顯元SBR瀝青改性劑

為探究不同復合改性瀝青混合料路用性能的差異性，采取 SBS、SBR、橡膠粉等 3 種改性劑進行兩兩復合，通過 AC － 13，AC － 16，AC － 20 等 3 種級配進行瀝青混合料的配制。最終選用 4% SBS /3% SBR、4% SBS /15% 橡膠粉、3% SBR /15% 橡膠粉3 種復合改性瀝青混合料及AC － 13，AC － 16，AC － 20 等3 種級配的瀝青混合料作為研究對象，通過高溫車轍、凍融劈裂、低溫小梁彎曲等試驗對 3 種不同復合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性進行試驗對比研究。研究結果表明，在 3 種復合改性瀝青混合料的性能方面，4% SBS /3% SBR 瀝青混合料的各項性能最佳，4% SBS /15% 橡膠粉瀝青混料次之，3% SBR /15% 橡膠粉瀝青混合料最差。在 3 種級配瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性方面，級配為 AC － 20 的瀝青混合料最佳，AC － 16 瀝青混合料次之，AC － 13 瀝青混合料最差。在 3 種級配瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性方面，級配為 AC － 13 的瀝青混合料最佳，AC － 16 瀝青混合料次之， AC － 20 瀝青混合料最差。試驗研究結果在瀝青路面設計與施工中，可為瀝青混合料的選擇應用提供參考依據(jù)。

從表 6 的針入度指標可知，3 種復合改性瀝青② ＜ ③ ＜ ①。針入度代表瀝青的黏稠性及軟硬程度，②與③分別在 SBS 與 SBR 基礎上加入橡膠粉，而橡膠粉有利于瀝青黏稠，所以其黏稠性方面要好于①。SBR 為丁苯橡膠，在 SBR 中加入橡膠粉相當于兩種橡膠改性劑材料共同作用，導致少量聚團現(xiàn)象，所以②針入度最小。

從表 6 的延度指標可知，3 種復合改性瀝青① ＞③ ＞ ②。5 ℃ 延度代表著瀝青的彈性并且在一定程度上表征了瀝青的低溫穩(wěn)定性。SBS 與 SBR 兩種改性劑都具有改善低溫性能的能力，所以當 SBS 與 SBR復合改性時，其瀝青低溫穩(wěn)定性最佳。SBR 與橡膠粉復合改性時，兩種橡膠類改性劑不易溶解導致彈性不佳，所以其延度要小于 SBS 與橡膠粉復合改性的瀝青。

從表 6 的軟化點指標可知，3 種復合改性瀝青③ ＞ ① ＞ ②。軟化點在一定程度表征了瀝青的高溫穩(wěn)定性，SBS 與橡膠粉均有改善高溫穩(wěn)定性的作用， 而 SBR 在高溫性能方面表現(xiàn)不佳。

從表 6 的黏度指標可知，3 種復合改性瀝青③ ＞② ＞ ①。黏度可以體現(xiàn)施工中的瀝青混合料實用性， 一般黏度越大，對于混合料的黏結性越強，但是② 與③黏度均大于 3 Pa·s，其黏度過大在實際拌和中將導致混合料和易性降低，而①黏度適中，在實際施工中的瀝青混合料和易性最佳。

不同復合改性瀝青混合料路用性能對比分析

高溫穩(wěn)定性:

采用 60 ℃ 車轍試驗的動穩(wěn)定度作為試驗指標對不同復合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性進行對比研究，試驗結果如圖 1 所示。

從圖1 可知，在動穩(wěn)定度方面，4% SBS/3% SBR ＞4% SBS /15% 橡膠粉 ＞ 4% SBR /15% 橡膠粉，動穩(wěn)定度代表了高溫穩(wěn)定性，動穩(wěn)定度越好說明瀝青混合料高溫穩(wěn)定性越佳。所以在高溫穩(wěn)定性方面，4%SBS /3% SBR 瀝青混合料最佳，4% SBS /15% 橡膠粉瀝青混合料次之，4% SBR /15% 橡膠粉瀝青混合料最差，同時說明高溫抗變形能力 4% SBS /3% SBR ＞ 4%SBS /15% 橡膠粉 ＞ 4% SBR /15% 橡膠粉。瀝青混合料的黏結程度對高溫穩(wěn)定性起到重要的作用，SBS /SBR 復合改性瀝青的黏結性要大于SBS / 膠粉及SBR / 膠粉的黏結性。對于 SBS / 膠粉及 SBR / 膠粉來說，SBS 改性劑的高溫穩(wěn)定性好于 SBR 改性劑，同時較大顆粒的橡膠附著到集料上所產(chǎn)生的空隙較大，所以導致黏結性較低。而 SBR 為丁苯橡膠，在 SBR 的基礎上加入橡膠粉相當于兩種橡膠類改性劑共同作用，所以其高溫穩(wěn)定性最差。

