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1、對SBS改性瀝青的性能研究摘要:對SBS改性瀝青進行不同溫度及不同貫入時間下的針入度試驗，以此來評價瀝青的流變特性及路用性能;分析了SBS改性瀝青的軟化點隨著混合過程的變化而出現(xiàn)的復雜變化，并通過不同溫度和速率條件下的延度試驗來分析改性瀝青的流變特性。Abstract:SBSmodifiedasphaltatdifferenttemperaturesandunderdifferentpenetra廿ontimeofthepenetrationtestareexperieneedinordertoevaluatetherheologicalpropertiesofasphaltandroa
2、dperformsnee.SofteningpointofSBSmod訐iedasphaltwillchangeasthemixingprocessthecomplexchangesoccur,therheologicalbehaviorofmodifiedasphaltisanalyzedunderdifferentconditionsoftemperatureandrateofextension?關鍵詞:SBS改性瀝青;針入度;軟化點;延度;流變特性Keywords:SBSmochfiedasphalt;needlepenetration;softeningpoint;ductili
3、ty;rheologicalbehavior中圖分類號:TU58文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)06-0202-01改性瀝青是一種典型的粘彈性材料，研究其性能應從其粘彈性本質(zhì)出發(fā)，采用流變學的方法進行描述。在高溫條件下，我們希望改性瀝青的粘性成分多一些，材料用于粘性抵抗的能量多一些，流動變形就會小一些，從而提高其抗車轍的能力，減少高溫破壞的可能性;在低溫條件下，我們希望使用流動性能好的改性瀝青，這樣可以松弛掉因溫度降低而產(chǎn)生的溫度收縮應力，減少低溫開裂的可能性。因此，本文從流變學的角度描述SBS改性瀝青的性能，從而避免常規(guī)指標經(jīng)驗性的不足,并真實地反映SBS改性瀝青
4、的流變本質(zhì)。1SBS改性瀝青針入度與貫入時間的關系基質(zhì)瀝青與SBS改性瀝青試樣在不同溫度下的針入度與貫入時間均如圖1所示，曲線形狀類似于瀝青的蠕變變形時間曲線，但針入度試驗不是簡單的蠕變試驗，其荷載作用面是針狀的,而且是逐漸扎入瀝青中的,所以盡管荷載固定，但應力及應變速率都隨貫入深度的增加而逐漸減小。圖1貫入時間-針入度關系曲線分析試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當溫度和荷重條件不變時，針入度隨貫入時間增長而增大的過程符合如下關系：lgP=Blgt+K(1)式中：P為針入度(O.lmm);t為貫入時間(s);K為測定常數(shù)。B值即為該流變曲線的斜率，它反映了針入度隨貫入時間延長而增長的快慢程度，可稱之為針入
5、度時間指數(shù)。B值越大，流變曲線的斜率越大，在相同荷載作用時間內(nèi)剪切變形越大;相反,B值越小，相同時間內(nèi)的變形也越小，它反映了針入度的時間感應性,其意義與用流變儀研究流變特性時的C值(復合流動度或稱流變指數(shù))相仿。2SBS改性瀝青在混合過程中軟化點的變化SBS加入到瀝青中，立即進行高速剪切，剛開始混合時(前5rnin),SBS由于還未被瀝青軟化、溶脹,仍舊保持相對的剛性，因此在高速剪切作用下,迅速被粉碎成lum左右的粒子，分布于瀝青中;此時SBS由于還未溶脹，因此，聚合物相的體積分數(shù)極小，加之粒徑很小，造成其軟化點很低(53.5°C);隨著混合時間的延長(15>30min時),SBS的粒徑
6、明顯變大，達到10um左右，同時聚合物相的體積分數(shù)變大，改性瀝青軟化點隨之提高。當混合過程繼續(xù)下去，改性瀝青會出現(xiàn)兩種趨勢：一種是永遠達不到相溶,則其顯微結(jié)構(gòu)及軟化點始終與30min時的結(jié)果類似;另一種是隨著混合時間的增加,SBS改性瀝青會在某一段很短的時間內(nèi)突然從不相溶變成相溶，但軟化點仍較高;隨著混合時間的再增加,改性瀝青的軟化點會降低。由此可以看出，改性瀝青的軟化點在開始混合階段會隨混合時間的增加迅速升高，再繼續(xù)混合，軟化點在高位保持穩(wěn)定，繼而大幅度下降;當改性瀝青達到充分相溶時,軟化點也不再隨著混合時間的變化而發(fā)生較大的變化。3SBS在混合過程中延度的變化基質(zhì)瀝青與加入3%SBS
7、的改性瀝青延度試驗結(jié)果見表lo表1基質(zhì)瀝青與改性瀝青基本性質(zhì)試驗結(jié)果分析與機理探討：表1數(shù)據(jù)說明瀝青經(jīng)3%SBS改性后，針入度降低，軟化點升高,高溫穩(wěn)定性得到提高，僅憑此還不能說明SBS的加入一定改善了原瀝青的路用性能。通過不同條件下的延度（見表2）試驗發(fā)現(xiàn),SBS不僅提高了原瀝青的高溫穩(wěn)定性，還改善了低溫抗裂性。相對基質(zhì)瀝青來講，低溫延度大大增加，高溫延度明顯減小。說明SBS提高了原瀝青的低溫柔韌性和高溫穩(wěn)定性。溫度越低,延度隨速
