一种利用dsr测定sbs改性沥青中sbs含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及沥青技术领域，具体涉及一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量 的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，在我国公路沥青路面施工中，改性沥青路面比重持续增加。SBS相对于其 他改性剂（如PE、EVA、SBR等），在高、低温性能、弹性恢复能力、感温性等方面的改善作用 都有明显的优势，因此我国路面用改性沥青以SBS改性沥青为主。随着国内外对改性沥青 的深入研宄，SBS改性沥青的改性机理、改性工艺、材料影响因素、路用性能影响等已取得大 量研宄成果，结果表明SBS改性剂含量与SBS改性沥青路面的路用性能及使用寿命密切相 关，但SBS改性沥青的常规指标（针入度、软化点、延度等）却无法表征或反映出改性剂SBS 含量。
[0003] 现已开发出的SBS改性剂含量的检测技术手段有红外光谱分析法、GPC法、电位滴 定法等。一般的交通行业的检测机构基本上没有红外光谱、GPC测定所采用的仪器设备，较 难具备相关检测条件；而电位滴定法虽然仪器简单，但该方法受人为因素影响较大，加上沥 青溶液往往是黑色，且滴定溶液与碘处于不相容体系使得滴定反应慢且终点颜色变化不明 显，影响了测试结果的准确性。因此有必要开发出一种利用公路沥青检测及研宄行业中现 有仪器且操作简单、自动控制能力及适用性高的检测SBS改性剂含量的方法，以完善改性 沥青质量的评价体系，加强改性沥青的质量控制。
[0004] 动态剪切流变仪（简称DSR)，是研宄粘弹性材料的基本仪器，采用DSR可评价沥青 结合料的高温性能、中低温疲劳性能，而这一仪器在沥青及沥青混合料中得到广泛应用。当 力（或剪应力）通过旋转轴加载到沥青上时，DSR就会测量沥青对此施加的力的反应（或 剪应变）。在大多数路面承受交通温度下，沥青既像弹性固体又像粘性液体，DSR测试能够 量化应力和应变之间的关系，利用流变学的指标G*/sin δ表征改性沥青的抵抗变形能力； 而重复蠕变恢复实验能够较好地模拟路面在行车荷载作用下的变形发展过程，同时考虑了 改性沥青的延迟弹性，又体现了改性沥青高温下的抗变形能力。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，该方法操作简单、 自动控制能力强，适用性高，测试结果准确可靠。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，按以下步骤进行：
[0008] (1)配置一系列SBS掺量不同的标准SBS含量改性沥青；
[0009] (2) RTFOT老化实验：对该系列标准浓度SBS改性沥青进行模拟沥青拌和老化的旋 转薄膜烘箱实验；
[0010] (3)重复蠕变恢复实验：取以上RTFOT老化样分别采用动态剪切流变仪进行温度 T、应力σ下的重复蠕变恢复实验，σ应力加载时间a进行蠕变、卸载成零应力时间b进行 变形恢复试验，并重复进行η个循环，收集数据，形成蠕变恢复图；
[0011] (4)根据测试结果分析计算各种SBS改性沥青RTFOT老化样每个循环的不可恢复 蠕变柔量Jnr及弹性恢复率Rec ;
[0012] (5)再取η个循环的不可恢复蠕变柔量的平均值记为Jnr@ σ、弹性恢复率的平均 值记为RecO σ ;
[0013] (6)以SBS含量为横坐标，JnrO 〇为纵坐标，绘制得到JnrO 〇 - SBS含量曲线；以 SBS含量为横坐标，RecO 〇为纵坐标，绘制得到RecO 〇 - SBS含量曲线；
[0014] (7)确定SBS改性沥青试样的SBS含量
[0015] ①将SBS改性沥青试样进行上述RTFOT老化实验及重复蠕变恢复实验，得到试样 的不可恢复蠕变柔量JnrO σ、弹性恢复率Rec@ σ ;
[0016] ②根据试样的JnrIgo值在Jnrlgo - SBS含量曲线上读取SBS含量CJ;根据试样 的Rec麵值在RecOM - SBS含量曲线上读取SBS含量CK;
[0017] ③试样的SBS含量C为（C，CK) /2。
[0018] 优选地，步骤（3)中，温度T为70°C，应力〇为3.2KPa。
[0019] 优选地，系列SBS掺量不同的标准SBS含量改性沥青为：SBS掺量为0%、1.0%、 2· 0%、2· 5%、3· 0%、3· 5%、4· 0%、4· 5%、5· 0%、5· 5%、6· 0% 的标准 SBS 含量改性沥青。
[0020] 优选地，步骤（3)中，时间a为ls，时间b为9s。
[0021] 优选地，所述重复的循环数η为10。
[0022] 采用上述技术方案后，本发明与现有的【背景技术】相比，具有如下优点：
[0023] 动态剪切流变仪是公路沥青检测及研宄行业中的检测设备之一，仪器自动控制能 力强且操作简单；当标准曲线绘制后，能够快速测定SBS含量，适用SBS含量检测范围广 (0-6% )，且测试结果准确可靠，该方法可用于完善SBS改性沥青质量的评价体系，加强SBS 改性沥青的质量控制。
【附图说明】
[0024] 图1为3. 2KPa应力下某一 SBS含量的SBS改性沥青的蠕变恢复图；
[0025] 图 2 为 Jnr@3. 2KPa - SBS 含量曲线图；
