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改性沥青中SBS含量检测与老化性能研究 SBS改性沥青的制取极其老化试验 不同SBS掺量的改性沥青老化前后性能分析 沥青混合料老化前后感温性能研究 红外光谱法检测SBS含量的可行性 SBS含量的红外光谱检测方法 基于FTIR的改性沥青老化分析 主要研究内容 在我国已建成的高速公路路面中，90%以上是半刚性基层沥青路面 从2010年至2015年道路沥青年均消费总量已达2000万吨 用量庞大，同时存在普遍的问题和病害 沥青的改性 改性效果（SBS） 研究背景 沥青常规检测指标 SBS含量检测及抗老化性能 荧光显微分析法、凝胶渗透色谱法、热重分析法和红外光谱法等 基于红外光谱法检测改性沥青中SBS含量，分析沥青老化特性 试验方法 试验方案 基质沥青 壳牌沥青有限公司所生产的70#石油沥青（后文简称壳牌）和江苏宝利沥青股份有限公司提供的70#石油沥青（后文简称宝利）。 SBS改性剂 壳牌沥青有限公司生产的YH-791-H型SBS改性剂 集料、矿粉、稳定剂（ 硫磺）、沥青溶剂（ CS2 ） 原材料 傅里叶红外光谱仪 高速剪切搅拌仪 旋转薄膜烘箱 动态剪切流变仪 试验仪器 SBS改性剂加入基质沥青后，SBS聚合物端基（聚苯乙烯节点）在高温环境下发生软化，随之具有一定的流动性；而聚合物中基（聚丁二烯链）则吸收或胶结沥青相中的油分，体积增大，成为一种类似海绵状的弹性体。在沥青与改性剂剪切搅拌的过程中，SBS改性剂这种变软、弹性增加、体积增大的效果逐渐明显，并且在沥青相中分散均匀。当SBS改性剂剂量达到一定值时，聚合物完全分散在沥青相中并被软沥青质、胶质等包围和渗透，形成连续、交联的SBS空间网络结构，沥青分子间相互作用力得以加强，内聚力得以提高。在宏观上，SBS的改性效果表现为沥青粘度增加、变形能力增强、抗车辙能力上升等。 SBS改性剂的改性机理 SBS改性沥青的制取 针入度----- 沥青针入度试验是检测沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏能力，并以此反映沥青感温性的一项重要指标。 软化点----- 沥青软化点是沥青达到某种特定条件粘度时的温度，其主要反映沥青的高温稳定性，亦可作为沥青粘度性能的参考指标。 延 度----- 沥青延度是用以评价沥青塑性的重要指标，延度越大，说明沥青塑性越好。 三大指标试验 试验结果与分析 针入度指数、延度、软化点随着SBS含量的增加而提升，较整体而言，SBS含量从2%到4%时，增幅明显。且壳牌沥青增幅比宝利沥青略微要大，但SBS含量超过5%后，壳牌沥青三大指标呈现出下降的趋势。说明对于不同种类的基质沥青而言，SBS改性剂对其有着不同的改性效果。 1、三大指标试验 1、三大指标试验 老化前后针入度指数变化 老化前后软化点变化 老化前后延度变化 经RTFO老化后，改性沥青针入度指数、延度下降明显，且SBS改性剂掺量越大，其下降幅度越大，当SBS改性剂掺量为6%时，两种沥青老化后延度较未老化前分别减少了31.4%和23.7%；而软化点在改性沥青老化后变化无明显规律。 动态剪切流变仪 动态剪切流变仪（DSR）试验是利用微小震动模式对沥青试验施以小幅度正弦交变荷载，以测试沥青相应流变参数以反映其在中等温度（64~82℃左右）条件下的疲劳特性，表征其动态粘弹性能。 复数剪切模量G* G*用以表示沥青循环剪切变形时所受到的合阻力的度量，其包括可恢复的弹性部分（G1）和不可恢复的粘性部分（G2）组成 相位角δ 沥青弹性和粘性变形数量的相对指标 抗车辙因子G*/sinδ 用来表示沥青材料抗永久变形能力，在最高路面设计温度下，其值越大，表示沥青的流动变形越小，抵抗车辙的能力越强。 2、沥青PG分级试验 2、沥青PG分级试验 在加入SBS改性剂后，两种品牌的沥青抗车辙因子G*/sinδ一致得到提高，且SBS掺量越高，其G*/sinδ越高，说明添加SBS改性剂能使沥青提高抗车辙性，增强其抗永久变形能力；亦可看出，沥青试样经RTFOT老化后，抗车辙因子G*/sinδ较原样也得以提高。 动态剪切流变仪（DSR）试验虽能在一定程度上评价沥青的粘弹性与抗车辙能力，无法系统地分析SBS改性沥青的SBS含量问题。同时， G*/sinδ对相同PG高温等级的SBS改性沥青高温性能评价存在一定误差，需要寻求更适合的表征指标。 2、沥青