速度较慢，有利于火灾的扑灭和人员疏散。

二、烟雾生成：1. 防水卷材在受热条件下，产生的烟雾相对较少，并且烟雾中的有毒气体含量较低，对人体的危害较小。

2. 弹性体改性沥青防水卷材的烟雾生成速率较低，为人员疏散提供了更为有利的条件。

三、热传导：1. 在火灾条件下，防水卷材的热传导能力较低，能够有效地隔绝热量的传递，减缓火势的蔓延速度。

2. 弹性体改性沥青防水卷材的高热阻性能保证了其在火灾情况下对建筑物结构的保护作用。

结论与建议根据对弹性体改性沥青防水卷材的防火性能研究与分析，我们得出以下结论和建议：一、弹性体改性沥青防水卷材具有良好的防火性能，在建筑物防火工程中具有重要的应用价值。

弹性体改性沥青防水卷材的机械性能研究引言弹性体改性沥青防水卷材是一种常用的防水材料，广泛应用于建筑工程、道路工程等领域。

机械性能是衡量材料质量的重要指标之一，因此研究弹性体改性沥青防水卷材的机械性能对于提高其性能、优化设计具有重要意义。

本文将详细介绍弹性体改性沥青防水卷材的机械性能的研究内容与结果。

一、弹性体改性沥青防水卷材的机械性能研究方法1. 试验样品的制备：选择适当尺寸的弹性体改性沥青防水卷材样品，制备出用于机械性能研究的试验样品。

2. 抗拉强度测试：采用拉力试验机对试验样品进行抗拉强度测试，记录拉断时的最大拉力与试验样品的尺寸参数。

3. 撕裂强度测试：采用撕裂试验机对试验样品进行撕裂强度测试，记录撕裂时的最大力和撕裂长度。

4. 压缩性能测试：采用压缩试验机对试验样品进行压缩性能测试，记录在不同压力下的变形情况以及与力的关系。

5. 防水性能测试：采用防水性能测试仪对试验样品进行防水性能测试，测定防水材料的渗漏情况。

二、弹性体改性沥青防水卷材的机械性能研究结果及讨论1. 抗拉强度研究结果：根据试验得到的抗拉强度数据，可以对不同配方、不同生产工艺的弹性体改性沥青防水卷材进行比较分析。

研究结果表明，弹性体改性沥青防水卷材的抗拉强度受到材料的成分配比和加工工艺的影响。

通过优化材料的成分配比和加工工艺，可以显著提高防水卷材的抗拉强度。

2. 撕裂强度研究结果：撕裂强度是衡量材料耐磨损能力和抗外力破坏能力的指标之一。

研究结果显示，弹性体改性沥青防水卷材的撕裂强度受到材料的断裂性能与拉伸性能的综合影响。

合理设计材料的成分配比，可以提高防水卷材的撕裂强度。

3. 压缩性能研究结果：压缩性能是衡量材料变形能力和恢复能力的重要性能指标。

研究结果表明，弹性体改性沥青防水卷材在一定范围内具有良好的压缩性能，可以适应不同变形条件下的使用要求。

4. 防水性能研究结果：防水性能是衡量防水卷材性能的重要指标，直接关系到其在工程实践中的应用效果。

弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能研究与评价引言弹性体改性沥青防水卷材是一种在建筑工程中广泛使用的防水材料。

然而，在寒冷地区，低温环境可能会对其抗冻性能产生一定的影响。

因此，研究和评价弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能是至关重要的。

一、弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能研究方法为了研究和评价弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能，需要采用一系列实验方法。

