SBS改性沥青稳定剂指标
改性沥青中SBS改性剂掺量测试方法(滴定法)
改性沥青中SBS改性剂掺量测试方法(滴定法)1 范围本标准规定了改性沥青中SBS改性剂掺量测试的化学滴定法,本标准适用于对现场改性或工厂制备的路用改性沥青中SBS改性剂的掺量进行控制。
2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 601 《化学试剂标准滴定溶液的制备》GB/T 9725 《化学试剂电位滴定法通则》JTG E20 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG F40 《公路沥青路面施工技术规范》3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1SBS改性剂 styrene-butadiene-styrene block copolymer苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶,简称SBS,一种高分子聚合物,可用作沥青改性剂。
3.2SBS改性沥青 SBS modified asphalt以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂、稳定剂以及其它外加剂,通过剪切、搅拌等方法使其均匀地分散于沥青中,形成的改性沥青共混材料。
3.3稳定剂 stabiliaer改性沥青加工过程中,作为外加剂,可改善基质沥青与改性剂的化学平衡,降低表面张力,防止改性剂凝聚、离析,提高改性沥青的贮存稳定性。
3.4相容剂 compatibilizer借助于分子间的键合力促使改性剂和基质沥青结合为一体形成稳定共混物的助剂。
3.5SBS改性沥青标准样品 SBS modified asphalt type sample参考SBS改性沥青制作工艺制备的SBS改性剂掺量准确已知的SBS改性沥青样品,用于检测仪器的标定和检测方法的验证。
3.6SBS检测化学滴定法 SBS detection of chemical titration采用硫代硫酸钠溶液滴加到待测SBS改性沥青样品中,直到化学反应完全时为止,根据耗用化学试剂剂量及浓度,确定待测样品SBS改性剂掺量。
改性剂和稳定剂对SBS改性沥青的影响研究
0.1
0.1
0.2
针入度比(25℃)/% 76 68 72
延度(5℃)/cm 16.9 11 12
≥40 ≥20 ≤1
≥65 ≥15
根据实验结果,可以看出:①三种型号的 SBS 改性剂
对同一种基质沥青的改性效果不同。②对于东海 70 号沥
青,线型改性剂生产的改性沥青对软化点的提高较小,但
是在 5℃延度、针入度、薄膜烘箱老化后的质量损失、针入
拉伸强度(35min)/MPa
≥ 15
13
15
扯断伸长率(35min)/%
≥ 750
650
700
(3)稳定剂。由于 SBS 改性沥青体系存在不稳定的状
况 ,所 以 有 必 要 通 过 加 入 稳 定 剂 以 改 善 聚 合 物 之 间 界 面 能
以及增加相间的粘合,加入稳定剂使其与改性沥青体系发
生化学反应,从而达到使 SBS 改性沥青具有长期稳定性的
度、软化点和延度),老化后质量损失,针入度比,老化后延
度和离析后软化点差值进行。试验包括沥青针入度、软化
点、延度试验、老化试验和离析试验。
2 改性剂类型对 SBS 改性沥青性能影响
改性沥青的技术指标反映了改性沥青的改性效果以
及改性沥青的路用性能, 不同的改性剂改性后其技术性能
变化不同, 不同改性剂与同一种基质沥青的改性结果见表
号沥青,其基本技术参数如表 1 所示。
表 1 基质沥青基本技术参数
参数类型 软化点 /℃ 针入度(25℃)/mm 延度(15℃)/cm 延度(5℃)/cm 旋转粘度(135℃)/mPa·s
参数值 55.5 6.34 147 0.5 485.1
(2) SBS 改性剂。本研究选用了三种不同类型的 SBS
SBS改性沥青稳定剂指标
SBS改性沥青稳定剂指标
一、产品介绍
该系列高效改性沥青稳定剂产品由东营润丰博越石油技术有限公司与中国石油大学合作开发,采用最新的合成及复配工艺生产而成。
其反应机理是:稳定剂在一定的热条件下产生活性游离基,与SBS聚合物分子链、沥青活性官能团产生交联接枝反应,使聚合物与沥青形成稳定的胶体体系,从而提高改性沥青的热稳定性,解决改性沥青的储存离析问题,使改性沥青产品储存稳定性可达60天以上。
添加稳定剂后,是改性沥青中的聚合物相与基础沥青相之间形成一层稳定的相界面吸附层,降低相界面的表面张力,增加两相之间的亲和力;可减少SBS的添加使用数量,提高改性沥青的综合指标。
产品添加量仅为原来同类产品的一半,性价比优异。
二、技术指标及使用说明
三、储运及包装
本产品在常温下稳定、无毒无异味,闪点高,为非易燃品,具有良好的安定性。
产品包装:牛皮纸袋包装,内衬塑料袋。
净重:25公斤。
(完整word版)SBS结构对改性沥青性能的影响03
(完整word版)SBS结构对改性沥青性能的影响03 SBS结构对改性沥青性能的影响刘贵男(中石化资产分公司长岭沥青厂)摘要:本文主要以两种不同S/B的线型SBS(A、B)和星型SBS(C)为例,研究了不同SBS结构对改性沥青性能的影响。
结果表明:不同结构的SBS由于与沥青的相容性不同,对基质沥青的改性效果有所不同。
同等质量分数下,S/B高的线型SBS改性沥青比S/B小的线型SBS改性沥青的针入度、延度较小、抗老化性能强;星型SBS改性沥青软化点和针入度的指标优于线型SBS改性沥青;星型SBS的改性效果与改性剂和基质沥青的配伍性有很大的关系.关键词:SBS结构、基质沥青、改性沥青前言聚合物改性沥青由于可以提高和改善沥青路面使用性能、延长道路的使用寿命现已得到了广泛应用.聚合物改性沥青种类繁多,其性能随聚合物品种的不同而不同。
其中SBS聚合物改性沥青由于能够显著提高沥青路面高温抗车辙、低温抗开裂以及增强抗老化、改善疲劳等性能而成为聚合物改性沥青的主要品种[1]。
SBS 聚合物改性沥青在国内外得到了广泛应用,在我国常用的SBS改性剂主要是线型和星型两种。
