EMC易倍

新闻中心

新闻中心

您现在的位置：首页新闻中心新闻动态

新闻动态

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

宣布日期：

2025-07-17

摘要

提取随岳高速公路废旧SBS改性沥青作为研究工具，接纳0.8粉胶比并叠加9%再生剂设置沥青胶浆，使用旋转薄膜烘烤和PAV叠加仪对SBS改性沥青举行多次老化和再生。然后通过车辙因子G、劲度模数S和蠕变因子m对多次再生SBS改性沥青的流变性能和低温抗疲劳性能举行了回归剖析和总结。研究发明：随着老化与再生次数增多，再生剂关于SBS改性沥青的再生效果逐渐变差，粘弹性逐渐降低；高温下多次再生沥青胶浆的车辙因子随着再生次数的增添泛起逐渐增强的趋势，并且三次老化＞二次老化＞一次老化＞三次再生>二次再生＞一次再生＞原样；中温重复加载试验中二次老化与三次再生的衰减水平差别一样平常为2%～3%；低温下沥青胶浆的劲度模数与再生次数呈反向关系，多次再生后沥青胶浆的m值不具有明细的纪律性，多次再生样品拥有更好抗低温性能，可是m值曲线与原装沥青胶浆的离散型偏大。

要害词：SBS改性沥青 | 多次再生 | 流变性能 | 耐久性

十三五妄想明确提出关于资源的节约集约使用原则，关于废旧沥青路面的接纳和再生使用成为较为热门的研究工具。SBS改性沥青具有优异的粘弹性，在我国沥青路面中已经有较大规模的应用，部分已经最先举行一次或多次再生，但关于SBS改性沥青多洪流平上包管了其流变特征争议较大[1]。Moham-mad、Xu等[2-3]的研究以为SBS裂解是导致沥青老化的主因，再生沥青会导致沥青的改性效果削弱；Cooper等[4]研究发明可以通过再生剂调解老化沥青因素，抵达部分恢复的效果；海内部分学者研究发明再生剂可恢复部分性能，但其稳固性与低温性能较差[5-8]。我国《公路沥青路面再外行艺规范》(JTGF41-2008)并未对改性沥青举行明确界说息争释。本文选取随岳高速S49某段老化放弃沥青路面为研究工具，提取其老化SBS改性沥青，在室内进一步老化和再生，并连系温度扫描、重复加载和完全流变试验对其流变性和低温耐久性举行了定量化的剖析研究。

试验设计计划

已有研究效果发明，矿料的胶浆特征是决议改性沥青质料的低温抗裂性和疲劳耐久性的要害因素[9]。本试验主要通过沥青胶浆样品举行温度扫描、重复加载和弯曲流变试验综合评价其流变性能。

试验原质料

试验所使用的SBS改性沥青提取自随岳高速公路的放弃路面，其主要性能指标中，25℃针入度为39，软化点65℃，5℃延度18，弹性恢复25℃为70%。接纳的再生剂为SA-200型，其主要指标见表1。沥青混淆料的粉胶比一样平常控制在0.6~1.2之间，研究差别粉胶比的沥青胶浆流变性能后发明0.8的沥青胶浆能够拥有较好的低温耐久性[10]。为包管试验效果一致性，试验接纳粉胶比为0.8的比例举行设置，所使用的矿粉为石灰岩矿粉，其主要手艺指标见表2。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

试样装备

沥青在贮存与运输、风化剥蚀和碾压历程中爆发的性状改变、流变特征变差等征象均可归为老化。老化沥青可以从老化的公路路面中提取，或者使用室内模拟老化装备举行劣化处置惩罚。后者关于定量化研究改性沥青多次老化性能具有一定优势。

接纳旋转薄膜烘烤箱对SBS沥青举行首次老化，在叠加老化(PAV)获得；然后再叠加9%再生剂重复以上老化历程获得二次再生改性样品，依此类推能够举行多次老化与再生，见图1。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