1. 导热系数实验：通过测定弹性体改性沥青防水卷材在低温环境中的导热系数，可以评估其在低温情况下的保温性能。

可以采用热电偶法或热板法进行实验，分析材料在不同温度下的导热性能。

2. 弹性模量实验：弹性模量是衡量弹性体改性沥青防水卷材抵抗变形和裂缝的能力的重要指标。

可以通过应变挠度试验仪对样品进行拉伸测试，得到其弹性模量。

比较不同温度下的弹性模量变化，评估其抗冻性能。

3. 拉伸强度实验：通过拉伸试验，可以研究弹性体改性沥青防水卷材在低温下的抗拉伸强度。

可以采用万能材料试验机进行实验，测定材料在不同温度下的拉伸强度，分析其抗冻性能。

4. 断裂韧性实验：断裂韧性是评价材料抵抗断裂能力的指标，也是考察弹性体改性沥青防水卷材在低温环境中的抗冻性能的重要指标。

可以采用悬臂梁试验或拉伸试验进行实验，测定材料的断裂韧性。

二、弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能评价通过对上述实验结果的分析和比较，可以对弹性体改性沥青防水卷材的抗冻性能进行评价。

1. 导热性能评价：根据导热系数实验结果，评估弹性体改性沥青防水卷材在低温环境中的保温性能。

导热系数越低，表示材料的保温性能越好，抗冻性能越强。

2. 弹性模量评价：通过对弹性模量实验结果的分析，评估弹性体改性沥青防水卷材在低温下的变形和裂缝抵抗能力。

弹性模量越大，表示材料的抗变形和裂缝能力越强，抗冻性能越好。

3. 拉伸强度评价：根据拉伸强度实验结果，评估弹性体改性沥青防水卷材在低温下的抗拉伸强度。

拉伸强度越大，表示材料在低温环境中的抗拉伸能力越强，抗冻性能越好。

弹性体改性沥青防水卷材的耐酸碱性能测试与分析弹性体改性沥青防水卷材是一种常用于建筑工程中的防水材料，其主要功能是在建筑物的地下结构、屋面及其他需要防水的部位形成一层可靠的防水屏障，防止水分渗透，保护建筑物的结构和内部设施。

而在使用过程中，耐酸碱性能是一个重要的指标，对于判断材料的抗腐蚀能力和使用寿命具有重要意义。

为了测试和分析弹性体改性沥青防水卷材的耐酸碱性能，可以采用以下的实验方法：1. 实验材料和仪器准备- 弹性体改性沥青防水卷材样品- pH计- 酸碱溶液（如：硫酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾）2. 实验步骤a) 样品制备：根据实验需要，制备一定数量的弹性体改性沥青防水卷材样品。