SBS与基质沥青存在着配伍性,不同的基质沥青组成会严重影响SBS改性沥青的技术性能.因此,选择不同类型和牌号SBS,研究其对改性沥青技术性能的影响,对于正确认识和应用SBS改性沥青有着积极的意义[2]。
1.原材料的性质及分析方法1.1基质沥青实验采用的沥青为国产三种70A重交通基质沥青:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其性质见表1。
表 1 三种70A重交通基质沥青指标基质沥青种类ⅠⅡⅢ25℃针入度/0。
1mm66.867。
473.7软化点/℃49.148。
947.910℃延度/cm>60>6058.0TFOT后残留物质量损失/%0。
180.150。
1610℃延度/cm7。
07.07.025℃针入度比65.363.764。
11.2改性剂和稳定剂试验共采用了A、B、C三个型号的SBS改性剂,其中A和B为线性SBS,C为星型SBS.三种改性剂均呈白色立柱桩,物理力学性质见表2。
SBS改性沥青胶结料性能评价指标研究
SBS 改性沥青胶结料性能评价指标研究姚鸿儒1, 2, 王强2,周晓龙1,蔡明2(1. 华东理工大学 石油加工研究所,上海 200237;2. 上海城建日沥特种沥青有限公司,上海 200436)摘要:SBS 长期以来被证明是最经济有效的沥青改性剂。
随着SBS 含量的增加,改性沥青发生相转变,富SBS 相由分散相转变为连续相。
原来的技术指标需要进一步探讨,分析了针入度、软化点、5 ℃延度、弹性恢复、黏韧性和胶结料弯曲试验的技术指标随SBS 含量的变化趋势,为SBS 改性沥青的评价提供参考。
关键词:指标 SBS 改性沥青 高黏度 黏韧性 胶结料弯曲试验收稿日期:2020-07-30。
作者简介:姚鸿儒(1990- ),男,山东滕州人,博士研究生。
E-mail:*****************基金项目:上海市科学技术委员会科研计划项目(19DZ1204205)长期以来,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)被证明是最经济有效的沥青改性剂,可以提高沥青的高低温性能、抗开裂、抗水损和耐疲劳各方面的性能。
根据改性沥青的应用场合,SBS 在改性沥青中的含量为2%~15%。
当SBS 含量较少时,改性沥青中富沥青质相为连续相、富SBS 相为分散相;随着SBS 含量的增加,改性沥青发生相转变,富沥青质相为分散相、富SBS 相为连续相。
发生相转变的含量约为5%~7%。
JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》将SBS 改性沥青分为I-A、I-B、I-C 和I-D 四种,但实际使用的高黏度改性沥青、高弹性改性沥青等也是SBS 改性沥青。
区别在于I-A ~I-D 四种为富SBS 相为分散相的改性沥青,SBS 含量不超过5%;高黏度改性沥青和高弹性改性沥青为富SBS 相为连续相的改性沥青,SBS 含量较高。
交通部的沥青路面施工技术规范已施行了15余年未有调整,许多省份在实际应用过程中提出了自己的沥青路面施工技术规范,对SBS 改性沥青提出了更高的要求。
改性沥青防水卷材性能指标及执行标准
改性沥青防水卷材执行标准
SBS弹性体改性沥青防水卷材是以SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)热塑性弹性体改性沥青为浸涂材料,以优质聚酯毡、玻璃纤毡、玻璃增强聚酯毡为胎基,以细砂、矿物粒料、PE膜、铝膜等为覆面材料,采用专用机械搅拌、研磨而成的弹性体改性沥青防水卷材。
APP塑性体改性沥青防水卷材是以APP(无规聚丙烯)或APAO、APO(聚烯烃类聚合物)改性沥青为浸涂材料,以优质聚酯毡、玻纤毡为胎基,以细砂、矿物粒(片)料、PE膜为覆面材料,采用先进工艺精制而成的塑性体改性沥青防水卷材。
凯鑫防水改性沥青防水卷材性能指标:
SBS执行标准GB18242-2008
APP执行标准GB18243-2008
沥青复合胎柔性防水卷材执行标准:JC/T690-2008。
SBS改性沥青AC-13施工指导意见
沥青路面上面层AC-13C (SBS改性沥青)施工指导意见根据交通部标准JTG F40 2004《公路沥青路面施工技术规范》规定,结合我省已建高速公路和国省干线公路的施工经验和研究成果,对沥青路面上面层AC-13C( SBS改性沥青)施工提出如下指导意见。
沥青混合料矿料级配应符合表一的规定。
沥青路面上面层用AC-13C沥青混凝土矿料级配通过率(%范围表、材料要求1、沥青沥青路面上面层采用SBS改性沥青,其技术要求见表沥青性能整套检验由业主委托有关试验单位进行,各施工单位和驻地监理组工地试验室对针入度、延度、软化点进行检验,并留样备检。
检测频率:施工单位每车检验一次,监理组每五车抽检一次。
2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm应用反击式破碎机轧制的碎石,严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量。
集料质量应从源头抓起,派专人进驻集料加工厂,对不合格的集料不得装车、装船,对进场粗集料每1000T检验一次。
粗集料技术要求见表三。
3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂,不能采用山场的下脚料。
对进场细集料每500T检验一次。
细集料规格见表四。
4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术要求见表五,每50T检验一次。
拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料,以确保沥青面层的质量。
SBS改性沥青技术要求表二沥青路面上面层用粗集料质量技术要求表三注:(1 )有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%沥青路面上面层用细集料规格表四注:(1)视密度不小于2.6 g/cm ;(2)砂当量不得小于60%宜控制在70%以上),亚甲蓝值不大于25g/kg ;(3)小于0.075mm质量百分率宜不大于%(4)棱角性不小于30s。
沥青面层用矿粉质量技术要求表五注:亲水系数宜小于。