试样制备

为避免矿粉沉降，试验制备历程中和高温试验只管完成。温度频率扫描试验接纳直径25mm的模具制样，动态剪切流变试验接纳标准8mm模具，重复加载试验接纳8mm直径模具制样，弯曲流变试验凭证仪器配套的模具制造样品，见图2。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

试验计划

拟接纳动态剪切流变试验中的温度扫描要领评价沥青胶浆在多次再生后的高温抗车辙性能，通过重复加载试验评价沥青胶浆多次再生后的中温抗疲劳性能，zui后使用弯曲流变试验剖析样品低温抗裂性能。连系试验数据天生劲度模量S和蠕变因子随温度的转变曲线，并举行回归剖析。

a.温度频率扫描试验。沥青胶浆较为敏感，通过温度与频率扫描方法可以测试沥青胶浆中的车辙因子、疲劳因子等高温顺中温耐久性。为包管试验历程的可重复性，试验将温度扫描试验设置为：板间距离为1mm，板宽度为25mm，扫描频率为1.6Hz，温度规模25～65℃，每次扫描距离为5℃。

b.重复加载试验。现在主流评价胶结破损的标准界说之一是质料的复数模量衰减50%，这一阶段质料泛起微裂纹，相关研究批注沥青胶浆的抗疲劳性能与混淆料的相关系在70%～90%[11]。试验选取切合路面现真相形的试验频率15Hz，试验路面爆发疲劳破损的温度15℃，沥青胶浆的应变率控制为1%。较量多次再生沥青样品的试验效果，从而蝴蝶沥青胶浆复数剪切模量和衰减曲线。

c.弯曲流变试验。低温条件条件下，热板沥青混淆料易爆发温差裂痕和反射裂痕。温度下降历程中由于沥青混淆料的缩短爆发温度内应力，当内应力一直积贮抵达质料的允许应力强度时即爆发破损。动态剪切流变试验和弯曲流变试验能够jing确判断沥青质料的流变性能�Ｋ剂康降臀绿跫录羟辛鞅涫匝榍泛每刂浦柿系恼车怨婺�，接纳弯曲流变试验评价质料的低温性能。

试验中，接纳的小梁尺寸为127mm×12.7mm×6.35mm，试验接纳自动加载方法，加载分为4个阶段：第一，第1s内施加980MN的初级荷载，第二，荷载逐渐降低至35MN并一连20s，第三阶段对样品施加980MN荷载并维持240s，zui后逐渐降低荷载至35MN，试验完毕。加载历程中，感应计每隔0.5s自动纪录质料遭受的荷载和变形。

试验效果评价

温度频率扫描试验

SBS改性沥青通过多次老化再生后的温度扫描试验，获取了温度与复数剪切模量的关系，见图3。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

从图3可以看出，当温度在30～40℃时，随着温度升高车辙因子有显著降低趋势，起源剖析是由于沥青胶浆的相变造成；当温度凌驾40℃后，车辙因子趋于平缓，与温度相关性显得较弱。当沥青胶浆老化后其车辙因子有显著增大，随着老化次数的增多，再生沥青的抗车辙能力逐渐增强，说明改性沥青胶浆的抗车辙能力是有利的。

为定量剖析和展望多次再生改性沥青车辙因子与温度的关系，对试验效果举行回归剖析，获得如下盘算公式：

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

重复加载试验

重复加载试验界说沥青胶浆试样在统一工况下举行次数为15万次的重复加载试验，弱衰减值50%G，代表胶浆破损。通过较量多次再生胶浆的衰减水平和曲线，对其抗疲劳性能举行评价。重复加载试验获得的G衰减曲线见图4。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

