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Sasobit/ESO复配温拌剂对sbr改性沥青及其混合料性能影响的研究

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Sasobit/ESO复配温拌剂对SBR改性沥青及其混合料性能影响的研究

作者：李启石湖南大学

学位级别：硕士

丁苯橡胶(sbr)改性沥青混合料在制备过程中sbr聚合物严重的热降解会造成其低温性能的大幅降低,而且sbr改性沥青(sbrMA)路面容易在炎热夏季发生车辙病害。现今,主要通过对sbrMA进行改性来解决上述问题,常用改性剂有纳米材料及多聚磷酸(PP... 详细信息

丁苯橡胶(sbr)改性沥青混合料在制备过程中sbr聚合物严重的热降解会造成其低温性能的大幅降低,而且sbr改性沥青(sbrMA)路面容易在炎热夏季发生车辙病害。现今,主要通过对sbrMA进行改性来解决上述问题,常用改性剂有纳米材料及多聚磷酸(PPA),前者主要提升sbrMA的抗老化性能,后者主要改善其高温性能。但是这些改性剂的掺入会在不同程度上损害sbrMA的低温抗裂性,而且sbrMA路面施工温度并无降低,这始终无法有效减轻sbr聚合物在短期老化过程中的热降解程度。针对上述问题,本文将Sasobit与环氧化大豆油(ESO)的复配物作为一种新型温拌剂来改性sbrMA。首先,通过测试不同掺量改性剂对sbrMA物理性能的影响,分别确定Sasobit与ESO的最佳掺量。然后,通过物理及流变实验探究Sasobit/ESO复配温拌剂对sbrMA老化前后性能的影响,采用荧光显微镜观测Sasobit/ESO作用下sbr聚合物在短期老化后的热降解情况,并通过傅里叶变换红外光谱仪测试老化过程中Sasobit/ESO温拌sbrMA官能团变化情况以及分析复合改性过程中所发生的化学反应。最后,从沥青混合料的高低温稳定性、水敏感性及抗疲劳开裂性能等方面来评价Sasobit/ESO对sbrMA混合料老化前后路用性能及抗老化性能的影响。得出以下主要结论:(1)Sasobit/ESO复配温拌剂中Sasobit与ESO的最佳掺量分别为4%及6%。Sasobit/ESO可以有效降低sbrMA的短期老化温度约20℃,提升其高温及低温性能,并明显减轻sbrMA短期老化过程中sbr网状结构的破坏程度。(2)Sasobit/ESO的加入可以有效改善sbrMA短期和长期老化后的低温抗裂性,且能提高其中温及高温性能等级各两级。物理、流变及官能团老化指数均表明,无论是否考虑温拌效果,Sasobit/ESO均能显著提升sbrMA的抗短期和长期老化性能。(3)sbrMA在经过Sasobit/ESO改性后,FTIR中三个新特征峰的出现均是由ESO改性剂本身特征峰引起的,且Sasobit与ESO混合后并无新特征峰产生,从而可以推断出Sasobit/ESO仅对sbrMA起到物理改性作用。(4)sbrMA混合料老化前后的高低温稳定性、水稳定性以及疲劳性能在Sasobit/ESO的作用下得到了大幅提升,且高低温性能老化指数表明sbrMA混合料的抗短期及长期老化性能得到明显增强。

关键词： sbr改性沥青 Sasobit温拌剂环氧大豆油复配温拌剂 sbr改性沥青混合料抗老化性能

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sbr改性沥青混合料试验及应用

公路交通科技（应用技术版） 2018年第11期14卷 100-103页

作者：张祝林云南临双高速公路有限公司云南临沧677000

针对寒冷地区改性沥青的适应性,设计了AC-16与AC-202种级配的sbr沥青混合料配合比,并通过室内开展了其在不同老化阶段的路用性能的研究,对其在我国寒冷地区的实际应用效果通过工程应用实例进行了评价。室内试验结果表明:相比于普通沥青... 详细信息