、施工机械与质量检测仪器1、必须配备齐全施工机械和配件,做好开工前的保养、调试和试机,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究
SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究胶乳类作为改性剂制备改性乳化沥青时,乳化沥青和胶乳在乳化剂的作用下,破坏各自原有的平衡,重新建立起一种新的平衡,如果这种平衡不能稳定存在,将会影响改性乳化沥青的生产、储存和使用。
因此,乳液稳定性是评价改性乳化沥青的关键指标。
而改性乳化沥青的稳定性与制备工艺、乳化剂用量、胶乳与乳化沥青颗粒大小等诸多因素有关。
从热力学的角度分析,任何乳状液都不是稳定的,随着时间的推移、环境温度的变化或接触介质的变化,都可能引起乳状液的分层、絮凝和聚集,最终导致乳状液的破坏。
改性乳化沥青是一种热力学不稳定体系,其稳定性是由所添加的乳化剂、乳液稳定剂等产生的各种作用而引起的。
维持乳液稳定性的各种理论主要有吸附理论、膜理论、吸附双电层理论等。
1 试验部分1.1 试验原料基质沥青:胜利90号;乳化剂:JQT,阳离子型,江阴峭歧股份有限公司生产;改性剂:自制的SBS胶乳:固含量为40.68%,具有很好的稳定性;稳定剂;CaCl2:化学纯;聚丙烯酰胺;盐酸:化学纯。
1.2 试验设备沥青乳化机:温州兴达机械制造厂生产,型号YXD-60。
1.3 制备工艺按胶乳混合状态分类,改性乳化沥青的制备方法通常有3种:二次热混合法、一次热混合法和一次冷混合法。
目前普遍认为二次热混合法的乳化效果较好。
试验采用二次热混合法,其工艺流程见图1。
即先将SBS胶乳和乳化剂的水溶液经混合剪切进行第一次混合,然后再加入热的沥青,在沥青乳化剂的作用下进行第二次乳化分散的过程。
2 SBS胶乳的制备取25g线型的SBS-792于烧杯中,加入一定量的甲苯溶剂,放置1h,使得SBS充分溶胀;再于烧杯中加入定量的以阳离子为主的复配型乳化剂,此混合液在高分散乳化机作用下,慢慢注入定量的热蒸馏水,在此过程中,乳化机的转速为10 000rpm;待水加入完毕后,调节乳化机转速至16 000rpm,作用30min,得O/W型初级乳液;此初级乳液通过减压蒸馏分出其中的甲苯溶剂,得SBS胶乳。
沥青路面原材料设计技术要求
沥青路面原材料设计技术要求1.沥青路面上面层采用SMA-13的原材料及混合料设计要求(1)、沥青:用于SMA-13的沥青必须具有较高的粘度,与集料有良好的粘附性,设计采用成品SBS改性沥青,其技术要求详见下表(改性沥青的基质沥青宜采用符合“道路石油沥青技术指标”要求的70号A级沥青):SBS改性沥青技术指标要求表1-1注:试验依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011。
PG76-22沥青技术要求表1-2注:1)SHRP指标作为代理商或供应商对每批次沥青结合料的质量承诺,其余常规指标作为施工质量控制。
2)试验依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011。
(2)、粗集料:采用新鲜、坚硬、耐磨、洁净的玄武岩用大型联合碎石机(不少于三级,其中反击破不少于两级)轧制成的碎石,形状接近立方体,其技术指标应满足下表的要求:粗集料质量技术要求表1-3粗集料规格要求表1-4(3)、细集料:上面层沥青马蹄脂碎石细集料采用碱性或中性石料加工生产的机制砂,细集料在加工过程中应具有吸尘或水洗设备,细集料中水洗法<0.075mm的颗粒含量不大于3%,不得含有杂物。
细集料应具有耐嵌挤,颗粒饱满,且粉尘含量低,其技术指标应满足下表的要求:细集料质量技术要求 表1-5机制砂规格要求 表1-6注:1)采用水洗法筛分。
2)细集料中小于0.075mm 颗粒含量的说明:对进场的拌和设备应事先标定经过二级除尘后各级热料仓中小于0.075mm 的颗粒含量是否符合要求(0~3mm 热料仓中小于0.075mm 颗粒含量不得超过3%,其余各级热料仓中小于0.075mm 颗粒含量不得超过1%),如果设备的最大除尘能力仍不能满足此要求,应采取措施严格控制冷料加工过程中的粉尘含量,尤其是细集料中小于0.075mm 颗粒的含量,并据此确定细集料中小于0.075mm 颗粒含量控制上限(将上表中0.075mm 筛孔通过率的上限8%下调,但不得上调)。
【设计】浅谈SBS改性沥青的配合比设计与施工技术
【关键字】设计浅谈SBS改性沥青的配合比设计与施工技术摘要:要使沥青混凝土路面具有良好的使用性能和耐久性,从而获得优良的运行效益,沥青必须经过改性以提高它的抗高温变形能力,抗低温缩裂能力,同时提高它的耐老化、抗疲劳、抗剥离能力,从而获得优良的使用效果,这一结论通过近几年各地的改性沥青试验路和高速公路上的应用实践,已得到了充分的证明。
因此,未来的沥青路面结合料,将以改性沥青为主流。
其中,特别是SBS改性沥青具有更为明显的技术经济性,展示了更为广阔的应用前景,这是必然的发展趋势,本文根据杭州市部分道路的一些情况,简要地讲述了SBS改性沥青与普通沥青的区别,以及SBS改性沥青的配合比设计和施工技术的探讨。
关键词:SBS改性沥青区别性能配合比设计技术要求一、前言沥青路面具有良好的行车平稳性、舒适性,同时产生噪音低、养护方便、易于回收再生沥青等优点,在杭州市区绝大部分道路上广泛使用。
随着交通量急剧增长,由于沥青材料自身存在性能缺陷,普通沥青路面在车轮的作用下产生车辙、拥包,冬季低温时开裂,雨季路面水破坏严重,易产生坑槽,严重影响沥青路面的使用性能。
要提高沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂、水稳定性、耐疲劳性能、抗老化性、行车舒适性,使用SBS改性沥青是解决这一问题的有效途径。
本文主要探讨了SBS改性沥青与普通沥青的区别以及SBS改性沥青的配合比设计和施工技术。
二、SBS改性沥青目前,我国使用的改性沥青种类较多,常有的改性沥青有:SBS、SBR、EV A、PE、特立尼达湖沥青(TLA)、北美硬沥青、BMA(海底沥青),但当前使用最多的是SBS改性沥青,SBS改性沥青主要由基质沥青和SBS改性剂相熔而成,其中SBS类又分I-A、I-B、I-C、I-D四种。