動穩(wěn)定度的對比結果為: AC － 20 ＞ AC － 16 ＞ AC －13，這說明級配為 AC － 20 的瀝青混合料高溫穩(wěn)定性最佳，AC － 16 瀝青混合料次之，AC － 13 瀝青混合料最差。這是由于級配越大的瀝青混合料其集料顆粒越大，在高溫情況下抵抗外力變形的能力越強，所以在高溫抗變形能力方面 AC － 20 ＞ AC － 16 ＞ AC － 13。

低溫穩(wěn)定性

通過小梁彎曲試驗對不同復合改性瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性進行對比研究，試驗結果如圖 2 所示。

從圖2 可知，在彎曲應變方面，4% SBS/3% SBR ＞4% SBS /15% 橡膠粉 ＞ 4% SBR /15% 橡膠粉。所以在低溫穩(wěn)定性方面，4% SBS /3% SBR 瀝青混合料最佳，4% SBS /15% 橡膠粉瀝青混合料次之，4% SBR /15%橡膠粉瀝青混合料最差。彎拉應變代表瀝青混合料的低溫變形能力，彎拉應變越大低溫柔性越好，其應力松弛能力也越強。SBR 具有改善低溫穩(wěn)定性的能力，而 SBS 與 SBR 可以很好地兼容在一起，有利于發(fā)揮其低溫特性。而 SBR 與橡膠粉兩種橡膠類改性劑在瀝青中兼容性不好，SBR 其低溫性能發(fā)揮不出來，所以瀝青混合料低溫性能最差。

彎曲應變的對比結果為: AC － 13 ＞ AC － 16 ＞ AC － 20， 這說明級配為 AC － 13 的瀝青混合料低溫穩(wěn)定性最佳，AC － 16 瀝青混合料次之，AC － 20 瀝青混合料最差。這是由于級配小的瀝青混合料細集料相對較 多，同時在油石比方面 AC － 13 ＞ AC － 16 ＞ AC － 20， 所以在低溫情況下，級配低的瀝青混合料應力松弛 能力強，即彎曲應變大。所以在低溫穩(wěn)定性方面， AC － 13 ＞ AC － 16 ＞ AC － 20。

水穩(wěn)定性：

通過凍融劈裂試驗對不同復合改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性進行對比研究，試驗結果如圖 3 所示。

從圖 3 可知，凍融循環(huán)后，3 種復合改性瀝青的劈裂強度皆有不同程度的下降，在 TSＲ 值方面 4% SBS /3% SBR ＞ 4% SBS /15% 橡膠粉 ＞ 4% SBR /15% 橡膠粉，這說明 4% SBS /3% SBR 瀝青混合料抵抗水侵蝕的能力最佳，4% SBS /15% 橡膠粉瀝青混合料次之，4% SBR /15% 橡膠粉瀝青混合料最差。這是由于SBS / SBR 復合改性瀝青的延度最佳，在凍融循環(huán)過程中，其 4% SBS /3% SBR 混合料不易在凍融過程中而產(chǎn)生裂縫。同理，4% SBR /15% 橡膠粉改性瀝青的延度過低，在凍融循環(huán)過程中， 其混合料易產(chǎn)生裂縫。

TSＲ 值的對比結果為: AC － 13 ＞ AC － 16 ＞ AC －20，這說明級配為 AC － 13 的瀝青混合料水穩(wěn)定性最佳，AC － 16 瀝青混合料次之，AC － 20 瀝青混合料最差。這是由于水穩(wěn)定性與混合料細集料有關，當細集料比例大時其抵抗水損害的能力越強，所以級配越小其水穩(wěn)定性越好。

 

 

 

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