改性沥青防水卷材的老化温度?

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&T &压力老化容器加速沥青老化试验1目的与适用范围1. 1&本方法采用高温和压缩空气在压力容器中对沥青进行加速老化,目的是模拟沥青在道路使用过程中发生的氧化老化,用来评价不同沥青在试验温度和压力条件下的抗氧化老化能力,但不能说明混合料因素的影响或沥青实际使用条件下对老化的影响。1.2&本方法使用的样品为旋转薄膜烘箱试验方法得到的残留物。2 仪具与材料技术要求2.1 压力老化试验仪(PAV)如图T0630-1所示,主要由以下几部分组成:&&&&&&&&&&&&&    图T 0630-1&压力老化试验仪(PAV)示意图&&& 1、压缩空气瓶;2、压力调节器;3、针阀;4、压力计;5、安全膜;6、压力缓释阀;7、减压阀;8、针阀;9、铂电阻;10、压力容器;11、温度控制&2.1.1&1个压力容器。&2.1.2&压力控制设备。&2.1.3&温度控制设备。&2.1.4 &压力和温度测量设备。&2.1.5&标准的薄膜烘箱盛样盘等。2.2&直接拉伸试验仪的技术要求和参数&2.2.1&压力容器:压力在2.lMPa &0.lMPa。压力容器包括一个盘架,盘架可以水平放置10个薄膜烘箱盛样盘。图T 0630-2为压力容器(PAV)内部结构示意图。2.2.2&压力控制设备:&1)减压阀:防止容器中的压力超过容器的设计压力。在老化过程中容器中压力应不超过2.5MPa。&2)压力调节器:将容器中的压力控制到& 0.02MPa。并且在老化过程中,使容器的压力控制在2.lMPa &0.lMPa(表压)。&3)压力缓释阀:完成试验后,在8 ~ l5min 内将容器中2.lMPa的压力慢速地减至大气压力。&&&&&&&&&&&&&    阿 T 0630-2&压力容器(PAV)内部结构示意图1 )组件支撑点;2)与传感器表面至少有5mm净距;3)壁净距&l0mm;4)温度传感器和温度显示线:5)距离沥青胶结料预部&l0mm;6)盛样盘和支撑组件;7)10个老化盛样盘放在支座架上,整个组件可以作为一个完整的单元移动a)组件支撑点到各层支座架顶面距离;组件支撑点不少于3个,测量3 个组件支撑点到各层支座架顶面距离,3 个值之间的差值控制在 &0. 05mm;控制差值主要是保证盛样盘的水平性;b)距离压力容器内部顶面距离&l0mm;c)&12mm。&2.2.3&温度控制设备:在90 ~ 110℃温度范围. 能够将压力容器内部温度控制在老化温度的& 0.5℃。&2.2.4&温度记录设备:在整个老化过程中记录温度并准确至0.1℃。&2.2.5&压力表;在老化过程中,将压力容器内部的压力准确测量至& 0.02MPa之内。&2.2.6&盛样盘:10个满足薄膜加热试验标准的不锈钢盘。&2.2.7&天平:感量不大于0. lgo&2.2.8&压缩空气瓶。3. 方法与步骤3.1&准备工作&3.1.1&按本规程T 0602 的方法准备试样。沥青进行旋转薄膜烘箱试验(RTFOT),将老化试验后的残留物倒入一个容器中。&3.1.2&将已知质量的标准薄膜烘箱试验盛样盘放在天平上,向盘中加人50g &0. 5g的沥青,使沥青薄膜厚度约3.2rnm 。如果残留物已冷却,可将其加热至流动状态再灌样。3.2&试验步骤&3.2.1&将盘架枚在压力容器内部,按相关要求选择压力老化容器温度,开启加热器,将压力容器预热到选定的老化温度。当温度达到老化温度后,迅速将压力容器打开. 将准备好的盛样盘放入压力容器中的试样架上,然后关闭压力容器。&3.2.2&当压力容器内部的温度达到低于规定温度2℃时(要求在2h 内达到),供给2.1MPa&0.lMPa 的空气压力,并开始计时。保持压力容器内的温度和空气压力 20h & l0min。&3.2.3&到规定的20h老化时间后,开启减压阀使压力老化容器(PAV)内的压力在8 ~ l5min减小到与外部压力相同。&3.2.4&在20h 的老化阶段,如果温度记录设备显示的温度高于或低于目标老化温度&0.5℃的总时间超过60min,则老化过程无效. 废弃试验样品;同样,如果压力超出规定范围,亦废弃试验样品。&3.2.5&打开压力容器,拿出试验架和盛样盘,将盘中热的残留物倒入一个容器中,加热并搅拌除去气泡后,可立刻进行压力老化 (PAV)残留物的性能测定。如果不立即对残留物进行试验,应盖好在室温下存放,留待以后试验。4&报告试验结束后报告包括:样品编号、老化温度,准确至0. 5℃;记录最高和最低老化温度,准确至0. 1℃;总老化时间准确至 lmin压力老化试验仪
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(论文)SBS物理和化学改性沥青技术性能的试验比较
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废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究 滨州传媒网   日 01:21   来源:河南交通科技
SBS(Styrene-Butadiene-Styrene block Copolyner,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青以其能够显著提高高温抗车辙、低温抗开裂能力以及增强抗老化、改善疲劳等性能而成为聚合物改性沥青的主要品种,并得到了广泛的认可和应用.且SBS改性沥青的一些缺点如储存不稳定等已通过大量的研究得到改善,但是SBS价格昂贵,将其用于道路沥青的改性从资源利用上来评价并不合理.
