SBS改性沥青的流变特性研究.pdf

2007年第12期黑龙江交通科技No.12,2007
(总第166期)HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI(SumNo.166)

SBS改性沥青的流变特性研究
康玉芳
(石家庄市公路桥梁建设集团)

摘要:通过粘度、动态剪切流变试验来研究SBS改性沥青的高温流变特性,弯曲梁流变试验来研究SBS改
性沥青的低温流变特性,系统的分析了SBS改性沥青在高、低温下所表现出的与基质沥青所不同的流变特
性。
关键词:SBS改性沥青;粘度;动态剪切流变试验;弯曲梁流变试验
中图分类号:U416.217文献标识码:C文章编号:1008-3383(2007)12-0072-03

0前言来评价沥青的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和疲劳性
目前改性沥青以其技术经济优势得到了突飞猛进的发能。
展,其原因有两个方面,一是为适应我国公路运输大型、渠针对改性沥青的特性,美国和加拿大等国家在SHRP现
化、重载、超载的需要,普通沥青难当重任,采用改性沥青成有成果的基础上进行了大量的后续研究,美国NCHRP9-10
为势所必然的选择;二来虽然我国近年高速公路数量猛增,研究认为,由于Superpave沥青技术标准是基于基质沥青研
但路面早期病害严重,其中不乏一两年就出现严重破坏的例究的,而改性沥青的流变特性与普通沥青有较大的区别,所
子,造成了巨大浪费,在这样的情况下,百年大计,质量先以采用SHRP分级标准不能正确反映改性沥青的性质。
行,采用优质材料从根本上去解决问题的观念逐渐得到重NCHRP公布的∀CharacterizationofModifiedAsphalt
视。正是在这样的背景下,改性沥青的应用越来越多,在我BindersinSuperpaveMixDesign#报告中认为现行AASHTO
国的有些省份规定凡高速公路等重要公路都采用改性沥青。MP1不能全面反应改性沥青的性能,未能充分预测沥青的性
其中以SBS改性沥青应用最为广泛,占据改性沥青市场的最能,因此引入粘性流体和能量消散概念,在沥青胶结料性能
大份额,几乎成为改性沥青的代名词。所以,本文对SBS改和混合料性能之间建立更有效的联系,并推荐三个评价指
性沥青的流变特性进行深入的研究,有实际的意义。标:
1改性沥青流变特性评价指标(1)永久变形。采用改性沥青蠕变劲度的粘性部分来
多年来,人们对聚合物改性沥青的评价基本上是沿袭基反映改性沥青的抗变形能力,以动态剪切流变仪中的重复蠕
质沥青规范中的有关试验方法,或对某些试验条件进行适当变试验来测量;
修改,如针入度、软化点、延度、粘度等指标,仍然是各国改性(2)疲劳开裂。用累计开裂循环次数来评价改性沥青
沥青技术规范中的主要指标。还有其他一些与针入度相关的疲劳开裂性能,用动态剪切流变仪中的重复循环加载试验
的针入度指数、当量软化点、当量脆点等,由于这些试验方法来测量;
简单,被很多国家所应用。多数国家是以软化点、60!粘度(3)低温开裂。用弯曲梁流变仪和直接拉伸试验,结合
为高温流变指标;由于低温流变性能是改性沥青的一个明显破坏应力和破坏应变以及具体区域设计降温率确定改性沥
的优势,很多国家都以低温延度为低温流变指标,5!、7!、青的玻璃化温度,并用其反映改性沥青低温抗开裂性能。
10!、15!延度在不同国家改性沥青技术规范中都出现过,本文通过粘度试验和动态剪切流变试验来评价SBS改
也有国家用4!或7!的针入度来反映改性沥青的低温特性沥青的高温流变特性,弯曲梁流变试验来评价SBS改性沥
性。青的低温流变特性。

大量研究表明由于这些指标属经验性指标,不能真实反2试验
映改性沥青的流变特性和路用性能,美国SHRP(Strategic2.1试验原材料
HighwayResearchProgram)研究认为这类指标与现场实际路本文采用2种改性沥青,一种改性沥青的基质沥青采用
用性能相关性不强,而且试验本身受人为因素影响大,精度东海-90#沥青(代号DH90)、改性剂分别为燕山石化生产
明显不足等,彻底放弃了这种经验性指标体系。作为SHRP的SBS-4303和SBS-503,其改性沥青配方为:DH90+5%
计划Superpave的主要成果沥青性能分级(Performance503+5∃稳定剂。另一种改性沥青其基质沥青为韩国SK-
GradedSpecification)标准,提出了一套全新的流变学指标体90#沥青,配方为SK90+5%4303+5∃稳定剂。其技术性能
系和试验方法,通过对沥青在高、中、低温流变指标的测试,指标如表1,表2所示。
%72%
第12期SBS改性沥青的流变特性研究总第166期

表1东海基质沥青和改性沥青技术指标室内测试结果

项目东海沥青标准改性沥青标准

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