b) pH值测试：用pH计测量酸碱溶液的pH值。

c) 酸碱性能测试：将弹性体改性沥青防水卷材样品置于酸碱溶液中，观察其在不同pH值条件下的变化。

d) 分析结果：根据观察结果和pH值测试结果，对弹性体改性沥青防水卷材的耐酸碱性能进行分析。

3. 分析结果a) 观察样品：根据实验中观察到的样品变化，如变色、变软、腐蚀等，来评估弹性体改性沥青防水卷材的防护能力。

b) pH值分析：根据pH计测量结果，与实际使用环境中酸碱度的关系来评估弹性体改性沥青防水卷材的耐酸碱能力。

通过以上实验步骤和分析结果，可以更全面地了解弹性体改性沥青防水卷材的耐酸碱性能，并作出相应的评估和判断。

值得注意的是，在实际使用中，弹性体改性沥青防水卷材除了要具备良好的耐酸碱性能外，还需要考虑其他因素的影响，如耐老化性能、机械性能、温度变化等。

因此，在选择和使用弹性体改性沥青防水卷材时，应综合考虑各项性能指标，并根据实际需求来做出合理的选择。

最后，为了确保防水效果的持续性和可靠性，建议在使用弹性体改性沥青防水卷材之前，进行严格的质量检验和施工操作，并定期进行检查和维护，以确保其良好的防水性能。

文章编号:１０００Ｇ０３３X (２０２０)０５Ｇ０００１Ｇ０６收稿日期:２０２０Ｇ０１Ｇ１４基金项目:国家自然基金项目(５１７０８０７２)作者简介:陈辉强(１９７４Ｇ),男,四川广安人,副研究员,硕士生导师,研究方向为道路结构与材料.T P S ＧS B R 复合改性沥青的制备及其老化性能研究陈辉强,兰㊀滔,熊㊀亮(重庆交通大学土木工程学院,重庆㊀４０００７４)摘㊀要:针对高海拔山区S B R 改性沥青高温性能不足的问题,通过添加T P S 和S B R 两种改性剂制备复合改性沥青,系统研究了剪切速率㊁剪切温度等因素对复合改性沥青路用性能的影响,探究了其合理改性工艺,并在此基础上确定了改性剂的合理掺量;进一步研究了T P S ＧS B R 复合改性沥青经短期老化㊁长期压力老化㊁紫外老化前后的路用性能变化,对T P S ＧS B R 复合改性沥青的抗老化性能进行综合评价.结果表明:剪切温度和剪切时间对复合改性沥青高低温性能影响较大,而其他因素影响相对较小,改性剂的合理掺量为４％S B R＋６％T P S ;相对于S B R 改性沥青,T P S ＧS B R 复合改性沥青抗老化能力得到了提升.关键词:T P S ;复合改性;掺量;老化性能中图分类号:U ４１４．０３㊀㊀㊀文献标志码:AS t u d y o nP r e p a r a t i o na n dA g i n g P r o p e r t y ofT P S ＧS B R C o m p o s i t eM o d i f i e dA s ph a l t C H E N H u i Ｇq i a n g ,L A N T a o ,X I O N GL i a n g(S c h o o l o fT r a f f i c&T r a n s p o r t a t i o n ,C h o n g q i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,C h o n g q i n g ４０００７４,C h i n a )A b s t r a c t :T oo v e r c o m et h ed i s a d v a n t a g eo f t h eu n s a t i s f a c t o r y h i g h Ｇt e m pe r a t u r e p e rf o r m a n c eo f S B R m o d i f i e d a s p h a l t ,c o m p o s i t e m o d i f i e d a s p h a l t w a s p r e p a r e d b y a d d i ng SB R a n d T P S ．O p t i m i z e d p r e p a r a t i o nt e c h n i q u e so fc o m p o s i t e m o d i f i e da s p h a l t w e r ed e t e r m i n e db y s t u d y i n gs y s t e m a t i c a l l y t h ee f f e c t so fs h e a rr a t e ,s h e a rt e m p e r a t u r ea n do t h e rf a c t o r so nt h e p a v e m e n t p e r f o r m a n c eo f c o m p o s i t e m o d i f i e da s p h a l t ．