选用70号基质沥青进行SBR改性沥青实验
(1)丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯单体无规共聚而成,呈长链线型结构,带环状结构的苯乙烯为硬段,起流动作用,提高沥青的高温性能。SBR分子链在沥青中可起到支撑作用,约束沥青的流动,减少高温流动性。随着SBR掺量的增加,沥青的针入度随之下降,软化点升高。
(2)在SBR中线性结构的丁二烯为软段,起延伸变形作用,主要提高沥青的延伸能力。随着SBR掺量的增加,低温延度显著提高。
(3)SBR制备的沥青粘韧性较大,随着SBR掺量的增加,粘韧性与韧性均适当提高,但其黏韧性的增加相较于SBS改性沥青来说增大较低,这就降低了沥青的动力粘度,更方便与沥青路面的摊铺。
(4)丁苯橡胶(SBR)具有不饱和双键,可以与沥青中的芳烃组分进行结合反应,避免在加热过程中使芳烃组分的分解与老化,从而使沥青具有更好的抗老化性能。随着SBR的增加,沥青的抗老化性能有所提高。
使用上述基质沥青进行SBR类改性沥青II-A的实验。配方体系如下:
实验室制备方法:
1.调配好沥青加热至160℃,缓慢加入产品(预防冒罐风险),在160~170℃进行剪切,剪切时间为1h。
2.剪切光滑后,观察确保沥青内不存在不溶性颗粒物后在170℃以上加入稳定剂,预防凝胶。
3.加入稳定剂后在170~180℃进行搅拌发育,发育时间为2.5h。
4.进行指标检测。
研究了上述配方体系中SBR改性沥青混合料的路用性能。包括高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能以及疲劳性能,从而验证SBR改性沥青对寒冷地区普通公路路用性能的改善效果。
我国沥青路面上面层多采用密级配AC-13、AC-16或间断级配SMA的沥青混合料类型,本试验结合寒冷地区普通公路的工程实际,为了确保沥青混合料的低温抗裂性能,同时兼顾高温抗车辙性能的需要,考虑冬季温度底、切低温持续时间较长及交通量的要求,并按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的规定,配合比选用AC-13 I型密级配沥青混合料。
混合料马歇尔试验最佳油石比4.7%,孔隙率5.5%,间隙率14.2%,稳定度12.06KN,流值25(0.1mm),均符合规范要求。
由混合料路用性能试验结果可以看出,
(1)SBR改性剂的掺入,使沥青混合料的动稳定度比改性前提高了1.9倍,变形速率明显减少,这表明,改性后混合料的高温抗流动性变形的能力提高了。对改性沥青而言,软化点、当量软化点比基质沥青要高,即沥青高温稳定性增加,与之相应沥青混合料的高温稳定性亦得到明显改善。