水滑石/废橡胶粉复合改性沥青的制备及其性能研究

发布时间：2021-09-01 01:18

　　以克拉玛依90号沥青作为基质沥青、废橡胶粉和水滑石（LDHs）作为改性剂,制备了LDHs/废橡胶粉复合改性沥青。在废橡胶粉加入量不变的条件下,考察LDHs加入量对复合改性沥青的物理性能、抗紫外老化性能和流变性能的影响。结果表明:当废橡胶粉加入量（w）为15%时,随着LDHs的加入,复合改性沥青的软化点升高,针入度和延度有所下降,两种改性剂相互结合,使复合改性沥青的物理性能得到改善,并且满足国家聚合物改性沥青标准的要求。考虑到改性剂成本,选取LDHs加入量（w）为3%～4%;LDHs的加入使复合改性沥青的软化点增量减小,残留针入度比和延度保留率上升,表明LDHs可明显提高复合改性沥青的抗紫外老化性能;LDHs的加入可使复合改性沥青复数模量和车辙因子增加,相位角下降,说明LDHs可提高复合改性沥青的抗车辙性能。 

【文章来源】：石油炼制与化工. 2020,51(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

LDHs加入量对改性沥青物理性能的影响

在废橡胶粉加入量为15%的条件下考察LDHs加入量对复合改性沥青物理性能的影响,结果见图3。从图3可以看出:随着LDHs加入量的增加,复合改性沥青的软化点呈现逐渐上升又下降的趋势,在LDHs加入量为4%时,复合改性沥青软化点达到53.2 ℃,随着LDHs添加量的增加,软化点略有下降;针入度和延度则呈现逐渐下降趋势,针入度由72.5(0.1 mm)下降至56.8(0.1 mm),这是由于LDHs具有独特的多层状结构,在机械力的作用下均匀分散在沥青中,作为分散相的LDHs增大了沥青分子与改性剂之间的内摩擦阻力,从而在一定程度上阻碍了沥青分子的运动,表现为高温性能的提高,硬度有所增加[12]。与单独添加LDHs的改性沥青相比,复合改性沥青的延度有所改善,这是LDHs与废橡胶粉复合改性相互作用的效果。在满足国家聚合物改性沥青标准的基础上,考虑到改性剂的使用成本,选择LDHs的加入量为3%～4%。2.4 LDHs对复合改性沥青抗紫外老化性能的影响

废橡胶粉加入量对改性沥青的软化点、针入度和延度的影响见图1。由图1可以看出:①随着废橡胶粉加入量的增加,改性沥青的软化点呈现上升趋势,当加入量为15%～25%时,软化点增加趋势缓慢,是由于随着废橡胶粉的加入,颗粒之间相互交错搭连,形成稳固的网状结构,分子间作用力增强,表现为软化点的上升,掺量过多时,废橡胶粉与沥青之间的吸附达到饱和;②随着废橡胶粉加入量的增加,改性沥青针入度呈现先下降后上升的趋势,废橡胶粉的加入吸收了沥青中的轻质组分,使得改性沥青稠度增加,致使针入度明显下降,当废橡胶粉加入量高于15%时,改性沥青针入度有所上升,是由于废橡胶粉溶胀达到了饱和,部分胶粉颗粒游离在沥青中,沥青由硬变软;③随着废橡胶粉加入量的增加,改性沥青延度呈现上升趋势,说明添加废橡胶粉后可提高沥青低温抵抗裂缝的能力,但在废橡胶粉加入量为20%～25%时上升幅度变缓,废橡胶粉与沥青之间会产生很大的集中应力导致提前断裂[10]。在达到聚合物改性沥青技术要求的基础上,考虑到实际施工中废橡胶粉过多可能存在搅拌困难和分散均匀性问题,在K-90中废橡胶粉的最佳加入量为15%。2.2 LDHs对改性沥青物理性能的影响


本文编号：3375991