O nt h i sb a s i s ,t h er e a s o n a b l ec o n t e n to fm o d i f i e r s w a sd e t e r m i n e d ．T h e p a v e m e n t p e r f o r m a n c e o f T P S ＧS B R c o m p o s i t e m o d i f i e d a s ph a l ta f t e r R T F O T ,P A V ,U V w a sf u r t h e rs t u d i e d ,a n dt h ea g i n g r e s i s t a n c e o f T P S ＧS B R c o m po s i t e m o d i f i e da s p h a l tw a s e v a l u a t e d ．T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e s h e a r t e m pe r a t u r e a n d s h e a r t i m e h a v e a g r e a t i nf l u e n c e o n t h e h igh a n d l o wt e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e o f t h e c o m p o si t em o d i f i e d a s p h a l t ,w h i l e o t h e r f a c t o r sh a v ea r e l a t i v e l y sm a l l i n f l u e n c e ．T h e r e a s o n a b l ec o n t e n to f t h em o d i f i e r s i s ４％S B R＋６％T P S ．C o m p a r e d w i t hS B R m o d i f i e da s p h a l t ,t h ea g i n g r e s i s t a n c eo fT P S ＧS B R m o d i f i e d a s p h a l t h a sb e e n s i g n i f i c a n t l y i m pr o v e d ．K e y wo r d s :T P S ;c o m p o s i t em o d i f i c a t i o n ;c o n t e n t ;a g i n gp r o p e r t y ０㊀引㊀言西部高海拔地区具有气温低㊁昼夜温差大㊁紫外辐射强的特点,相较于平原地区,沥青路面在长期使用过程中更易出现低温开裂和疲劳开裂等病害.S B R 改性沥青以其优良的低温性能在中国西部高海拔地区得到广泛使用,但高温性能不足限制了其在日温差大的高海拔地区的应用[１Ｇ２].此外,强烈的紫外辐照作用也会加速沥青的老化[３].为改善S B R 改性沥青的高温性能,国内外学者做了大量的研究,取得１了一定的成果[４Ｇ６].尹应梅等在S B R改性沥青中添加温拌剂,以改善其高温性能,但效果不佳[７];孙培等为改善S B R改性沥青的高温性能,选取纳米C a C O３作为改性剂,制备了C a C O３/S B R复合改性沥青,改性后沥青高温性能有所提高,但低温性能有所下降[８].相关研究表明,经掺加不同剂量T P S改性后的沥青,不仅高温性能提升显著,而且其抗老化性能亦有所提高[９Ｇ１１].基于此,本文采用高速剪切法制备T P SＧS B R 复合改性沥青,拟改善S B R改性沥青的高温性能和耐老化能力,并系统研究复合改性沥青的制备工艺和合理掺量,进而对比分析S B R改性沥青和复合改性沥青的老化性能.１㊀试验部分１．１㊀原材料基质沥青为韩国G S９０＃沥青,S B R改性剂为山东显元化工科技有限公司生产,T P S改性剂为日本良园商事株式会社生产.