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SBR与生物油恢复老化SBS改性沥青性能及机理研究

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[目的]苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer,SBS)改性沥青老化后存在基质沥青硬化、脆化及SBS聚合物有所降解的问题,用传统再生方式难以有效恢复老化SBS改性沥青的性能.为有效恢复老化SBS改性沥青的路用性能,采用丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,SBR)与生物油对老化SBS改性沥青进行复合再生.[方法]首先,通过室内模拟老化试验制备得到了老化SBS改性沥青,采用高速剪切仪在老化SBS改性沥青中掺入SBR和生物油,得到复合再生沥青;然后,对再生后的沥青进行三大指标测试及高低温流变性能测试;最后,通过红外光谱、原子力显微镜和荧光显微镜试验探究SBR和生物油再生沥青的机理.[结果]SBR和生物油复掺后得到的再生沥青的综合性能更优,再生沥青的复数剪切模量G*随再生剂掺量的增加呈降低趋势.再生后沥青的刚度大幅减小,老化沥青的柔韧性得到恢复,应力耗散能力得到提升,脆性得到降低,低温性能得以显著改善.SBR和生物油复合再生可以补充老化SBS改性沥青的轻质组分,混掺SBR和生物油后沥青质和胶质的比例有所降低,轻质组分对蜂状结构的蜡结晶有抑制作用.再生沥青的荧光物质大幅增加,且分布更密集,老化SBS改性沥青的韧性和黏度得到显著恢复.[结论]恢复老化SBS改性沥青性能的SBR与生物油的推荐掺量分别为6％、5％.该研究为老化SBS改性沥青混合料的再生提供了理论依据.
Performances of aged SBS modified asphalt regenerated with SBR and bio-oil and the regeneration mechanism

SBS asphaltaged asphalt rejuvenaterheological propertyinfrared spectroscopyatomic force microscopyfluorescence microscopy

蔡邦、邓亚军、朱兴龙、葛冬冬

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长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410114

深圳市市政工程总公司,广东 深圳 518109

SBS改性沥青 老化沥青再生 流变性能 红外光谱 原子力显微镜 荧光显微镜

长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室开放基金open fund of Key Laboratory of Special Environment Road Engineering of Hunan Province,Changsha University of Science&Technology

kfj210502

2024

10.19951/j.cnki.1672-9331.20220813002

长沙理工大学学报(自然科学版)
长沙理工大学

长沙理工大学学报(自然科学版)

影响因子：0.63
ISSN：1672-9331
年,卷(期)：2024.21(1)
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