[0026] 图 3 为 Rec@3. 2KPa - SBS 含量曲线图。
【具体实施方式】
[0027] 以下提供本发明的一些实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围 并不仅限于这些实施例。
[0028] 本发明公开了一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，按以下步骤进 行：
[0029] (1)取 ESSO(埃索）70 号沥青配置 SBS 掺量为 0%、1·0%、2·0%、2·5%、3·0%、 3· 5%、4· 0%、4· 5%、5· 0%、5· 5%、6· 0%的标准浓度 SBS 改性沥青；
[0030] (2) RTFOT老化实验：对该系列标准浓度SBS改性沥青进行模拟沥青拌和老化的旋 转薄膜烘箱实验（RTFOT);
[0031] (3)重复蠕变恢复实验：取以上RTFOT老化样分别采用动态剪切流变仪进行70°C、 3. 2KPa应力下的重复蠕变恢复实验，3. 2KPa应力加载Is进行蠕变、卸载成零应力9s进行 变形恢复试验，并重复进行10个循环，收集数据，形成蠕变恢复图，参考图1。图1示出了 某一 SBS含量改性沥青的蠕变恢复图，其中，ε J为循环1可恢复剪切应变，ε ml为循环 1不可恢复剪切应变；ε J为循环7可恢复剪切应变，ε m7为循环7不可恢复剪切应变；
[0032] (4)根据测试结果分析计算各种SBS改性沥青RTFOT老化样每个循环的不可恢复 蠕变柔量Jnr及弹性恢复率Rec，计算公式如下；
【主权项】
1. 一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，其特征是：按以下步骤进行： (1) 配置一系列SBS掺量不同的标准SBS含量改性沥青； (2) RTFOT老化实验：对该系列标准SBS含量改性沥青进行模拟沥青拌和老化的旋转薄 膜烘箱实验； (3) 重复蠕变恢复实验：取以上RTFOT老化样分别采用动态剪切流变仪进行温度T、应 力〇下的重复蠕变恢复实验，〇应力加载时间a进行蠕变、卸载成零应力时间b进行变形 恢复试验，并重复进行n个循环，收集数据，形成蠕变恢复图； (4) 根据测试结果分析计算各种SBS改性沥青RTFOT老化样每个循环的不可恢复蠕变 柔量Jnr及弹性恢复率Rec; (5) 再取n个循环的不可恢复蠕变柔量的平均值记为JnrOo、弹性恢复率的平均值记 为RecO〇 ; (6) 以SBS含量为横坐标，JnrO〇为纵坐标，绘制得到JnrO〇 -SBS含量曲线；以SBS 含量为横坐标，RecO〇为纵坐标，绘制得到RecO〇 -SBS含量曲线； (7) 确定SBS改性沥青试样的SBS含量 ① 将SBS改性沥青试样进行上述RTFOT老化实验及重复蠕变恢复实验，得到试样的不 可恢复蠕变柔量Jnr@G、弹性恢复率RecO〇 ; ② 根据试样的JnrO〇值在JnrO〇 -SBS含量曲线上读取SBS含量C1;根据试样的RecO 〇值在RecO〇 -SBS含量曲线上读取SBS含量CK; ③ 试样的SBS含量C为（C户Ck) /2。
2. 根据权利要求1所述的一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，其特征 是：步骤⑶中，温度T为70°C，应力〇为3.2KPa。
3. 根据权利要求2所述的一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，其特征 是：系列SBS掺量不同的标准SBS含量改性沥青为：SBS掺量为0%、1.0%、2.0%、2.5%、 3. 0%、3. 5%、4. 0%、4. 5%、5. 0%、5. 5%、6. 0%的标准浓度SBS改性沥青。
4. 根据权利要求3所述的一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，其特征 是：步骤⑶中，时间a为Is,时间b为9s。
5. 根据权利要求4所述的一种利用DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，其特征 是：所述重复的循环数n为10。
【专利摘要】本发明公开一种利用动态剪切流变仪DSR测定SBS改性沥青中SBS含量的方法，按以下步骤进行：配置系列SBS掺量不同的标准SBS含量改性沥青，进行RTFOT老化实验；再利用DSR进行重复蠕变恢复实验，形成蠕变恢复图；计算各种SBS掺量改性沥青RTFOT老化样多个循环的不可恢复蠕变柔量的平均值Jnrσ、弹性恢复率的平均值Recσ；绘制Jnrσ—SBS含量曲线和Recσ—SBS含量曲线；将待测SBS含量改性沥青试样进行RTFOT老化实验及重复蠕变恢复实验，得到试样的不可恢复蠕变柔量Jnrσ、弹性恢复率Recσ；在含量曲线上读取SBS含量CJ及CR；试样的SBS含量为(CJ+CR)/2。该方法操作简单、适用性高，测试结果准确可靠。
【IPC分类】G01N33-42
【公开号】CN104777288
【申请号】CN201510169262
【发明人】蔡智慧, 马云容, 胥亮, 蓝志杰, 康君杰, 周少聪, 袁宝兰, 吴清芳, 陈凯玉, 朱明 , 陈明杰
【申请人】厦门华特公路沥青技术有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月10日