基于光熱耦合條件下SBS改性瀝青老化特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的增長和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國交通行業(yè)發(fā)展迅速，新建公路日益增多。目前，高速公路一般采用瀝青路面，隨著年限的增長瀝青路面會產(chǎn)生各種病害，嚴(yán)重影響行車舒適度和通行情況，而瀝青的老化是造成路面病害的主要原因。瀝青再生技術(shù)能夠重復(fù)利用已建公路大、中修養(yǎng)護(hù)期產(chǎn)生的大量瀝青廢舊料，但只有在明白瀝青的老化特性和機(jī)理的前提下，才能更好的實(shí)現(xiàn)對瀝青廢舊料的重復(fù)再生利用。對于瀝青的熱老化業(yè)內(nèi)研究已經(jīng)較為成熟，而光熱耦合老化尚未有系統(tǒng)的研究，特別是對

2、光熱耦合條件下SBS改性瀝青的老化研究。
　　本文采用自主研發(fā)的老化設(shè)備瀝青熱光水耦合老化試驗(yàn)箱研究SBS改性瀝青的光熱耦合老化特性。通過查閱紫外光輻射的文獻(xiàn)確定老化試驗(yàn)參數(shù)，選用了六種瀝青，分別對其進(jìn)行不同紫外光強(qiáng)度的光熱耦合老化試驗(yàn)，測試了瀝青老化前后的性能。通過三大指標(biāo)測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光熱耦合條件下瀝青的老化影響要大于熱老化，并且隨著光強(qiáng)度的增加老化效果更嚴(yán)重。通過實(shí)驗(yàn)，采用貢獻(xiàn)率指標(biāo)分析光熱因素對瀝青老化的影響，發(fā)現(xiàn)在不同光

3、照強(qiáng)度下，溫度對瀝青老化的貢獻(xiàn)比例不同，在光強(qiáng)度很低時，溫度對瀝青性能衰減的貢獻(xiàn)率高達(dá)70％左右，溫度是導(dǎo)致瀝青老化的主要原因;而隨著光強(qiáng)度的提高，溫度對瀝青性能衰減的貢獻(xiàn)率逐漸減小，光強(qiáng)度40W/m2時，貢獻(xiàn)率為45％左右，此時紫外光對老化的作用變大。通過DSR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青光熱耦合老化后，在相同的試驗(yàn)溫度下隨著老化時間的增加復(fù)數(shù)模量逐漸增加，而相位角則有規(guī)律的降低;車轍因子隨著老化時間的增加而升高，老化瀝青高溫抗

4、車轍能力增強(qiáng)。通過BBR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，六種瀝青光熱耦合老化后勁度模量都有相應(yīng)程度的升高，說明老化使瀝青變脆，低溫抗裂能力降低。對改性瀝青的老化性能進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明添加了SBS改性劑后瀝青的抗老化性能得到改善。
　　通過紅外光譜和綜合熱分析兩種試驗(yàn)手段研究了SBS改性瀝青耦合老化前后的微觀結(jié)構(gòu)特性。通過紅外光譜試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)瀝青老化后羰基官能團(tuán)和羧基官能團(tuán)增多，改性瀝青中丁二烯在光熱條件下逐漸減少，瀝青中的小分子基團(tuán)向大分子基團(tuán)轉(zhuǎn)變。