基质沥青的基本性能指标见表１.表１㊀韩国G S９０＃沥青的技术指标检测指标检测结果试验方法针入度(２５ħ,５s,１００g)/０．１m m８８．１T０６０４针入度指数P I０．８４T０６０４软化点(R&B)/ħ４６．８T０６０６延度(５c m m i n－１,５ħ)/c m２３．６T０６０５１．２㊀主要仪器与设备主要仪器与设备包括:S Y DＧ２８０１F针入度试验器,上海昌吉地质仪器有限公司;S Y DＧ２８０６E全自动沥青软化点试验器,上海昌吉地质仪器有限公司; S Y DＧ４５０８C沥青延度试验器,上海昌吉地质仪器有限公司;C S３２５ＧB R T F C o n t r o l l e r旋转薄膜烘箱, J a m e sC o x&I n c;９３００P A V长期压力老化机,A lＧl o y F a b r i c a t o r sI n c;B M ZＧ２００L高剪切混合乳化机,上海威广机械制造有限公司;紫外老化加速箱,天津市港源试验仪器厂.１．３㊀试验方案１．３．１㊀改性工艺的确定通过研究剪切速率㊁剪切时间及剪切温度等因素对改性沥青三大指标的影响规律,确定合理的改性工艺.１．３．２㊀复合改性沥青的老化性能测试通过测试G S９０基质沥青㊁S B R改性沥青和T P SＧS B R复合改性沥青分别依次经历短期老化㊁长期压力老化及紫外老化各个阶段的高低温性能,评价其抗老化作用.１．３．３㊀紫外老化试验老化时间换算紫外老化的换算方法如下:紫外老化箱采用P H I L I P ST L６０W/１０R U V紫外线灯,其紫外光辐射强度为５００W m－２,该老化箱一天的实验室模拟紫外光总辐射量Q R＝１ ２W h c m－２.取四川省马尔康地区相同时间下太阳紫外光总辐射量Q Z＝０ ０２０９３W h c m －２[１２],则该老化箱加速率A u＝Q RQ Z＝５７ ３３.结合马尔康地区的自然情况,以该地区平均日照７h计算,则每年日照时间约为２５５５h.考虑紫外灯的折减系数约为１ １１,则模拟６年的紫外老化需要的室内辐照时间[１３]T＝２９６ ８hʈ２９７h.为确保沥青样品老化均匀,本次试样厚度为１m mʃ０ ５m m,如图１所示.图１㊀紫外老化样品２㊀结果与讨论２．１㊀复合改性沥青的制备工艺２．１．１㊀正交试验设计研究表明[１４Ｇ１６],制备工艺和改性剂掺量对改性沥青性能均有较明显的影响.本文通过研究剪切速率㊁剪切温度㊁剪切时间㊁发育时间及发育温度对复合改性沥青性能的影响,来确定复合改性沥青的制备工艺.本次试验采用五因素四水平的正交表进行试验.试验一共包含１６组,具体试验方案及测试结果如表２㊁３所示.２．１．２㊀正交试验数据处理及分析根据表４的测试结果,采用正交试验数据处理方法计算各指标极差,结果见表４和图２.由表４和图２的正交试验结果可知:对复合改性沥青针入度指标而言,剪切速率因素对其影响最２表２㊀正交试验因素及水平正交水平正交因素剪切速率/(r m i n －１)剪切温度/ħ剪切时间/m i n 发育时间/m i n 发育温度/ħK １３０００１６０４０３５１３０K ２４０００１６５５０４０１４０K ３５０００１７０６０４５１５０K ４６０００１７５７０５０１６０大,其他４个因素影响相对较小且影响水平相当;对软化点指标而言,剪切温度和剪切时间因素影响最大;对低温延度而言,剪切温度因素影响最大,其次是发育温度和剪切时间.考虑到本次制备的复合改性沥青以低温性能优良为目标,同时又必须满足规范要求的高温性能,故不考虑剪切速率对复合改性沥青针入度的影响.通过正交试验,以性能目标为导向,确定复合改性沥青制备过程中应该着重考虑表３㊀正交试验结果试验号正交因素检测结果剪切温度/ħ剪切时间/m i n 剪切速率/(r m i n－１)发育时间/m i n 发育温度/ħ２５ħ针入度/０．１m m 软化点/ħ５ħ延度/c m １１６０４０３０００３５１３０６４６１５８２１６０５０４０００４０１４０６２６３５５３１６０６０５０００４５１５０６０６４５３４１６０７０６０００５０１６０６３６１５６５１６５４０４０００４５１６０６７６３６２６１６５５０３０００５０１５０６９６１６４７１６５６０６０００３５１４０６０６４６６８１６５７０５０００４０１３０５８６５６１９１７０４０５０００５０１４０６４６１６０１０１７０５０３０００４５１３０６２５８６５１１１７０６０６０００４０１６０６６５７６７１２１７０７０４０００３５１５０６４５９６３１３１７５４０６０００４０１５０５９６３５３１４１７５５０５０００３５１６０６３６０６０１５１７５６０４０００５０１３０６５５７６６１６１７５７０３０００４５１４０６７５６５７表４㊀极差分析沥青指标水平剪切温度剪切速率剪切时间发育时间发育温度２５ħ针入度/０．