针对寒冷地区改性沥青的适应性,设计了AC-16与AC-202种级配的sbr沥青混合料配合比,并通过室内开展了其在不同老化阶段的路用性能的研究,对其在我国寒冷地区的实际应用效果通过工程应用实例进行了评价。室内试验结果表明:相比于普通沥青混合料,sbr改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性能均有较好的提升,特别是低温抗裂性能提升显著;采用AC-16级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的sbr沥青混合料动稳定度分别提高了4. 41%、5. 41%;采用AC-20级配时,相比于AH-110沥青混合料,未老化与短期老化时的sbr沥青混合料动稳定度分别提高了5. 26%、0. 79%;未老化与短期老化时,sbr(AC-16)与sbr(AC-20)的劈裂强度随温度的降低而增加,抗裂性能发生了降低,但由于其自身低温松弛应力要大于温度所产生的应力,其内部结构仍保持完整,无裂缝产生。工程应用实例表明:沥青路面在采用sbr沥青混合料后,其路用性能优异,实际应用效果优异,适用于寒冷地区,具有广阔的应用前景。

关键词： sbr改性沥青混合料路用性能室内试验工程应用

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sbr改性沥青混合料低温稳定性研究

公路工程 2014年第2期39卷 269-273页

作者：赵毅陈玉欣秦旻梁乃兴重庆交通大学土木建筑学院重庆400074 河北交通职业技术学院土木工程系河北石家庄050091 重庆交通大学管理学院重庆400074 西南交通大学道路工程四川省重点实验室四川成都610031

针对西藏地区气候寒冷、紫外线强烈等独特的自然环境条件,设计了sbr-AC-16I、sbr-AC-20I、AH-AC-16I、AH-AC-20I四种类型的沥青混合料,在充分考虑老化、温度对沥青混合料低温性能影响的情况下开展低温劈裂试验,重点分析sbr改性沥青混合... 详细信息

针对西藏地区气候寒冷、紫外线强烈等独特的自然环境条件,设计了sbr-AC-16I、sbr-AC-20I、AH-AC-16I、AH-AC-20I四种类型的沥青混合料,在充分考虑老化、温度对沥青混合料低温性能影响的情况下开展低温劈裂试验,重点分析sbr改性沥青混合料和AH沥青混合料之间的性能差异。选取沥青的针入度、延度、沥青含量3个影响因素进行基于灰色关联度的相关性分析,研究不同影响因素对沥青混合料低温稳定性的影响规律。

关键词： sbr改性沥青灰色关联度低温稳定性西藏地区

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sbr改性沥青在寒冷地区的路用性能

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2009年第5期25卷 858-862页

作者：张敏江陈刚焦兴华沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究sbr改性沥青在寒冷地区的适用性.方法结合北方寒冷地区的气候特点,采用sbr改性剂对辽河90#沥青进行了改性研究,并进行了改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能、水稳定性等路用性能试验.结果综合考虑经济技术两... 详细信息

目的研究sbr改性沥青在寒冷地区的适用性.方法结合北方寒冷地区的气候特点,采用sbr改性剂对辽河90#沥青进行了改性研究,并进行了改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能、水稳定性等路用性能试验.结果综合考虑经济技术两方面的因素,sbr改性剂的最佳掺入的质量分数为4%;sbr改性沥青混合料的冻融劈裂强度明显大于基质沥青混合料,TSR提高比例为12%;sbr改性沥青的车辙动稳定度约是基质沥青的3倍;sbr改性沥青的破坏应变约是基质沥青的1.5倍;当都采用4.5 MPa应力加载时,sbr改性沥青混合料的疲劳寿命是基质沥青混合料疲劳寿命的5倍.结论研究表明辽河90#沥青经sbr改性后的路用性能有了显著的提高;适合北方寒冷地区的气候特点.

