廢膠粉改性瀝青的性能及機(jī)理研究.pdf

1、石油瀝青被廣泛應(yīng)用在交通運(yùn)輸業(yè)(道路、鐵路、航空)、建筑業(yè)、工業(yè)等各部門(mén),但由于其自身的缺陷,如高溫易軟化,低溫易脆裂,耐老化、抗疲勞等性能不太理想,因此,用聚合物來(lái)改善瀝青性能是十分有效的途徑,這其中廢膠粉改性瀝青又因其性能優(yōu)越、資源豐富、價(jià)格便宜、加工工藝簡(jiǎn)單且能消除“黑色污染”等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。
　　本文通過(guò)分析瀝青的常規(guī)試驗(yàn)結(jié)果,探討了材料因素(廢膠粉粒徑、摻量、改性劑1,2-聚丁二烯和C5石油樹(shù)脂配比、SB

2、S摻量)和改性工藝因素(剪切時(shí)間和剪切溫度)對(duì)瀝青性能的影響;采用紅外光譜(IR)、熒光顯微鏡和差示掃描量熱儀(DSC)等現(xiàn)代分析測(cè)試方法對(duì)比分析了基質(zhì)瀝青、廢膠粉改性瀝青、廢膠粉復(fù)合改性瀝青的紅外光譜圖以及廢膠粉和瀝青之間相容性和溫度穩(wěn)定性,并進(jìn)一步探討了廢膠粉改性瀝青的作用機(jī)理。
　　經(jīng)過(guò)分析研究,得出如下主要結(jié)論:
　　(1)隨著廢膠粉摻量的增加,廢膠粉改性瀝青的針入度下降、軟化點(diǎn)升高、延度增加,且廢膠粉摻量在15％左

3、右時(shí)性能最佳;
　　(2)在一定的范圍內(nèi),廢膠粉粒徑越細(xì),空間表面積越大,對(duì)瀝青的改性效果越好,綜合考慮成本和瀝青性能,最佳的廢膠粉粒徑為在80目左右;
　　(3)化學(xué)改性劑(1,2-聚丁二烯和C5石油樹(shù)脂)和SBS都能改善瀝青的性能,且二者的最佳摻量均為6%左右。對(duì)比分析化學(xué)改性劑和SBS對(duì)廢膠粉改性瀝青性能的影響,可以得出它們對(duì)廢膠粉改性瀝青的改性效果相當(dāng),因此,可以考慮用化學(xué)改性劑來(lái)部分替代SBS;
　　(4)剪

4、切溫度和剪切時(shí)間對(duì)廢膠粉改性瀝青的性能影響較大,當(dāng)剪切溫度在160℃左右,剪切時(shí)間約為1h時(shí),廢膠粉改性瀝青的改性效果最好;
　　(5)由紅外光譜圖可知,瀝青中摻入廢膠粉后,既發(fā)生了化學(xué)改性作用,又發(fā)生了物理溶解、溶脹作用,廢膠粉在一定程度上改變了瀝青的結(jié)構(gòu),因而對(duì)瀝青性能影響明顯;熒光顯微鏡采集的圖像表明,廢膠粉同時(shí)具有吸附和填充雙重作用;差示掃描量熱DSC曲線表明,化學(xué)改性劑-廢膠粉復(fù)合改性瀝青的吸熱量或放熱量最少,廢膠粉改性