CN108359254A - 适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青及其制备方法，复合改性沥青组分包括SBS改性剂1～3％；纳米ZnO 1～3％；硫磺1～2％；稳定剂0.15～0.3％，余量为SBR改性沥青；通过在SBR改性沥青中添加SBS改性剂和纳米ZnO，使得符合改性后的沥青能兼具两种改性沥青的性能优点，具备高温抗变形性能好和低温抗裂性能强的特点，可有效适用于高海拔高寒地区环境下对沥青材料的性能要求。

Description

适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于沥青材料组合物领域，涉及适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，还涉及该沥青的制备方法。
背景技术
在中国高海拔地区，平均海拔3000米以上，空气稀薄，紫外线强烈且日照时间长，夏季温度高，黑色的沥青路面吸热导致路表温度较高，对沥青材料的高温抗变形性能要求较高；此外，高海拔地区冬季严寒多雪，长期处于冰冻状态，对沥青材料的低温抗裂性能要求也较高。因此，高海拔高寒地区对沥青原材料的高温抗变形和低温抗裂性能要求均较高，沥青材料选材不当，极易造成沥青路面出现破坏，降低使用寿命。SBS和SBR作为目前最常用的两种改性沥青，以其优良的性能特点，已被广泛地应用于沥青路面建设中。但是，研究结果表明，SBS改性沥青的高温抗变形性能较好，但其低温抗裂性能较差；SBR改性沥青的低温抗裂性能较好，但其高温抗变形性能较差。两种改性沥青并不能很好地适用于高海拔高寒地区的使用。
针对上述SBS和SBR两种改性沥青的性能缺陷，通过在SBR改性沥青中添加SBS改性剂以及纳米ZnO等外加剂，使得复合改性后的沥青能兼具两种改性沥青的性能优点，具备高温抗变形性能好和低温抗裂性能强的特点，可有效适用于高海拔高寒地区环境下对沥青材料的性能要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青；本发明的目的之二在于提供适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，按重量百分比计包括如下组分：
优选的，按重量百分比计包括如下组分：
2、所述适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青的制备方法，具体步骤如下：将SBR改性沥青加热至熔融状态，按配比加入SBS改性剂，搅拌均匀，随后加入纳米ZnO，继续搅拌，然后进行剪切处理，剪切过程逐步加入硫磺，剪切结束前加入稳定剂。
优选的，具体步骤如下：将SBR改性沥青加热至熔融状态，按配比加入SBS改性剂，以2000r/min条件搅拌20min，随后加入纳米ZnO，继续搅拌30min，然后在温度为170℃进行剪切处理，剪切过程逐步加入硫磺，剪切结束前30min加入稳定剂。
更优选的，所述剪切初始转速为3000r/min，逐渐增大至7000r/min。
本发明的有益效果在于：本发明公开了适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，通过在SBR改性沥青中添加SBS改性剂以及纳米ZnO等外加剂，使得复合改性后的沥青能兼具两种改性沥青的性能优点，具备高温抗变形性能好和低温抗裂性能强的特点，可有效适用于高海拔高寒地区环境下对沥青材料的性能要求。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，按重量百分比计，包括如下组分：2％SBS改性剂、2％纳米ZnO、1％硫磺，0.15％稳定剂，余量为SBR改性沥青。
制备方法为：将SBR改性沥青加热至熔融状态，按掺量2％SBS改性剂加入其中，采用机械搅拌仪以2000r/min对其进行搅拌20min，随后加入2％纳米ZnO继续搅拌30min，搅拌结束后，采用高速剪切机对初步搅拌后的改性沥青进行剪切45min，并逐步加入1％硫磺，初期转速为3000r/min，后逐渐增大至7000r/min，整个剪切过程温度控制为170℃。最后，在剪切结束前30min加入0.15％稳定剂。
实施例2
适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，按重量百分比计，包括如下组分：1％SBS改性剂、1％纳米ZnO、2％硫磺，0.2％稳定剂，余量为SBR改性沥青。
制备方法同实施例1，区别在于按实施例2配比加入各原料。
实施例3
适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，按重量百分比计，包括如下组分：3％SBS改性剂、2％纳米ZnO、1％硫磺，0.3％稳定剂，余量为SBR改性沥青。
制备方法同实施例1，区别在于按实施例3配比加入各原料。
对比实施例
适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，按重量百分比计，包括如下组分：4％SBS改性剂、1％纳米ZnO、1％硫磺，0.3％稳定剂，余量为SBR改性沥青。
制备方法同实施例1，区别在于按对比实施例配比加入各原料。
适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青性能测试：
1、沥青的常规性能对比试验
分别对SBS改性沥青、SBR改性沥青以及掺加本发明的复合改性沥青进行了对比试验，试验项目为针入度、软化点、延度试验以及薄膜烘箱老化试验，结果见表1。
表1、三种改性沥青的对比试验结果