关键词：道路工程 sbr改性沥青低温抗裂性高温稳定性抗疲劳性能水稳定性

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纳米ZnO/sbr改性沥青混合料性能分析

佳木斯大学学报（自然科学版） 2022年第4期40卷 9-14页

作者：孙培张蒙肖赟梁子君合肥学院城市建设与交通学院安徽合肥230601

为扩大sbr改性沥青的应用范围,本文首先选取纳米ZnO和sbr,制备纳米ZnO/sbr改性沥青,并基于沥青常规性能试验,确定了2种改性剂的最优剂量。其次,对最佳剂量的纳米复合改性沥青和sbr改性沥青开展DSR试验,进一步分析纳米ZnO对sbr改性沥青... 详细信息

为扩大sbr改性沥青的应用范围,本文首先选取纳米ZnO和sbr,制备纳米ZnO/sbr改性沥青,并基于沥青常规性能试验,确定了2种改性剂的最优剂量。其次,对最佳剂量的纳米复合改性沥青和sbr改性沥青开展DSR试验,进一步分析纳米ZnO对sbr改性沥青高温性能的改善效果。最后,通过室内试验,系统分析了两种改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明:不同剂量的纳米ZnO均可改善sbr改性沥青的高低温性能和黏性,且最佳剂量为4%;掺入4%纳米ZnO后,sbr改性沥青的高温分级从76℃提高到82℃;与sbr改性沥青混合料相比,纳米ZnO/sbr改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、间接抗拉性和抗疲劳性能均得到改善,其中对高温性能的改善效果尤为显著,动稳定度提高了35.2%。

关键词：道路工程纳米ZnO sbr改性沥青高温性能 PG分级

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sbr改性沥青在西藏地区路用性能研究

SBR改性沥青在西藏地区路用性能研究

作者：丁兰重庆交通大学

学位级别：硕士

青藏高原是世界屋脊,有着特殊的自然条件,空气稀薄,气压低,氧气少,气温年温差小、日温差大,日照时间长,紫外线强烈,气候类型复杂、垂直变化大。这给公路的修筑技术和筑路材料的性能提出了特殊的要求。在西藏的自然环境下,常用沥青混合... 详细信息

青藏高原是世界屋脊,有着特殊的自然条件,空气稀薄,气压低,氧气少,气温年温差小、日温差大,日照时间长,紫外线强烈,气候类型复杂、垂直变化大。这给公路的修筑技术和筑路材料的性能提出了特殊的要求。在西藏的自然环境下,常用沥青混合料老化快,很难同时满足沥青路面对高温稳定性、低温稳定性及耐久性的要求。sbr改性沥青将会改善沥青路面的高温稳定性、低温稳定性及耐久性。本课题通过室内试验、理论分析、试验路研究,研究sbr改性沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性、水稳定性、耐老化性等性能,并探索sbr改性沥青的机理,全面分析sbr改性沥青混合料在西藏地区的路用性能。研究成果首次揭示了sbr改性沥青的老化发展规律,沥青混合料的热老化程度随时间的变化符合幂指数分布。研究发现sbr改性沥青混合料的耐热老化性是重交110#沥青混合料的1.3倍,耐紫外光老化性是重交110#沥青混合料的2.5倍。研究结果表明sbr改性沥青混合料的水稳定性、低温稳定性均优于重交110#沥青混合料,sbr改性沥青混合料路面比重交110#沥青混合料路面在西藏地区有更好的适用性,表现出更好的路用性能。聚合物sbr改性沥青的机理是由于聚合物sbr以细微颗粒状均匀分散在沥青结构中,改善了沥青的微观结构,在沥青中形成分相而不分离的织态结构,引起了沥青组分的重新分配,饱和分减少,胶质、沥青质、芳香分增加。改善了沥青混合料的高、低温稳定性、水稳定性及耐老化性。研究成果对西藏高原地区的聚合物改性沥青使用有重要的指导意义和重要的理论价值。