1、基质沥青我国专业改性沥青生产厂家大部分采用进口沥青作基质沥青,由此基质沥青生产的改性沥青性能较好,质量稳定,但价格偏高。
根据城市气候环境、交通量情况,选用比普通沥青性能优越、价格适中的改性沥青作为城市道路材料,是今后城市道路用沥青的一大趋势。
常用聚合物(SBS)改性沥青稳定剂添加量的确定
Absr c :Ba e n m a xp rm e t , t e p e e t s u y am s o e p o e t e e s n ilp o e sn ta t s d o ny e e i n s h r s n t d i t x l r h s e ta r c s i g
t a e r e ha h fe tv mou to dd d s a lz r s o l a c he d fe e c e we n hep p r a gu s t tt e ef c i e a n f a e tbi e h u d m t h t if r n e b t e i
2. a j a & Br g u evsn p rme t Tini Ro d n i eS p riig De at n ,Tini 0 3 1 hn d ajn3 0 8 ,C ia;
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3 河 北 农 业 大 学 城 建 学 院 , 北 保 定 0 10 ) . 河 7 0 0
摘 要 :本 研 究 通 过 大 量 的试 验 阐 明改 性 沥 青 制 作 设 备 加 工 核 心 均 是 如 何 将 S S充 分 的 研 磨 、 散 于 基 质 沥 青 B 分 中 , 之 形 成 稳 定 的 3维 网状 结 构 。但 由于 设 备 与工 艺 的 不 同 会 导 致 加 工 性 能 有 所 差 异 , 以 投 料 的配 比也 是 使 所 会有 明 显 差距 , 此 根 据 现 有 的工 艺 情 况 及 工 程 的 重 要 性 通 过 试 验 来 确 定 物 料 最 佳 添 加 量 。提 出利 用 “ 析 试 据 离
改性沥青存储稳定性试验方法与指标
收稿日期:2005-01-17基金项目:西部交通建设科技项目(2001-318-000-38)作者简介:姬杨蓓蓓(1981-),女,江苏宿迁人,博士生.E mail:jybb586@改性沥青存储稳定性试验方法与指标姬杨蓓蓓1,陈华鑫2,鲍燕妮3(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 200092; 2.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安 710064; 3.同济大学建筑设计研究院工程市政分院,上海 200092)摘要:已有的聚合物改性沥青离析试验,不能合理地模拟改性沥青稳定性发生改变的过程,且评价指标误差较大.基于此,研发了M LA ST (mo dified labor ator y asphalt stability test)试验仪.该试验仪可真实地模拟改性沥青的存储及运输过程.采用动力剪切流变试验方法,测定复数模量和相位角,给出评价改性沥青存储稳定性的指标 离析率的计算公式.结果表明,该指标精度高,能较好地评价改性沥青的存储稳定性.关键词:改性沥青;存储稳定性;离析率;动态剪切流变试验中图分类号:U 416.2 文献标识码:A文章编号:0253-374X(2006)08-1035-05Experiment and Index of Storage Stability of M odified AsphaltJI Yangbeibei 1,C H EN H uax in 2,BA O Yanni 3(1.Key Laboratory of Road and Traffic E ngineering of the Mini stry of Ed ucation,T ongji U n iversity,Shanghai 200092,China;2.Key Laboratory of Speci al Area Highw ay Engineering of the Mini stry of Ed ucation,Chan g an University,Xi an 710064,China;3.Architectu ral Design and Research Institute of T ongji U niversity,Sh anghai 200092,China)Abstract :The present te st !Polymers Modified Asphalt Separation Test ∀can not reasonably reflect the change process of the storage stability.Therefore,a new storage stability test apparatus,Modified Laboratory Asphalt Stability Test ,is developed to simulate the storage and transportation process of modified asphalt and improve the reliability of test results.With the help of Dynamic Shear Rheometer test,G *and are determined.Then a new index R s (ratio of separation)has been brought forward to evaluate the SBS modified asphalt stor age stability.The results indicate this means can better evaluate the storage stability of modified a sphalt.Key words :modified asphalt;storage stability;ratio of separation;dynamic shear rheological test改性沥青是指沥青中掺加橡胶、树脂、高分子化合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料.