从表1可以看出，本发明的复合改性沥青高低温性能均得到了一定程度的提升。本发明的复合改性沥青与SBS改性沥青相比，针入度增加了10.6％，延度增加了147％，软化点增加了6.6％，说明本发明的复合改性沥青与SBS改性沥青相比较，低温抗裂性能得到了显著提高，而高温抗变形性能则提升不大，基本保持不变；而对比实施例中添加过多SBS改性剂无法获得此技术效果。本发明的复合改性沥青与SBR改性沥青相比，针入度降低了39.7％，延度降低了15.2％，软化点增加了47.9％，说明本发明的复合改性沥青与SBR改性沥青相比较，高温抗变形性能得到了显著提升，低温抗裂性能略微有所降低。
2、沥青的高温抗变形性能对比试验
采用动态剪切流变仪进行动态剪切(DSR)试验对本文的三种改性沥青进行对比试验，测试旋转薄膜烘箱老化前的相位角δ和剪切模量|G*|，并计算出车辙因子|G*|/sinδ，进行高温抗变形性能对比，车辙因子试验结果见表2。
表2、三种改性沥青车辙因子G*/sinδ
从表2可以看出，本发明的车辙因子与SBS改性沥青相当，但远高于SBR改性沥青。在46℃、52℃和58℃下，本发明的复合改性沥青的车辙因子比SBR改性沥青提高了394％、428％和378％，比SBS改性沥青降低了8.5％、7.1％和10.5％，说明本发明高温性能显著提升，远高于SBR改性沥青，并与SBS改性沥青高温性能相当。
3、沥青的低温抗裂性能对比试验
对三种改性沥青进行PAV老化和RTFOT老化试验对比，测量其蠕变劲度模量s和变形速率m，对比试验结果见表3。
表3、三种改性沥青蠕变劲度模量s和变形速率m
从表3可以看出，随着温度降低，三种改性沥青的蠕变劲度模量s均增大，但变形速率m均降低，说明三种改性沥青的低温抗裂性能随温度降低均受到减弱。本发明的复合改性沥青在-12℃、-18℃和-24℃下，与SBS改性沥青相比，蠕变劲度模量降低了12.0％、9.5％和34.7％，变形速率增加了18.7％、46.0％和47.8％，说明本发明与SBS改性沥青相比，低温抗裂性能得到了极大的提升。本发明的复合改性沥青在-12℃、-18℃和-24℃下，与SBR改性沥青相比，蠕变劲度模量增加了6.7％、3.8％和2.4％，变形速率降低了3.7％、3.1％和2.3％，数据变化基本不大，说明本发明与SBR改性沥青相比，低温抗裂性能相当。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，其特征在于，按重量百分比计包括如下组分：
2.根据权利要求1所述适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青，其特征在于，按重量百分比计包括如下组分：
3.权利要求1或2所述适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：将SBR改性沥青加热至熔融状态，按配比加入SBS改性剂，搅拌均匀，随后加入纳米ZnO，继续搅拌，然后进行剪切处理，剪切过程逐步加入硫磺，剪切结束前加入稳定剂。
4.根据权利要求3所述适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：将SBR改性沥青加热至熔融状态，按配比加入SBS改性剂，以2000r/min条件搅拌20min，随后加入纳米ZnO，继续搅拌30min，然后在温度为170℃进行剪切处理，剪切过程逐步加入硫磺，剪切结束前30min加入稳定剂。
5.根据权利要求3或4所述适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青的制备方法，其特征在于：所述剪切初始转速为3000r/min，逐渐增大至7000r/min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114280027A (zh) * 2021-12-28 2022-04-05 招商局重庆交通科研设计院有限公司 一种回收沥青老化状态的评价方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102993755A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 路翔股份有限公司 改性沥青、该改性沥青的制备方法与沥青混凝土
CN106243747A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 柳小军 一种高寒改性沥青及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102993755A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 路翔股份有限公司 改性沥青、该改性沥青的制备方法与沥青混凝土
CN106243747A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 柳小军 一种高寒改性沥青及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
才洪美: "《沥青关键技术指标检测指南》", 30 September 2016, 中国质检出版社 中国标准出版社 *
杨凯等: "SBS与SBR胶粉复合改性沥青性能研究", 《公路》 *
陈渊召: "纳米氧化锌改性沥青混合料性能分析", 《中国公路学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114280027A (zh) * 2021-12-28 2022-04-05 招商局重庆交通科研设计院有限公司 一种回收沥青老化状态的评价方法
CN114280027B (zh) * 2021-12-28 2023-06-16 招商局重庆交通科研设计院有限公司 一种回收沥青老化状态的评价方法

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