关键词： sbr改性沥青沥青混合料耐老化性路用性能改性机理

就地热再生sbr改性沥青混合料路用性能研究

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交通世界 2023年第23期 26-28,35页

作者：荣海生安徽省交通建设股份有限公司安徽合肥230041

为提高沥青路面回收材料利用率,改善热再生沥青混合料性能,对就地热再生sbr改性沥青混合料的技术性能进行研究。采用旧矿料掺量80%、新材料掺量20%,按AC-16级配类型进行级配设计;通过对沥青混合料进行半圆弯曲试验、间接拉伸试验和车辙... 详细信息

为提高沥青路面回收材料利用率,改善热再生沥青混合料性能,对就地热再生sbr改性沥青混合料的技术性能进行研究。采用旧矿料掺量80%、新材料掺量20%,按AC-16级配类型进行级配设计;通过对沥青混合料进行半圆弯曲试验、间接拉伸试验和车辙试验验证其路用性能。结果表明:当RAP掺量为4%时,就地热再生sbr改性沥青混合料具有良好的抗裂性能和高温稳定性。依托实际工程得出,就地热再生sbr改性沥青混合料的性能满足工程要求。

关键词：道路工程就地热再生 sbr改性沥青抗裂性能

温拌剂Sasobit对sbr改性沥青短期老化后性能的影响

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中外公路 2020年第2期40卷 285-289页

作者：杨侣珍湖南交通职业技术学院湖南长沙410132

为了减少短期热氧老化对sbr改性沥青低温性能的不利影响,利用温拌剂Sasobit的降黏作用,将其掺入到sbr改性沥青中,测定了温拌剂Sasobit降低sbr改性沥青拌和温度的效果,并通过针入度、软化点、延度、温度扫描和红外光谱测试评价了温拌剂Sa... 详细信息

为了减少短期热氧老化对sbr改性沥青低温性能的不利影响,利用温拌剂Sasobit的降黏作用,将其掺入到sbr改性沥青中,测定了温拌剂Sasobit降低sbr改性沥青拌和温度的效果,并通过针入度、软化点、延度、温度扫描和红外光谱测试评价了温拌剂Sasobit对sbr改性沥青物理、流变和老化性能的影响。研究结果表明:温拌剂Sasobit的掺入提高了sbr改性沥青的高温稳定性,并通过大幅降低sbr改性沥青的拌和温度来减少短期热氧老化对sbr改性沥青性能的不利影响。

关键词：温拌剂Sasobit sbr改性沥青短期热氧老化流变性能物理性能

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sbr改性沥青生产工艺

炼油技术与工程 2009年第7期39卷 1-4页

作者：李剑新杨克红耿亚平中国石油天然气股份有限公司克拉玛依石化分公司新疆克拉玛依市834000

介绍并分析了目前我国多家生产厂采用的四种sbr改性沥青生产工艺:胶块粉碎单釜循环工艺、胶粉双釜循环工艺、胶块溶剂工艺、胶乳工艺;以及这些生产工艺的产品质量和使用的sbr改性剂的性质。阐述了sbr改性沥青的生产技术关键以及提高产... 详细信息

介绍并分析了目前我国多家生产厂采用的四种sbr改性沥青生产工艺:胶块粉碎单釜循环工艺、胶粉双釜循环工艺、胶块溶剂工艺、胶乳工艺;以及这些生产工艺的产品质量和使用的sbr改性剂的性质。阐述了sbr改性沥青的生产技术关键以及提高产品质量的途径,认为:使用块状改性剂时要解决好胶块的粉碎问题,使用粉状改性剂时要解决好胶粉再次结块的问题,使用粉状改性剂是今后的发展方向;应采用适宜的反应温度等工艺条件,并添加适宜的助剂来提高sbr与沥青的相容性。

关键词： sbr改性沥青改性剂基质沥青生产工艺产品质量