详情

原文传递低沥青质SBS改性沥青储存稳定性研究

论文题名：	低沥青质SBS改性沥青储存稳定性研究
关键词：	低沥青质SBS改性沥青;储存稳定性;评价方法;微观分析
摘要：	我国近年来迅速增长的交通量以及国内复杂多变的气候环境对沥青路面的性能提出了严峻考验。经大量实验研究和工程实践发现SBS改性沥青的路用性能具有突出的优势，但由于聚合物SBS与沥青在组成结构和化学性质上存在差异，导致了二者的相容性不佳，SBS改性沥青在运输储存过程中容易产生离析，严重影响改性沥青的路用性能。从国内角度出发，我国生产的基质沥青存在沥青质含量较低的情况，沥青质作为沥青中极性最强的组分，有很强的吸附性。低沥青质含量的沥青中极性基团较少，沥青的吸附性较差，体系不稳定，导致改性沥青的存储稳定性不佳。所以，如何对我国自产的基质沥青进行高效的应用，提出合理的改性方式，为缓解国内沥青需求的压力有积极意义。　　本文通过沥青化学四组分实验测定了沥青各组分含量，分析了沥青组分对沥青性能的影响，将沥青质含量低于5%的沥青定义为低沥青质沥青。采用自主开发的稳定剂和促进剂与SBS改性剂一起对低沥青质沥青进行改性，制备低沥青质SBS改性沥青。　　通过针入度分级和PG分级的指标变化研究稳定剂和促进剂的作用。结果表明：稳定剂的加入会大幅改善SBS改性沥青的离析情况，获得稳定的改性沥青。在掺量为0.18%时有较好的抗老化性能，但稳定剂不能改变低沥青质SBS改性沥青偏软的情况，此时引入促进剂观察改性沥青的性能变化。促进剂的加入有效提高了低沥青质SBS改性沥青的高温性能，加强了改性沥青内部的空间结构，提高了粘度，降低了温度敏感性，有较好的施工和易性和抗老化性能，但对低温性能不利。按照SBS改性沥青I-C技术标准来规范低沥青质SBS改性沥青，促进剂的掺量范围在1.2%~1.8%，在掺量为1.8%时有出色的路用性能。稳定剂对低沥青质SBS改性沥青的PG等级没有影响，促进剂在保证改性沥青低温等级不变的情况下提升了高温等级。　　将热储存后离析管上、下部的复数剪切模量差作为评价SBS改性沥青储存稳定性的指标，研究发现离析复数剪切模量差的绝对值越接近零，SBS改性沥青的储存稳定性越好。　　采用荧光显微镜和红外光谱仪对低沥青质SBS改性沥青进行微观分析，研究SBS改性沥青的稳定机理。结果表明：稳定剂的加入可以使SBS改性沥青内部形成网状结构，促进剂会帮助SBS改性沥青内部形成的空间结构变得更加致密、稳定。此时低沥青质SBS改性沥青具有稳定的体系。对低沥青质SBS改性沥青的红外光谱图进行量化分析，使用特征吸收峰的面积比值（S966/S1377）来表征SBS含量，探讨了不同SBS掺量、稳定剂掺量和促进剂掺量下特征峰面积比值的变化情况。观察热储存后离析管上、下部S966/S1377差值的变化规律，与离析复数剪切模量差的变化情况相同，从微观角度论证了使用离析复数剪切模量差作为离析评价指标的可行性。
作者：	靳童
专业：	交通运输工程
导师：	王立志;时敬涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东建筑大学
学位年度：	2021