通過(guò)考察瀝青的納米微觀形貌、化學(xué)官能團(tuán)和宏觀力學(xué)指標(biāo),研究了復(fù)合老化條件下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性瀝青的老化規(guī)律和機(jī)理.結(jié)果表明:復(fù)合紫外（UV）老化對(duì)SBS改性瀝青的影響遠(yuǎn)大于短期老化,且復(fù)合UV老化對(duì)低溫性能的影響更大;復(fù)合老化引起瀝青"蜂形結(jié)構(gòu)"數(shù)目和面積發(fā)生改變,復(fù)合老化后SBS改性瀝青微觀表面的楊氏模量和黏附力發(fā)生顯著變化;復(fù)合老化后SBS改性瀝青紅外光譜中966、1376、1601cm^-1處的基團(tuán)發(fā)生了明顯變化. 

【文章來(lái)源】：建筑材料學(xué)報(bào). 2020,23(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

不同老化條件下SBS改性瀝青的黏溫曲線和老化指數(shù)

為了更好地評(píng)價(jià)改性瀝青低溫抗裂性能,用蠕變勁度S和蠕變速率m的比值來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析,m/S值越大,改性瀝青的低溫抗裂性能越好,反之越差.圖2為不同老化條件下SBS改性瀝青的m/S隨溫度的變化.由圖2可見(jiàn):(1)相同溫度:不同老化條件下m/S的值排序?yàn)樵瓨訛r青>TFOT老化瀝青>PAV老化瀝青>PAV+W老化瀝青>PAV+UV老化瀝青,原樣瀝青的低溫性能最好,短期老化瀝青次之;復(fù)合水老化和長(zhǎng)期老化瀝青的m/S的值相差較小,水分的存在加劇了瀝青的老化進(jìn)程,水分對(duì)瀝青性質(zhì)的影響不容忽視;隨著老化程度的加深,m/S的值逐漸降低,在復(fù)合UV老化后到達(dá)最低值,復(fù)合UV老化后瀝青低溫性能最差,表明紫外線對(duì)瀝青的影響超過(guò)短期老化和復(fù)合水老化;(2)隨著溫度的下降:m/S逐漸減小,在-12～-18℃范圍內(nèi)下降迅速,之后趨于平緩,這是由于溫度的降低,使分子運(yùn)動(dòng)的能量下降,鏈段運(yùn)動(dòng)被禁錮,結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定狀態(tài);4種老化方式下的SBS改性瀝青間的差值也逐漸減小.有研究表明[9-10],復(fù)合UV老化改變了瀝青的材料性質(zhì)和力學(xué)行為,老化后的瀝青由柔而軟的材料變成了剛而脆的材料,故在低溫條件下更容易發(fā)生破壞.

由圖3可見(jiàn),老化后SBS改性瀝青微觀形貌較老化前產(chǎn)生明顯變化:短期老化后發(fā)現(xiàn)“蜂形結(jié)構(gòu)”數(shù)量略有增加;經(jīng)長(zhǎng)期老化后,瀝青原有的“蜂形結(jié)構(gòu)”尺寸變大,瀝青表面起伏變大,這是因?yàn)樵跓嵫鯒l件下,大分子的瀝青質(zhì)含量增多,小分子的芳香分含量減少[11];復(fù)合水老化瀝青微觀結(jié)構(gòu)形貌圖中部分“蜂狀結(jié)構(gòu)”的尺寸繼續(xù)增大,而“蜂形結(jié)構(gòu)”的數(shù)量有所減少,個(gè)別“蜂狀結(jié)構(gòu)”還出現(xiàn)交叉合并共同生長(zhǎng),長(zhǎng)度增加,高度聚集的現(xiàn)象,這可能是由“蜂狀結(jié)構(gòu)”的團(tuán)聚造成的[12];復(fù)合水老化后瀝青的“峰形結(jié)構(gòu)”數(shù)量減少,尺寸變大,這也就導(dǎo)致瀝青納觀黏附力下降,加劇了瀝青的老化[13-14];對(duì)比長(zhǎng)期老化瀝青,可以看到復(fù)合水老化瀝青中包裹在“蜂狀結(jié)構(gòu)”外面的物質(zhì)逐漸消失,有研究表明[15]這是由于油類(lèi)、蠟類(lèi)等分散介質(zhì)減少,蠟分子逐漸失去結(jié)晶作用所致;SBS改性瀝青復(fù)合UV老化后表面“蜂形結(jié)構(gòu)”數(shù)目較原樣瀝青和復(fù)合水老化瀝青明顯減少,“蜂形結(jié)構(gòu)”的形成受到抑制,這可能是由于原本經(jīng)長(zhǎng)期老化破壞重組的相對(duì)質(zhì)量較高的大分子鏈在紫外線照射下發(fā)生局部斷裂,降解為小分子,而剩余的鏈段由聚苯乙烯和聚丁二烯分子鏈組成,其相對(duì)分子質(zhì)量仍大于原樣瀝青中的有機(jī)分子,因此導(dǎo)致復(fù)合紫外老化后SBS改性瀝青的表面粗糙度降低并接近原樣瀝青[16].2.4.1 粗糙度分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]模擬紫外環(huán)境下瀝青流變行為及老化機(jī)理的研究[D]. 王佳妮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
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[2]基于AFM的老化瀝青表面微觀特征及影響因素分析[D]. 裴忠實(shí).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3375901