納米ZnO-SBS改性瀝青性能及共混機理研究.pdf

1、納米粒子作為一類用于對瀝青進行改性的新型材料，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理，為納米材料改性瀝青的研究、發(fā)展和應用奠定基礎(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，進行改性瀝青的相關(guān)試驗。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)合實驗室實際情況，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)試驗方法，對其性能進行試驗與評價，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改性瀝青的軟化點稍有下降，但變化不明顯，因此認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得到的穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度這兩項指標，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。