由图4可以反向，当老化再生次数增添，沥青胶浆的衰减曲线最先变陡。一次再生样品的曲线形态与原装沥青胶浆zui为靠近，具备优异的再生效果，第二次和第三次再生效果较差。多次再生胶浆重复加载后抗疲劳能力为：原样＞一次再生＞二次再生＞三次再生，性能逐渐衰减。可是二次老化与三次再生的衰减水平差别较小，一样平常为2%～3%，说明再生剂的使用仅能够降低沥青胶浆的G*，而无法恢复沥青胶浆抗疲劳的衰减速率。通过回归剖析，重复加载次数与G*的关系公式可以用下式来表达：

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

弯曲流变试验

海内外现在没有较为统一的弯曲流变性能试验要领标准，本文设计弯曲流变试验来模拟多次老化再生沥青胶浆的低温特征纪律，试验效果见表4。劲度模数S表征质料在给定荷载和温度条件下的应力应变总值，低温条件和短荷载作用下，模数S靠近于质料弹性模量，长荷载作用下模数S靠近于弹性模子。蠕变斜率m表征着劲度模数S在给定温度下的时间转变斜率。

由图5可知，沥青胶浆的劲度模数与再生次数呈反向关系，由于再生剂的加入，沥青胶浆的粘性因子较原装样品有显着增添。多次再生后沥青胶浆的m值不具有显着的纪律性，可是通过m曲线可以发明沥青老化可以适当降低沥青胶浆的m值，可是加入再生剂后能够恢复，说明再生沥青在低温长加载时间后劲度模数减小的更快，爆发低温开裂的征象。综合剖析可知，多次再生SBS改性沥青具有较为优越的抗低温性能，可是当再生次数增多后，m值曲线与原装沥青胶浆的离散型偏大。

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

老化公路SBS改性沥青多次再生的流变性能与耐久性研究

结语

基于温度频率加载试验和弯曲流变试验，对老化SBS改性沥青经多次再生后的流变和耐久性举行了定性剖析和定量化回归剖析，研究结论如下：

a.多次再生沥青胶浆的车辙因子随着再生次数的增添泛起逐渐增强的趋势，并且三次老化＞二次老化＞一次老化＞三次再生＞二次再生＞一次再生＞原样。

b.重复加载试验效果批注，一次再生样品的曲线形态与原装沥青胶浆zui为靠近，具备优异的再生效果，第二次和第三次再生效果较差，可是二次老化与三次再生的衰减水平差别一样平常为2%～3%。

c.低温条件下完全流变试验批注，沥青胶浆的劲度模数与再生次数呈反向关系，多次再生后沥青胶浆的m值不具有显着的纪律性，综合剖析可知，多次再生SBS改性沥青具有较为优越的抗低温性能，可是当再生次数增多后，m值曲线与原装沥青胶浆的离散型偏大。

参考文献：

[1]孙宁,周志刚,杨文灿,等.老化 SBS 改性沥青再生性能试验研究[J].公路,2017,10,213-28

[2]MOHAMMAD L N, NEGULESCU I I, WU Z, et al. Investigation of the use of recycled polymer modified asphalt binder in asphalt con-crete pavements[c].AsphaltPaving Technology 2003. Lexington：AAPT,2003：551 -594.

[3]XU X,YU J Y, XUE L H, et al. Investigation of molecular struc-ture and thermal properties of the rmo -oxi- dative aged SBS inblends and their relations[J].Materials,2017,10(7)：768.

[4]COOPER S B,NEGULESCU I, BALAMURUGAN S S, Et AI. ASphalt mixtures containing RAS and /or RAP： relationships amongst binder composition analysis and mixture intermediate tem perature cracking performance[J]. Road Materials and Pavement Design,2017,18(1)：209-234.

[5]QIU J,WU S P, XlAO Y,et al. Low temperature mechanical char-acterization of polymer modified recycled asphalt mixture via indi-rect tensile test[c].Advances in Hetemgeneous Material Mechanics 2008-2nd International Conference on Heterogeneous Material Mechanics. Huangshan： DEStech Publications Inc,2008：1323-1326.

[6]郑南翔,侯月琴,纪小平.老化沥青再生性能的预估剖析[J].长安大学学报(自然科学版),2009,29(3)：6-10.

