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原文传递 POE-SBS复合改性沥青混合料技术性能探究

论文题名：	POE-SBS复合改性沥青混合料技术性能探究
关键词：	沥青混合料;POE-SBS比例;抗老化性;路用性能
摘要：	沥青混合料作为道路路面常用的建筑材料，在道路建设领域应用十分广泛，由于基质沥青性能存在缺陷，在道路建设领域一般通过制备改性沥青混合料以提高路面使用性能。目前，热塑性弹性材料SBS是最常用基质沥青改性剂，SBS改性沥青与基质沥青相比，路面的高温抗车辙与低温抗开裂能力均得到较大幅度改善，但此沥青路面存在易老化的缺陷。新型热塑性弹性体聚乙烯-辛烯共聚物POE，其分子内部不含非饱和化学键，因此化学性质稳定，且加工性良好和韧性强，用其制备的改性沥青材料在耐老化方面具备明显的优势。鉴于此，研究中将SBS、POE掺入基质沥青，制备复合改性沥青，并与石料联合拌制成沥青混合料，通过分析复合改性沥青在不同老化阶段的性能变化以及沥青混合料的路用性能、抗老化性能，研究POE对SBS改性沥青性能的改善效果。主要研究内容及成果如下：　　通过针入度分级、PG分级指标测试，研究了POE-SBS比例对沥青性能的影响，根据试验结果得出POE/SBS比例增大，沥青的针入度增大，软化点减小，粘度增大延度变化不明显，且当POE/SBS比例大于2：8时，会降低沥青感温性能。复合改性沥青的PG分级体系比SBS改性沥青的高低温指标均高出一个等级，结合两种分级体系并考虑经济性，最终选择了3种比例复合改性沥青进行后续研究。　　通过SHRP单点测试、荧光显微分析、红外光谱分析，研究了复合改性沥青在老化时流变性能及微观形态的变化，试验结果显示：复合改性沥青在老化时其高、低温性能优于SBS改性沥青，且上述性能受老化的影响要小于SBS改性沥青；复合改性沥青中形成的POE-SBS联结体系能够吸收固定更多的轻油组分，使得改性剂溶胀更充分，形成的网状结构更完整；掺加POE后能够改善SBS的抗老化能力，沥青组分中某些官能团受老化衰减的趋势得到减缓。　　通过复合改性沥青混合料的路用性能测试，研究了掺加POE后对沥青混合料性能的影响，试验结果显示：POE/SBS比例过大会影响沥青与石料的黏附性，导致沥青的水稳定性以及高温抗车辙性能衰减，所以实际工程中应注意选用小比例的复合改性沥青以免破坏沥青混合料路用性能，掺加POE后能够大幅提升混合料的低温抗开裂能力，因此在冬季严寒地区POE-SBS复合改性沥青应用前景广泛。　　通过对沥青混合料进行人工模拟老化，对比复合改性沥青与SBS改性沥青混合料的力学性能及路用性能的变化，试验结果显示：老化导致沥青混合料中沥青胶结料变硬、变脆；复合改性沥青混合料的力学性能、路用性能受老化衰减的程度小于SBS改性沥青混合料，说明掺加POE后能够提升沥青混合料的抗老化能力，复合改性沥青路面具有优良的耐久性；沥青混合料的老化衰减主要发生在短期老化阶段，在实际生产拌和、摊铺过程中，要严格控制温度，以免损伤沥青混合料的使用性能。
作者：	李孝东
专业：	道路与铁道工程
导师：	王立志
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东建筑大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文