经过改性的沥青,温度敏感性降低,软化点增高,当量脆点降低,从而改善了沥青和沥青混合料的路用性能.目前,改性沥青在高等级路面及机场路中得到了广泛的应用.然而,由于基质沥青和改性剂之间存在配伍性问题,工厂化生产和工地长期存储、运送中存在离析的问题,因此,改性沥青的存储稳定性成为影响改性沥青使用品质的一个重要问题.1 原有试验方法分析改性沥青存储稳定性的变化主要发生在两个阶段.第一阶段,加工好的改性沥青在使用前长期存储在热拌设备、油罐车中.这一阶段,改性沥青中的聚合物相和沥青结合料相极易发生离析.研究表明:在第34卷第8期2006年8月同济大学学报(自然科学版)JOU RNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NAT URAL SCIENCE)Vol.34No.8 Aug.2006高温环境下,很多聚合物相比沥青相具有更高的粘度和较低的密度,因此,会从沥青结合相中析出,在沥青表面结皮[1].第二阶段,改性沥青在高温下不断地搅拌并暴露于空气中.这一阶段改性沥青要降解.这主要由于在高温和高机械能作用下,聚合物开始降解或被破坏,以致影响改性沥青的性能.我国现行#公路工程沥青及沥青混合料试验规程∃(JTJ052 2000)[2]中!聚合物改性沥青离析试验∀规定:对于SBS(苯乙烯-J烯-苯乙烯),SBR(丁苯胶)类聚合物改性沥青,将试样置于规定条件的盛样管中,并在163%烘箱中放置48h 后,从聚合物改性沥青的顶部和底部分别取样,测定其环球法软化点之差来判定.这种试验方法操作简单,试验前后准备工作量少,但也存在一些问题,争议较大,值得推敲:第一,室内试验应尽可能真实地模拟改性沥青的实际存储状况与运输过程.该试验方法设计思路合理,但是还有一些因素被忽略.在整个试验过程中,没有考虑到搅拌作用对改性沥青的影响;其次,试验需要突然冷却试样,以便将试管截成三段,取出试样,而改性沥青在存储过程中,并没有经历骤然冷却这一过程,因此这是该试验模拟现场试验的一个明显失误.第二,存储稳定性试验所用试管直径对试验结果有很大影响.在试验室,每次一般用500mL 沥青拌一容器改性沥青;当把容器扩大6倍后,同时将搅拌器尺寸也相应扩大,并尽量保持相同的混合条件,其生产的产品放在大小相同的试管中,发现它们的稳定性有很大差异.结果如表1[1].表1 容器放大前后改性沥青的稳定性结果Tab.1 Stability comparison of SBS modified asphalt beforeand af ter the container magnification样品质量/g 混合时间/h 上部软化点t s /%下部软化点t i /%(t s -t i )/%5002384.0064.7568.7564.0015.250.7530003692.0081.5057.0074.0035.007.50从表中可以看出:当容器放大时,改性沥青的稳定性发生了变化.分析发现,存储稳定性试验所用试管直径过小,阻碍了沥青上下之间的对流,因此不能很好地模拟工程实际中大容器下的存储条件.因此,室内试验证明不离析的试样,在现场不一定不离析.第三,即使满足了上下部软化点之差小于2.5%,改性沥青仍有可能发生离析.或者,当上下部软化点大于2.5%时,改性沥青可能也未必发生离析.单一用上下软化点之差小于某一固定数值(如国内的软化点差小于2.5%),而不用其改性沥青软化点较基质沥青软化点增高的幅度来评价,实际上过于简单.笔者对质量分数为3%和6%的SBS 改性沥青离析试验结果进行分析,结果如表2[1].表2 软化点提高值的比较Ta b.2 Soft point increa se com parison of SBS modified asphalt质量分数/%t s /%t i /%(t s -t i )/%t 1)a /%t s -t i t a 354.051.5 2.5 2.5 1.00680.573.07.524.00.311)t a 为下部软化点的提高值,基质沥青的软化点取49%.从表中可以看出:掺量3%的上下部软化点差虽只有2.5%,符合规范的标准,但上下软化点差与下部软化点的提高值的比为1,说明实际上的离析已经比较严重了;对于6%的掺量,虽然上下软化点差为7.5%,但其下部软化点达到73%,这在工程上是可以应用的,其上下软化点差与下部软化点提高值的比只有0.31,远远小于1,说明6%掺量的离析并不如3%掺量的离析严重.2 存储稳定性试验仪器的开发开发新的存储稳定性试验仪器MLAST(modi fied laboratory asphalt stability test),希望能更真实地模拟改性沥青的现场存储、运输过程.仪器外观如图1所示.图1 M LAST 试验仪Fig.1 MLAST test instrum entMLAST 容器工作原理:容器可盛放约450g 沥青试样,用以模拟约7570L 垂直存储罐的实际几何条件.该容器设置有外部加热装置和内部加热装1036同济大学学报(自然科学版)第34卷置,及一个机械搅拌器.将沥青加热到165%,倒入该圆柱形容器中,保温48h(温度控制在163%).为了有效模拟沥青存储稳定性发生变化的两个阶段,试验分别在静态条件和动态条件下进行.所谓静态条件是不对沥青施加额外的机械能,即不对它搅拌,主要模拟沥青在使用前长期存放于存储罐中的状态;动态条件即对沥青进行搅拌,用于模拟沥青在施工过程中,受外界机械能作用的效果.分别在0,6, 24,48,72h取样,每一个取样时间,都从容器的上部(容器上1/3处)和底部(容器下1/3处)用胶头滴管抽取沥青试样,做动力剪切流变试验(DSR).3 离析率指标改性沥青结合料是典型的多相体系,改性剂分散在液体沥青中,在存储和运输过程中产生的热交换影响到改性沥青的路用性能,因而,也就影响到沥青混合料的路用性能.离析主要由于沥青和改性剂两相物质的不相容造成,而热降解主要由于加热过程和搅拌过程造成.