摘要：在试验条件下，本文对SBS改性沥青在基于针入度和软化点的基础上进行老化规律的研究，所得结果显示：SBS改性沥青在老化过程中与针入度、软化点有较强的规律性联系。但SBS改性沥青的软化点变化规律，因为在SBS含量和不同的基质沥青自身性能的影响下并不相同，而在宏观上，随着SBS改性沥青自身沥青的老化，其针入度表现出规律性的变化，因此SBS改性沥青的老化规律可用针入度来表征。
关键词：软化点、针入度、SBS改性沥青老化规律
Study on Aging Law of Modified Asphalt Based on SBS
（Peng Xiaolin）
(Guangdong Jiaoke Testing Co.Ltd. ，Guangdong, Guangzhou,510550)
Abstract：Under the experimental conditions, the aging law of SBS modified asphalt was studied based on penetration and softening point. The results show that penetration and softening point of SBS modified asphalt have a strong regularity relationship in the aging process. However, the softening point of SBS modified asphalt varies with the content of SBS and the performance of base asphalt. The penetration index of SBS modified asphalt varies regularly with the aging of asphalt in macro-scale. Therefore, the penetration of SBS modified asphalt can better characterize the aging of asphalt. Degree.
Keywords：softening point，Penetration，SBS modified asphalt，aging regularity
1引言
沥青老化速率与其使用年限成正比。通常，沥青的老化可分为生产运输时，摊铺碾压过程以及服务时的老化。为评价不同沥青的抗老化性能，本文将进行沥青老化规律的研究，对沥青在老化过程中各个性能指标的变化规律进行分析[1~2]。
2SBS改性沥青结合料老化规律
目前，国内常用TFOT试验对沥青的损失程度、针入度以及老化前后的软化点对沥青的抗老化进行评价[3~4]。本文仅列出沥青针入度以及软化点的老化规律。
基于不同的老化时间和温度条件，在薄膜烘箱中进行四种改性沥青老化试验。考虑到SBS改性沥青和普通沥青施工温度不一致，建立180℃高温老化试验组，对高温下SBS改性沥青的老化规律进行研究。为分析不同阶段SBS改性沥青的老化情况，试验时间分散在0-9h进行选取。各沥青的基本技术性能见下表1，不同老化时间下性能试验结果见表2。
表1 基本技术性能
表2 不同老化时间下的试验结果
3针入度
在163℃和180℃的温度条件下，随着老化时间的变化SBS改性沥青针入度的变化规律如下图1、图2。
图1 163℃下温度条件下随老化时间变化SBS改性沥青针入度变化规律
图2 180℃温度条件下随老化时间变化SBS改性沥青针入度变化规律
在163℃的温度条件下，SBS改性沥青的针入度呈现出先增后减的规律，在180℃的温度条件下，SBS改性沥青的针入度不断减小。针入度老化情况由于不同的沥青基质和不同的SBS掺入量而不同， SBS的浓度高的改性沥青抗老化性能提升较显著。导致该种情况的原因是：沥青老化后的沥青质含量首先决定了普通沥青老化后的针入度，其次才是胶体的不稳定指数。在高温条件下，沥青组分发散，增大了相对分子质量转换成沥青基质，降低因此了沥青针入度；对改性沥青而言，老化过程中可分为沥青老化和改性剂分解，因此在一定程度上沥青的老化由改性剂降低或承担了，且随着SBS浓度的增加而导致该种作用越发明显，同时对沥青性能而言，改性剂的分解降低了对其性能提升的影响，针入度随着改性效果变差。在163℃的老化温度下，由于SBS分解而损伤改性效果的速度大于沥青自身老化变硬的速度导致了针入度呈现先上升的趋势，表现为损伤改性效果而上升针入度；由于SBS的分解速度逐渐降低，在90min后，改性效果损伤逐渐降低，沥青自身持续的老化和硬化导致针入度持续降低。但在180℃的老化温度下，沥青自身具有较快的老化温度，且SBS的分解对其改性效果又存在着一定的损伤，在主要的沥青自身老化以及二者的共同作用下，表现为针入度下降变缓，SBS的分解损伤的改性效果在90min后有所减小，导致针入度的降低速度变慢。
4软化点
在163℃和180℃温度条件下随着老化时间的变化软化点的变化规律如下图3、图4。
图3 温度为163℃下软化点随时间变化规律
图4 温度为180℃下软化点随时间变化规律
随老化时间的增加SBS改性沥青A和SBS改性沥青B的软化点不断降低，在180℃的温度条件下， SBS改性沥青和壳牌70号+6%SBS改性沥青的软化点随着老化时间的增加呈现出先下降后上升的规律，但壳牌70号+4%改性沥青则呈现持续上升的趋势。针对该种差异情况，本文通过标准TFOT试验对SBS改性沥青进行试验，结果如下表3所示。
表3 TFOT试验结果
从上述数据可知，在老化后，除了SBS改性沥青A和D外，其余沥青软化点表现出下降的规律，同本文研究结果相同[5~6]。
SBS改性沥青软化点具备不同规律原因可能是由于SBS改性沥青除了具备自身的老化外，还有SBS的氧化分解。随着老化时间的增加沥青的软化点不断增大，其分子量则随着SBS的分解而减小，并逐渐对SBS改性沥青的主要网络结构产生破坏，影响了其改性效果。两者的结合导致软化点变化的差异。当SBS浓度低时，沥青的软化点由SBS的分解以及沥青老化共同影响。由于SBS浓度低，影响软化点的主要原因是沥青本身抗老化性能的。老化过程中壳牌70号+4%SBS改性沥青的软化点逐渐上升，当具备较高的SBS浓度时，影响软化点变化的主要因素是SBS的分解，表现为SBS改性沥青A和B的软化点以及6%SBS改性沥青的软化点在早期老化阶段迅速下降。
5、结语
本文通过试验得出以下结论： SBS改性沥青的针入度同其老化过程有较好的规律性联系。但由于受到SBS含量、基质沥青自身性质等影响，导致软化点变化规律不一致。 随着沥青老化时间增加，SBS改性沥青的针入度呈现有规律地变化。 因此，SBS改性沥青的老化程度可由针入度较好的表征。
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论文作者:彭小林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
标签：沥青论文; 改性沥青论文; 规律论文; 温度论文; 条件下论文; 分解论文; 时间论文; 《基层建设》2019年第19期论文;