[7]柳富勇,王宏畅,魏洋,等.超限条件钢桥面铺装疲劳寿命退化纪律研究[J].森林工程,2019,35(2)：73-81.

[8]张明杰,李立寒,祁文洋.老化 SBS 改性沥青的有用再生计划[J].石油沥青,2016,30(2)：20-24.

[9]赵群,于江,程龙,李林萍.短期老化对岩沥青改性沥青流变性能的影响[J].公路工程,2018,43(4)：120-126.

[10]黄旭,姚晓光.沥青老化行为及其机理研究[J].公路工程,2018,43(6)：228 -235.

[11]叶奋,孙大权,黄彭,等.沥青强紫外线光老化性能剖析[J].中国公路学报,2006,19(6)：35-38.

全文完宣布于《公路工程》2020年4月第45卷通讯作者：王强(1985－)，男，甘肃定西人，硕士，研究偏向：公路工程施工和铁路轨道

我司部分文章泉源于网络，未能与原作者取得联系，如涉及版权问题请与我们联系，我们会实时处置惩罚删除

浅谈基质沥青四组分组成对SBS改性沥青崎岖温性能影响

Matest-Pavetest的BBR是一种热电型低温沥青弯曲梁流变仪，用于测试沥青胶结料在室温到-40℃的弯曲蠕变试验。荷载由微型伺服控制作动器施加，可施加+25N的负载，加载频率可以从静态到动态25Hz，无需设置空压机供应压缩空气。沥青弯曲梁流变仪通过伺服控制，不需要频仍校准以及重复调理空气轴承的压力，只需输入所需的荷载数值，伺服控制的作动器就会以难以置信的精度施加并坚持所设定的荷载。使用装置在装备正面的温度控制器可以很是准确地控制温度，用户可以使用控制器或通过软件设置浴温。沥青弯曲梁流变仪系统的焦点是Matest-Pavetest的控制和数据收罗系统（CDAS2）和（TestLab）软件。

通例应用

?沥青胶结料的弯曲蠕变试验

?受荷载作用下的裂痕密封低温特征

?知足ASTM D6648、 AASHTO T313和SHRP沥青试验规范的沥青胶结料低温挠曲蠕变测试

产品特点

▍沥青弯曲梁流变仪通过伺服控制的设计不需要经常举行标定和重复调解空气轴承的压力

▍加载频率从静态到动态 25Hz

▍不需要配套空压机提供压缩空气

▍接纳外置式固态 Peltier 帕尔贴系统直接热电制冷（无氟）

▍设计了单独的空气 - 水热交流器

▍集成的单独式浴槽，使用乙醇作为浴槽介质举行冷却

▍通过软件控制设定和监测水浴温度

▍全自动荷载闭环控制，无需每次开机手动调解满点/零点等旋钮

浅谈基质沥青四组分组成对SBS改性沥青崎岖温性能影响

相识更多产品信息，获取产品资料，接待垂询TIPTOPEMC易倍

效劳热线 | 400-633-0508 邮箱：tiptop@tiptoptest.com

分享：

上一篇：万物伴炎夏大暑夏正浓下一篇：聚会预告丨EMC易倍将参展“第四届非饱和土与特殊土力学及工程学术钻研会”！

热荐新闻

11-06

2025

“老朋侪”相聚丨第十四届蹊径与机场工程研究青年论坛武汉盛大召开！

2025年10月31日-11月2日，第十四届蹊径与机场工程研究青年论坛...

10-21

2025

祝贺中国岩石力学与工程学会工程智能建养专委会建设大会顺遂召开！

2025年10月17日中国岩石力学与工程学会工程智能建养专委会建设大会...

05-30

2025

德国威乐Wille空心圆柱试验系统在武汉大学中标！

克日，TIPTOPEMC易倍-德国威乐Wille空心圆柱试验系统在武汉大...

【网站地图】【sitemap】