笔者应用M LAST试验仪模拟改性沥青的存储稳定性,采用动态剪切流变DSR试验对SBS改性沥青的存储稳定性进行分析.定义了离析率为R s=(G*i/sin i)(G*s/sin s)-1式中:R s为离析率;G*s,G*i分别为上下部复数模量; s, i分别为上下部相位角;G*s/sin s,G*i/ sin i分别为163%,72h储存条件下,上下部试样的车辙因子值.4 试验方法具体试验方法:将改性沥青均匀加热,避免局部过热,然后,一边搅拌,一边注入试验仪的盛样筒中;设定储存温度为163%,在不受任何扰动情况下,静置72h,分别对其顶部1/3和底部1/3取样,同时进行动态剪切流变DSR试验,测定G*/sin 值.DSR 试验温度t=25%,角频率 =10rad&s-1[3].笔者测试了四种不同的改性沥青的离析情况:储存稳定的成品改性沥青 科氏成品改性沥青,路翔成品改性沥青,储存不稳定的物理剪切改性沥青 克拉玛依和兰炼改性沥青.在恒温163%下,分别在储存时间为6,12,24,48,72,96,120, 144h时,测试其动态力学指标和规范法软化点指标,并进行分析评价.存储稳定性试验结果见表3~ 6,离析率R s和软化点之差随存储时间的变化关系见图2和图3.表3 科氏成品改性沥青动态剪切流变DSR与软化点试验结果Tab.3 DSR and sof t point test result of Ke shi modified asphalt存储时间/h G*s /kPa G*i/kPa s iG*i/sin iG*s/sin s-1t s/%t i/%(t s-t i)/%61568163457.457.1 0 52.051.6 0.4 121748164456.256.9-0.0151.553.0-1.5 241558152057.657.8 0 51.651.0 0.6 481719154954.956.2-0.0253.453.4 0 721663143554.856.3-0.0353.855.3-1.5 961672145454.656.2-0.0354.556.4-1.9 1201663143554.356.2-0.0454.856.2-1.4 1441644142554.356.5-0.0454.856.3-1.5表4 路翔改性沥青动态剪切流变DSR与软化点试验结果Tab.4 DSR and sof t point test result of Luxiang modified asphalt存储时间/h G*s /kPa G*i/kPa s iG*i/sin iG*s/sin s-1t s/%t i/%(t s-t i)/%6795 92655.256.7-0.0358.056.7 1.2 12843 97956.156.6-0.0158.657.2 1.4 24867101055.255.3 0 58.957.3 1.6 48851104056.458.6-0.0461.058.7 2.3 72831102656.159.2-0.0561.258.9 2.3 96786 96454.758.4-0.0660.658.8 1.8 120774 89854.956.3-0.0359.958.6 1.2 144766 86555.056.1-0.0259.658.60.91037第8期姬杨蓓蓓,等:改性沥青存储稳定性试验方法与指标表5 克拉玛依改性沥青动态剪切流变DSR 与软化点试验结果Tab.5 DSR and soft point test result of Kelamayi modified asphalt存储时间/hG *s/kPaG *i/kPas i G *i /sin i G *s /sin s-1t s /%t i /%(t s -t i )/%62049246049.742.7 0.1662.456.0 6.5122294233044.745.8-0.0260.760.70 242394280345.459.7-0.2467.455.911.5481587263250.247.2 0.0681.061.919.1721473301246.841.3 0.1386.764.422.3961834303156.848.6 0.1785.765.020.71201511240455.947.0 0.1984.665.519.11442062308857.149.10.1684.065.318.7表6 兰炼改性沥青动态剪切流变DSR 与软化点试验结果Tab.6 DSR and soft point test result of Lanlian modified asphalt存储时间/hG *s /kPa G *i /kPa s i G *i /sin i G *s /sin s-1t s /%t i /%(t s -t i )/%612489439.653.08.0191.251.839.4129589838.552.911.0793.052.840.2248088937.653.213.5196.352.044.4485289033.452.523.65114.149.864.3725090035.052.723.93117.352.365.0966986836.853.215.9299.849.949.912013088137.753.47.92100.452.348.114411387437.153.69.27100.952.948.图2 R s 随存储时间变化关系图Fig.2 Relationship between R s and time图3 软化点之差随存储时间变化关系图Fig.3 Relationship between the differenceof soft point and time从表3~6的数据可知,试样离析率和软化点之差的最大值出现的时刻相似,大部分都发生在72h,也就是说,离析最严重的时刻是在72h,其次是48h.因此,离析试验的存储时间考虑取72h 是合理的.由图2和图3可得,成品改性沥青的存储稳定性较好,科氏成品和路翔成品改性沥青的离析率一般均在-0.2~0.2之间,软化点之差满足规范要求;兰炼改性沥青72h 时的离析率达23.93,软化点之差达65.0%,克拉玛依改性沥青的离析率大于0.2,软化点之差也大于规范的2.5%.