納米ZnO-SBS改性瀝青性能及共混機(jī)理研究.pdf

1、納米粒子作為一類用于對瀝青進(jìn)行改性的新型材料，已成為改性瀝青研究的新方向。本文在對國內(nèi)外改性瀝青研究現(xiàn)狀和納米材料發(fā)展與應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，首次采用納米ZnO和SBS作為瀝青改性劑，研究納米ZnO/SBS改性瀝青的路用性能和改性機(jī)理，為納米材料改性瀝青的研究、發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 本文選取了三種基質(zhì)瀝青—國產(chǎn)泰州中海70＃、日本加德士70＃和瀝青泰州中海90＃瀝青，采用了兩種線型結(jié)構(gòu)SBS改性劑—韓國生產(chǎn)的LG501和岳陽石油化工

2、公司生產(chǎn)的YH-791，選用了中國科學(xué)院化工冶金研究所和陜西中科納米材料股份有限公司生產(chǎn)的威特牌納米ZnO，進(jìn)行改性瀝青的相關(guān)試驗(yàn)。本文從納米ZnO/SBS改性瀝青的制備工藝出發(fā)，在參考國內(nèi)外改性瀝青和納米材料的制備方法研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，提出了三種制備納米ZnO/SBS改性瀝青的方案：高速剪切法、母液法和研制粉末狀納米ZnO/SBS改性劑機(jī)械攪拌法。對比這三種制備方法下制備的納米ZnO/SBS改性瀝青的相關(guān)技術(shù)性能，

3、結(jié)果表明：采用溶劑法制備納米氧化鋅/SBS改性瀝青，能夠充分發(fā)揮納米氧化鋅的特性，使SBS在改性瀝青中分散均勻，從而使其改性瀝青的高溫性能、低溫性能、抗老化性能等都有明顯的改善與提高。最終采用母液法制備納米ZnO/SBS改性瀝青，并研究了在此方法下改性劑劑量、反應(yīng)溫度、時間等主要制備工藝因素對改性瀝青性能的影響。 采用劑量為5％的SBS(LG501)，和5種劑量下(1％，3％，5％，7％，9％)的納米ZnO，對加德士70?；|(zhì)瀝

4、青進(jìn)行改性，通過溶劑法制備納米ZnO/SBS改性瀝青，采用SBS改性瀝青的常規(guī)和非常規(guī)試驗(yàn)方法，對其性能進(jìn)行試驗(yàn)與評價，得出以下結(jié)論：隨著納米ZnO劑量的增加，改性瀝青的溫度敏感性、低溫性能、抗老化性能基本上呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢，尤其是5℃延度表現(xiàn)的比較明顯，最高達(dá)到了90cm以上。隨著納米ZnO劑量的增加，納米ZnO/SBS改性瀝青的軟化點(diǎn)稍有下降，但變化不明顯，因此認(rèn)為其高溫性能變化不大。綜合考慮確定SBS和納米ZnO劑量均在5％的情

5、況下，納米ZnO/SBS改性瀝青的性能達(dá)到了很好的效果。 以加德士70＃為基質(zhì)瀝青，加入改性劑制備得到的納米ZnO改性瀝青、SBS改性瀝青和納米ZnO/SBS改性瀝青，通過對比瀝青的相關(guān)技術(shù)性能，以及通過馬歇爾和車轍試驗(yàn)得到的穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度這兩項(xiàng)指標(biāo)，可以很明顯的看出，改性瀝青的高溫性能、低溫性能以及混合料高溫性能與水穩(wěn)定性能，從差到好依次為：基質(zhì)瀝青、納米ZnO改性瀝青、SBS改性瀝青和納米ZnO/SBS改性瀝青。