１m m软化点/ħ５ħ延度/c mK １６２６６６１６３６２K ２６３６５６２６２６３K ３６４６１６３６４６３K ４６４６２６４６５６５极差R ２５３３３K １６３５９６３６１６２K ２６２６１６２６３６１K ３５９６２６１６０６０K ４５９６１５９６０６０极差R ４３４３２K １５６６２５８６２６３K ２６３６１６１５９６０K ３６４５８６３５９５８K ４５９６１５９６２６１极差R ８４５３５３图２㊀因素水平对复合改性沥青针入度㊁软化点和５ħ延度的影响剪切温度和剪切时间对其性能的影响.２．２㊀最佳制备工艺的确定由正交试验结果分析可知,剪切温度和剪切时间因素对改性沥青高低温性能影响最大,而其他因素影响相对较小.考虑到正交试验简单对比法的不足与局限,分别对剪切温度和剪切时间采用单因素分析法确定改性沥青最佳制备工艺,其他因素控制为:剪切速率５０００r m i n－１㊁发育时间３５m i n㊁发育温度１４０ħ.试验结果见表５㊁６.表５和表６表明:随着剪切温度升高,改性沥青针入度先增大后减小,软化点先减小后增大,５ħ延度先增大后减小,当剪切温度为１６５ħ时,改性沥青５ħ延度达到最大值;随着剪切时间延长,改性沥青针入度增大,软化点减小,５ħ延度先增大后减小,当剪切时间为６０m i n时,改性沥青各项指标相对较优.故剪切温度确定为１６５ħ,剪切时间为６０m i n.表５㊀剪切温度对T P SＧS B R复合改性沥青性能指标的影响剪切温度/ħ２５ħ针入度/０．１m m５ħ延度/c m软化点/ħ１６０５７５５６４１６５６０６６６２１７０６３６４５８１７５６１５８６１表６㊀剪切时间对沥青性能指标的影响剪切时间/m i n２５ħ针入度/０．１m m５ħ延度/c m软化点/ħ４０５７５８６５５０６０６１６２６０６３６６６０７０６６５５５４㊀㊀综上所述,复合改性沥青的制备工艺为:将基质沥青加热到１４０ħʃ２ħ,同时加入称量好的S B R 和T P S,手动搅拌３m i n,溶胀３０m i n后将温度升至１６５ħ,开启高速剪切机,以５０００r m i n－１的转速高速剪切６０m i n,剪切完成后在１４０ħ下搅拌发育３５m i n至气泡完全消失.２．３㊀改性剂最佳掺量依照上节确定的最佳制备工艺,固定复合改性沥青中S B R掺量分别为沥青的３％和４％(质量分数)不变,改变T P S的掺量,研究相同S B R掺量下添加不同量T P S制得的复合改性沥青路用性能的变化规律,测试结果见表７及图３㊁４.表７㊀不同改性剂掺量下复合改性沥青的三大指标SB R/％T P S/％针入度/０．１m m软化点/ħ５ħ延度/c m３２６４．８５５．６６０．２３４５９．７５８．２６５．４３６５７．２５９．８６８．９３８４９．４７８．９６３．２３１０４８．１８１．２６３．８４２６５．４５５．３６１．３４４６０．２５６．４６７．１４６５７．６５７．９７０．２４８５０．１７３．１６４．２４１０４９．３７５．９６７．８４图３㊀软化点变化曲线图４㊀延度变化曲线㊀㊀由表７及图３㊁４可知:T P SＧS B R复合改性沥青的软化点随着T P S改性剂掺量的增加而升高,尤其在T P S掺量高于于６％时,这种增长趋势更加突出;T P SＧS B R复合改性沥青的低温延度则随着T P S 改性剂掺量的增加呈现出先增大后减小再增大的变化趋势.对比分析曲线S１和S２可知,尽管随着T P S改性剂掺量的增加二者都表现出相似的变化趋势,但更高的S B R掺量对应着更优良的低温性能.综合考虑复合改性沥青的高低温性能因素,确定S B R掺量为４ ０％,T P S掺量为６ ０％２．４㊀抗老化性能评价为探究S B R和T P S两种改性剂对G S９０基质沥青改性之后的抗老化性能的提升,本文使G S９０基质沥青㊁S B R改性沥青和T P SＧS B R复合改性沥青分别经历短期老化㊁长期压力老化及紫外老化,并测试它们在各个阶段的高低温性能,评价其抗老化作用.测试结果见图５㊁６.