可见采用离析率R s 指标与规范法得到的结论基本一致,该试验结果与熊萍[4]所得结论基本一致.我国现行规范采用软化点的差值来评价聚合物改性沥青的离析率[2].软化点是道路沥青的最基本的一项性质指标,是我国最常用的三大指标之一,为一般技术人员所熟悉,数值表达也很直观,直接与表示路面发软变形的程度相关联.因此,软化点是许多国家用来说明沥青高温性能的指标之一.然而,软化点在测试过程中,沥青试样的制作、保温、试验各个步骤都必须严格控制,软化点的测定值与试样的预处理方法、时间、水浴的搅拌、加热速率、测温方法及升温速度密切相关.升温速度必须保1038同济大学学报(自然科学版)第34卷持在(5∋0.5)%&m in-1的范围内.加热速度过快,水浴升温很快,试样来不及同步升温,将会出现软化点偏高的假象.另外,若沥青的蜡含量较高,试样不是由于钢球通过软化了的沥青中间而下垂,而是试样与钢球同时沿环壁下滑,这就更测不到准确的结果.在!八五∀科技攻关研究专题中,组织全国范围内的公路科研单位对相同的沥青试样进行软化点试验,结果显示,软化点试验的变异性很大[1].采用离析率R s指标评价改性沥青的存储稳定性,并且认为-0.2(R s(0.2,则存储稳定性合格;超出此范围,则认为不合格[4].通过测定沥青在不同温度下的复数模量G*和相位角 的值来计算,比用软化点来评价,更为合理、精确、有效;同时,R s 采用比值的形式考虑了改性沥青较基质沥青增高的幅度.此外,DSR试验的高精度使这种试验方法避免了规范测定软化点方法较大的试验误差,相比起规范法的软化点指标,更加科学、合理.5 结论本文对SBS改性沥青存储稳定性评价方法及指标做了较为细致的探讨,试验结果表明,研发的M LAST试验仪能够真实地模拟SBS改性沥青的存储及运输过程.利用此仪器对SBS改性沥青的存储稳定性试验及其评价指标进行研究,在163%,72h 储存条件下,上、下部试样车辙因子比值表示离析程度,提出了离析率R s这一评价指标,它比软化点评价指标更精确、合理.参考文献:[1] 黄卫东.聚合物改性沥青:显微结构、存储稳定性、流变性能及其关系的研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2000.HUANG W eidong.Research of micros tructure,storage s tability, rheopectic character of polymer modified asphalt[D].Shanghai: School of Transportation Engineeri ng,Tongj i University,2000.[2] 交通部公路科学研究所.JTJ052 2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2000.Highw ay and Science Institute of Department of Communication.JTJ052 2000 Test rules of asphalt and asphalt concrete of highway engineering[S].Beijing:China Communications Press, 2000.[3] ZHAI Huachun.Superpave protocols for modified asphalt bi n ders[D].W i sconsin State:W i sconsin madison University,2000.[4] 熊萍.SBS聚合物改性沥青技术性能及形态结构研究[D].西安:长安大学公路学院,2003.XIONG Ping.Technical performance and shape structure research of S BS polymer modified asphalt[D].Xi an:Highway Institute, Chang an University,2003.(编辑:曲俊延)&下期文章摘要预报&面向服务访问控制的Ad Hoc网群密钥分配徐光伟,霍佳震,徐光远,黄小虎Ad Hoc网络的面向服务的访问控制是个敏感的安全问题,而现有的群密钥分配方案存在抗授权侵犯能力弱的问题.通过引入角色授权约束,提出一种基于面向服务访问控制的群密钥分配方案,以减少群在授权侵犯下的安全威肋.经与其他群密钥分配方案比较,显示该方案具有安全性和可用性.给水管网事故时确定最优关阀方案于静洁,赵洪宾,周建华为了缩短给水管网系统事故抢修时的决策时间,减少经济损失,提出了最优关阀方案,即在受事故影响的停水区域最小的前提下,关闭阀门数目最少的方案.应用深度优先搜索法,结合单事故点和多事故点两种情况,给出了事故时确定最优关阀方案的算法.在此基础上,建立了旅顺口区的事故分析系统.1039第8期姬杨蓓蓓,等:改性沥青存储稳定性试验方法与指标。
SBS掺量对改性沥青技术指标的影响
1引言
近 年 来 国 内部 分 建 设项 目中强 制 要 求使 用 星
2 . 3 改性 沥 青制作 工 艺 将 沥 青 和 糠 醛 抽 出 油 混 合 , 快 速 升 温 至 1 8 0 ℃左 右 ,加 入 改 性 剂 ,随后 保 持温 度 在 1 8 0 — 1 9 0 ℃ 之 间 ,剪 切 速 率 在 5 5 0 0 r / mi n ,剪 切 3 0分 钟 ,加 入 稳 定 剂 ,再 剪 切 5分钟 ,放 在烘 箱 里 , 置于 1 7 5 o C下 发 育 2小 时 ,随 后 测量 各 项性 能 。 对 于 星 型 改性 剂 ,改性 较 为 困难 ,所 以剪 切 温度
实验 与 研 究
S B S掺量对 改性 沥青技术指标 的影 响
E f f e c t o f S BS d o s a g e o n t h e t e c h n i c a l p e r f o r ma n c e f o r mo d i i f e d a s p h a l t
控 制在 2 0 0 ℃左右 ,剪切 时间在 5 0分钟左 右 。
型 改性 剂 并且 掺 量 不低 于 4 . 5 %…,而 这一 要 求在