近十多年来采用废橡胶粉改性沥青的研究及应用受到广泛重视.一方面是由于大量废旧橡胶污染对环境保护的压力,全世界每年仅废弃的轮胎就有约8亿条之多,加之其它废弃的橡胶材料,数量巨大,对环境污染严重;另一方面则是目前的高分子聚合物改性道路沥青成本高;再者,废橡胶粉改性道路沥青拥有可降低路面噪声、吸收光线以缓减强光刺眼等高分子聚合物改性沥青无法比拟的优势.利用废旧橡胶替代高分子聚合物改性剂可以降低改性沥青的成本,同时又可有效解决废旧橡胶对环境的污染,目前关于废橡胶粉改性沥青国内外都有很多研究.但废胶粉改性沥青胶粉的加入量一般大于20%,大剂量的加入使得胶粉在沥青中的分散不均匀,提高废橡胶粉改性沥青体系的稳定性也是一个研究难点.因此希望制备出一种性能高成本低的改性沥青,既体现出SBS改性沥青的优势,又有胶粉改性沥青的特点,本研究为此在SBS改性沥青中加入少量废橡胶粉制备了复配改性沥青,研究废橡胶粉对改性沥青老化性能的影响.
SBS改性沥青,湖北国创高新材料股份有限公司提供,SBS质量分数约为4.2%,主要性能指标如表1所示;活化废橡胶粉,粒度0.20~0.45mm,黄石第二胶粉厂生产;糠醛抽出油,实验室自制.
SBS改性沥青技术指标
Property indexes of SBS modified asphalt
将SBS改性沥青加热至140℃左右,加入规定剂量的废橡胶粉,边加边搅拌,使胶粉均匀分散于沥青中.再将混合物在180℃、7档(7 000 r/min)剪切30min,接着调到4档在160℃下发育30min,即制得SBS/胶粉复配改性沥青.
a.将制备出的试样分别按相关的国家现行标准进行针人度,延度,软化点三大常规指标的测试和弹性恢复的测量.
b.将试样在薄膜烘箱中进行热老化,测量试样热老化后的性能.
c.将经过薄膜烘箱老化后的沥青试样分装于6个盛样皿(TFOT的盛样皿)中,每个盛样皿中放人20 g试样,沥青膜厚度约为1 mm.将盛样皿放置在强紫外线辐射箱内接受强紫外线辐射,每天照射16 h,间隔8 h,实验时箱内的温度35℃.每个样品的辐射时间定为8天(配套使用紫外线辐射计测量显示这段试验时间紫外灯的辐射强度变化不大,几个样品的紫外线辐射量基本相同).将经过紫外老化后的试样进行针人度、软化点、延度等物理性质的测试.
实验结果与讨论
改性沥青分散形态分析
基质沥青与改性剂的相容性是决定改性沥青性能优劣的主要因素之一,本研究利用荧光显微镜考察了胶粉改性沥青和胶粉/SBS复配改性沥青试样的形态,如图1所示,图A为胶粉改性沥青图样,图B为加入了少量SBS的胶粉改性沥青图样,图B呈现出了更加分散均匀的点状结构和絮状结构,可见含有少量SBS的胶粉/SBS复配改性沥青比单独的胶粉改性沥青中胶粉的分布更加均匀,从形态上来说制备含SBS和胶粉两种改性剂的改性沥青是可行的.
不同比例的糠醛抽出油预溶胀胶粉对改性沥青性能的影响
原SBS改性沥青SBS质量分数在4%左右,SBS质量不是很高,在实验中直接在SBS沥青中加入10%的胶粉来分析胶粉对改性沥青的性能的影响.因为本实验使用的是已制备好的SBS改性沥青,如剪切时间过长容易使沥青老化,时间太短胶粉在SBS改性沥青中分散又不均匀,使改性沥青的延度不好,实验中采用糠醛抽出油;对胶粉进行溶胀预处理(将一定量的糠醛抽出油加入胶粉中搅拌混合均匀后在180℃下溶胀1 h取出备用).
