基于正交试验的SEBS/橡胶粉复合改性沥青性能分析
2021-04-07常晓绒代佳胜董文豪
傅 珍, 常晓绒, 代佳胜, 董文豪, 周 跃
(1.长安大学材料学院, 西安 710064; 2.长安大学公路学院, 西安710064)
交通荷载的增加及极端气候的影响,导致沥青路面出现各种病害,尤其是高温永久变形和温度疲劳开裂[1-2]。对高质量沥青结合料的迫切需求促使研究者开发了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene butadiene styrene,SBS)、丁苯橡胶(styrene butadiene ru-bber,SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene ethy-lene butadiene styrene,SEBS)等各种聚合物改性沥青,其中两种及两种以上聚合物材料组成的复合改性沥青因能结合不同改性剂的优势而引起广泛关注[3-4]。
弹性体增加了沥青的弹性性能,导致沥青松弛特性扩大,延度提升。Wang等[5]研究发现废旧胶粉(crumb rubber,CR)改性沥青低温性能较优,对沥青高温性能改善有限;Liu等[6]研究表明,胶粉掺量的增加能够改善沥青的抗车辙性能和弹性恢复率,但胶粉与沥青之间的性能差异,会导致两者混合后出现离析、质量不稳定、储存性不佳等问题[7-8]。因此,有学者提出橡胶复合改性沥青,其中SBS/橡胶粉改性沥青研究最为广泛[9-10],但SBS因丁二烯链段两端不饱和双键的存在,会对改性沥青相容性和稳定性造成影响[11]。SEBS是SBS中B段上选择性加氢的产物,其稳定性和抗老化性能较SBS更优异[12]。研究表明SEBS改性沥青的热稳定性、耐光氧老化性和相容性均优于SBS改性沥青[13-15],因此,理论上采用SEBS和橡胶粉进行复合改性能更好提高沥青的使用性能。马峰等[16]对SEBS/橡胶粉复合改性沥青低温性能进行研究,结果表明其低温性能优越。根据目前研究可知,胶粉、SEBS作为改性剂对沥青性能均有所改善,且主要以单一改性剂作为研究对象,而SEBS/橡胶粉复合改性沥青的研究较少,同时两种改性剂在沥青中的掺配比例及复合改性沥青使用性能方面还有待进一步改进和完善。……
