基于动态力学的纳米碳粉-橡胶粉-SBS改性沥青相态结构分析
2021-08-10王明伟谢祥兵李广慧
硅酸盐通报 2021年7期
王明伟,谢祥兵,李广慧,兰 翔
(1.郑州航空工业管理学院土木建筑学院,郑州 450046;2.陕西高速公路工程咨询有限公司,西安 710064)
0 引 言
聚合物SBS与基质沥青物理性能相差较大,造成改性沥青普遍存在相容性差、分散不均匀、存储性差等问题,从而严重影响其路用性能和使用范围[1-3]。另外,废旧轮胎造成的环境污染问题已逐渐引起研究者的普遍关注[4-5],而纳米材料由于比表面积大、表面自由能高和颗粒尺寸小等特点,已成为改性沥青研究的重要方向。如纳米碳粉中存有大量的不饱和键,可以有效消除材料内部存在的应力[6],且具备良好的吸附能力。相关研究成果表明,纳米材料与SBS共同使用时,可有效提升沥青材料的高温稳定性,然而由于纳米碳粉材料单价较高,严重限制其在沥青中的掺配比例。而橡胶粉材料由于价格低廉,且具有良好的低温性能[7],且可以有效缓解废旧橡胶轮胎造成的环境污染问题。因此,纳米聚合物复合改性沥青材料已成为路面材料研究热点之一。
姚辉等[8]对纳米碳粉改性沥青进行了微观和力学性能研究,纳米碳粉掺量为2%(质量分数)时,改性沥青具备良好高温稳定性,原子力显微镜图像也从微观角度验证了纳米碳粉改性沥青的改性效果。Zhang等[9]使用动态剪切流变试验(DSR)表征不同橡胶改性沥青的高温性能,结果表明,橡胶粉的掺入可以提高沥青材料的温度敏感性,改善沥青高温性能。谭华等[10]从流变学角度评价了不同改性剂对橡胶沥青黏弹性能影响,确定出SBS改性剂可较大提高橡胶沥青抵抗永久变形能力。……
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