现 行技 术 规 范 中没有 明确 ,并且 部 分 学 者通 过 研
究认 为低 剂 量 S B S改性 沥青 混 合料 基 本可 达 到普 通 改性 沥 青 混合 料 的 性 能指 标 ,而 其 经济 一性 能 指 标 则优 于普 通 改性 沥青 。 因此 ,探 究 S B S掺 量 对 改性 沥 青 技 术指 标 的影 响规 律 ,对 实现 项 目
仇小年 曹 贵 冯新玉
( 甘肃 路桥 建设 集团 养护 科技 有 限责任 公司 ,甘 肃 兰州 7 3 0 0 3 0 )
道路用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青改性剂含量检测方法-最新国标
道路用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青改性剂含量检测方法1范围本文件规定了SBS改性沥青改性剂含量的不饱和化学滴定检测方法。
本文件适用于道路用成品SBS改性沥青或现场加工SBS改性沥青改性剂含量的检测。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件。
不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T9725化学试剂电位滴定法通则JTG E20公路工程沥青及沥青混合料试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1SBS改性剂Styrene-Butadiene-Sryrene(简称SBS)SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,属于嵌段共聚物热塑性弹性体。
根据其分子结构形式,可分为星型和线型两种主要形式,是道路改性沥青常用的改性剂之一。
3.2SBS改性沥青SBS modified asphalt以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂、稳定剂和其它添加剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,制成的性能得到改善的沥青结合料。
3.3SBS改性沥青标准样品SBS modified asphalt standard sample按照SBS改性沥青制备工艺制成的SBS改性剂掺量准确已知的SBS改性沥青样品。
4试验设备与试剂4.1仪器设备a)烘箱:工作温度为室温~250℃,控温精度为士2℃;b)碘量瓶:250mL;c)恒温水浴:工作温度为室温~100℃,控温精度为士0.5℃;d)移液管:50mL,最小刻度0.1mL;e)分析天平:量程100g,感量0.001g;f)天平:感量0.01g、0.1g天平各1台。
4.2试剂a)氯仿:三氯甲烷,分析纯;b)韦氏试剂:一氯化碘的冰乙酸溶液,浓度0.1mo1/L;c)碘化钾溶液:浓度100g/L;d)硫代硫酸钠标准滴定溶液:浓度0.1mo1/L;e)淀粉指示剂:浓度1%。
对SBS改性沥青相容稳定性的影响因素
对SBS改性沥青相容稳定性的影响因素摘要:SBS改性沥青的相容稳定性是SBS改性沥青的一项重要指标,沥青基质的组成成分、SBS改性剂的掺量与种类、稳定剂的掺入及生产加工对其都有影响,本文简述了不同因素的影响。
关键词:SBS改性沥青相容稳定性0引言现如今交通流量不断增加同时车辆荷载加重,对于道路来说提高质量成为主要问题,对于普通沥青路面来说已经不太适合如今交通发展,通过加入改性剂的方式可大幅度提高沥青路面的耐久性、低温抗裂性、抗车辙能力等。
在众多改性剂中SBS具有良好的高低温性能因此在改性沥青中占有较大比例。
SBS改性剂属于热塑性橡胶类改性剂,我国生产的SBS从当初的制鞋转化为制作沥青改性剂,SBS改性机理可大致分为物理共混和化学改性[1]物理共混:SBS 微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中, SBS与沥青之间没有发生化学作用, 只是一种分子间作用力;化学改性:加入添加剂使沥青和SBS之间发生加成、交联或接枝等化学反应, 形成较强的共价键或离子键, 改善沥青的化学性质。
在SBS改性的过程中相容稳定性在大程度上决定着改性沥青的性能。
相容稳定性是指改性剂以微细的颗粒均匀、稳定地分散在基质沥青介质中, 不发生分层、凝聚或者互相分离现象的性质。
相容稳定性较好的改性沥青中改性剂分散均匀或成为连续均匀的网状结构,反之就凝聚成为絮状、块状、团状, 在改性沥青冷却时, 改性剂便析出、分层。
一、相容稳定性测试方法SBS改性沥青相容稳定性一般以离析试验来表征。
一般采用ASTM试验方法[2],也有学者[3]采用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)与动态力学分析(DMA)进行评价。
ASTM试验方法:将改性沥青50g倒入直径为2.5cm的圆管中,在163±5℃下垂直放置48h取出后立即放入冰箱中冷却4h,然后将圆管水平切为相等的3段,分别取圆管顶部和底部的样品测定软化点,通过比较顶部和底部样品软化点之差(∆t s)来评价SBS改性沥青的稳定程度。
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SBS改性沥青稳定剂指标
一、产品介绍
该系列高效改性沥青稳定剂产品由东营润丰博越石油技术有限公司与中国石油大学合作开发,采用最新的合成及复配工艺生产而成。
其反应机理是:稳定剂在一定的热条件下产生活性游离基,与SBS聚合物分子链、沥青活性官能团产生交联接枝反应,使聚合物与沥青形成稳定的胶体体系,从而提高改性沥青的热稳定性,解决改性沥青的储存离析问题,使改性沥青产品储存稳定性可达60天以上。
添加稳定剂后,是改性沥青中的聚合物相与基础沥青相之间形成一层稳定的相界面吸附层,降低相界面的表面张力,增加两相之间的亲和力;可减少SBS的添加使用数量,提高改性沥青的综合指标。
产品添加量仅为原来同类产品的一半,性价比优异。
二、技术指标及使用说明
三、储运及包装
本产品在常温下稳定、无毒无异味,闪点高,为非易燃品,具有良好的安定性。
产品包装:牛皮纸袋包装,内衬塑料袋。
净重:25公斤。