㊀㊀由图５可知,随着老化时间的延长,３种沥青的软化点均表现出不同程度的上升,这与实际情况是相符的,沥青路面使用时间增长,老化严重,沥青轻图５㊀老化对沥青软化点的影响图６㊀老化对沥青５ħ延度的影响表９㊀老化前后３种沥青的软化点ħ沥青种类原样R T F O T R T F O T＋P A V R T F O T＋P A V＋U V G S９０基质沥青４６．８４８．２５３．１６１．４S B R改性沥青５０．３５１．５６０．４６４．０复合改性沥青５９．８６２．７６９．５７０．６表１０㊀老化前后３种沥青的５ħ延度c m 沥青种类原样R T F O T R T F O T＋P A V R T F O T＋P A V＋U V G S９０基质沥青２３．６１９．８１２．９３．２S B R改性沥青５９．５５２．５３６．２９．７复合改性沥青６８．９６３．２４９．７２９．７质组分挥发,黏性变大,故高温抗变形能力变好.３种沥青在经历了短期老化以后,软化点变化较小;经历了长期压力老化以后,软化点增幅较大;除了基质沥青,其他２种沥青在经历紫外老化后,软化点均有一定程度的增加,但其影响小于长期压力老化.综合分析可得,几种老化对基质沥青高温性能的影响程度从大到小依次为紫外老化㊁长期压力老化㊁短期老化,对S B R改性沥青高温性能的影响程度从大到小依次为长期压力老化㊁紫外老化㊁短期老化,对复５合改性沥青高温性能的影响程度从大到小依次为长期压力老化㊁短期老化㊁紫外老化.由表９可知, G S９０基质沥青㊁S B R改性沥青㊁T P SＧS B R复合改性沥青经历３种老化方式后,其软化点相较于原样沥青分别增加了３１ ２％㊁２７ ２％㊁１８ １％,表明复合改性沥青抗老化能力最优.由图６可知,随着老化时间增长,３种沥青的低温延度减小,这表明沥青在老化作用下低温抗变形能力减弱.３种沥青在经历３种老化方式后,低温延度的减幅从大到小依次为紫外老化㊁长期压力老化㊁短期老化,表明紫外老化对沥青低温性能影响最大.复合改性沥青低温性能优良,同时经历短期老化㊁长期老化和紫外老化后,其低温性能同样大幅度降低,但仍高于S B R改性沥青.从表１０可知, G S９０基质沥青㊁S B R改性沥青㊁T P SＧS B R复合改性沥青经历３种老化方式后,其５ħ低温延度相较于原样沥青分别降低了８６ ４％㊁８３ ７％㊁５６ ９％,表明相较于S B R改性沥青,T P SＧS B R复合改性沥青的抗老化性能尤其是抗紫外老化性能得到了更进一步的提升,有利于增强复合改性沥青在高海拔强辐照山区的适应性.３㊀结㊀语(１)剪切温度和剪切时间因素对复合改性沥青高低温性能影响较大.T P SＧS B R复合改性沥青的最佳制备工艺为:将基质沥青加热到１４０ħ,同时加入称量好的S B R和T P S改性剂,手动搅拌３m i n,溶胀３０m i n后将温度升至１６５ħ,开启高速剪切机,以５０００r m i n－１的速度高速剪切６０m i n,剪切完成后在１４０ħ下搅拌发育３５m i n至气泡完全消失.(２)最佳制备工艺下,复合改性沥青改性剂的合理掺量为S B R４％㊁T P S６％.(３)相较于基质沥青,S B R改性沥青的高低温性能均得到一定提升,但其抗老化能力提升有限,而T P SＧS B R复合改性沥青的高低温性能优于S B R改性沥青,且其抗老化性能尤其是抗紫外老化性能明显得到了进一步改善.参考文献:[１]㊀张敏江,陈㊀刚,焦兴华．S B R改性沥青在寒冷地区的路用性能[J]．沈阳建筑大学学报(自然科学版),２００９,２５(５):８５８Ｇ８６２．[２]㊀赵㊀毅,陈玉欣,秦㊀旻,等．S B R改性沥青混合料低温稳定性研究[J]．公路工程,２０１４,３９(２):２６９Ｇ２７３．[３]㊀丁㊀彪,柯文豪,左㊀兴,等．紫外老化对沥青及沥青混合料高低温性能的影响[J]．新型建筑材料,２０１７,４４(５):９Ｇ１２．[４]㊀V AM E G H M,AM E R IM,N A E N I SFC．P e r f o r m a n c eE v a l uＧa t i o no f F a t i g u eR e s i s t a n c eo fA s p h a l tM i x t u r e s M o d i f i e db yS B R/P PP o l y m e r B l e n d s a n dS B S[J]．C o n s t r u c t i o n a n dB u i l dＧi n g M a t e r i a l 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