表2是加入不同胶油比的预处理胶粉后复合沥青热老化前后性能指标.由表中数据可以知,加入糠醛抽出油后复合沥青的延度明显提高,说明糠醛抽出油对胶粉的溶胀效果显著,能使胶粉在沥青中形成一种分部均匀的网状结构.但随着胶粉含量的增加,复合沥青的针人度上升很快,说明糠醛抽出油加入过多使得糠醛抽出油将基质沥青稀释了,由表知以胶油质量比为10;2制备的复合改性沥青的性能较好,沥青延度得到改善,针人度上升也不是很大.以改性沥青热老化前后的针人度比和延度比而言,加入胶粉后相比原SBS沥青大多有一定程度的提高,说明加入胶粉的加入并不影响原改性沥青的抗热老化性能.
加入不同胶油质量比的预处理胶粉后改性沥青热老化前后性能指标
Per-aging and after-aging performance of modified asphalt of adding rubber swelled
胶粉质量含量对改性沥青性能的影响
确定胶油质量比,改变胶粉的加入量来了解胶粉对改性沥青热老化性能的影响,因胶油质量比大于等于10:3时制备的复配改性沥青针人度上升很大,选取胶油比为10:2和10:1的两组胶粉进行实验,实验结果如表3和表4所示.随着胶粉加入量的减少,改性沥青的针入度降低,延度变化不犬,且通过对弹性恢复性能的测量显示加入胶粉后的改性沥青仍具有很好的弹性恢复能力,说明胶粉的量减少后复配改性沥青的性能仍以原SBS沥青性能为主,少量的胶粉均匀分散在SBS沥青中不影响原SBS沥青的性能,溶胀后的胶粉与SBS沥青能很好的相溶.由复配改性沥青热老化后的残留针人度比和延度比可以看出随着胶粉含量的增加沥青的耐热老化性能增加,说明胶粉可以提高沥青的耐热老化性能.
胶油比为10:2的预处理胶粉/SBS改性沥青热老化前后性能指标
Per-aging and after-aging performance of modified asphalt of rubber and oil ratio of 10:2
胶油比为10:l的预处理胶粉/SBS改性沥青热老化前后性能指标
Per-aging and after-aging performance of modified asphalt“rubber and ratio of 10;
表5 改性沥青的紫外老化前后性能指标
Property indexes of Several groups
asphalt before and after Ultraviolet radiation aging
紫外线老化性能研究
沥青老化分短期老化和长期老化,短期老化是指沥青在拌和和铺筑过程中,空气中氧与沥青发生的氧化作用导致的材料性能的变化.沥青的长期老化是指沥青路面在使用过程中,由于行时间暴露在空气中,在光、氧、雨水等自然气候条件的作用下,沥青会发生一系列和物理及化学变化,使沥青的性质发生变化,导致路用性能劣化的过程.热老化已有相应的实验规范,但沥青路面在使用过程中的长期老化也是不可忽视的,有研究表明沥青长期老化过程中紫外线对沥青的损害最大;本实验就用紫外线老化实验来评价改性沥青长期老化后的性能变化.
选取几组性能较好的复配改性沥青进行紫外老化试验,结果如表5所示,加入胶粉后的改性沥青紫外老化后的针人度比、延度比明显比原SBS改性沥青要高,即复配改性沥青的抗紫外性能要比SBS沥青好,因为废橡胶粉里含有炭黑,炭黑是很好的紫外线光屏蔽剂.通过紫外老化研究,这种复合改性沥青的优势就进一步的显现出来,也说明了废橡胶粉可以作为一种抗紫外添加剂来改善聚合物改性沥青在使用过程中的长期老化.
a.糠醛抽出油对胶粉有很好的溶胀作用,加入糠醛抽出油溶胀后的胶粉后,复配改性沥青的延度得到很大程度的提高,但随着胶油比的降低,复合改性沥青的针人度上升很快,以质量比m(胶):m(油)=10:2制备的改性沥青的性能较好.加入胶粉后改性沥青热老化后的残留针人度比和延度比相比原SBS沥青相差不大,且大多有一定程度的提高,说明加入胶粉的加入并不影响原改性沥青的抗热老化性能.
b.改变胶粉的含量,结果显示复配改性沥青热老化后的残留针人度比和延度比随着胶粉含量的增加而有所增加,说明加入胶粉可以提高沥青的耐热老化性能.
c.几组紫外线老化实验显示,加人胶粉后的改性沥青的抗紫外老化性能明显比SBS改性沥青要好.可见在SBS改性沥青中加入胶粉不仅性能上能够达到聚合物改性沥青的标准,而且抗紫外线老化性能得到很大程度上的提高。沥青混合料的老化_百度文库
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