关于SBS-SBR复合改性乳化沥青的研究,相关试验表明:沥青皂液的助剂与pH值对改性乳化沥青的性能影响较大。稳定剂有效促进乳液稳定性,但不利沥青的低温性能。适当的皂液pH值则可以使沥青乳化剂充分溶解于皂液中。在微表处性能对比试验中,复合改性组微表处的性能更加突出,尤其是抗磨耗性能提升明显。也有研究单位研制了废旧橡胶粉改性乳化沥青,试验表明:该改性剂可提高混合料的耐磨性、水稳定性与抗疲劳性等性能。该研究采用了废旧材料作为改性剂,实现了废弃物的重复利用,节省了大量资源,同时也拓展了改性剂的未来选用思路。高固含量的阳离子SBR胶乳是目前微表处技术中改性乳化沥青应用较普遍的一种改性剂。福建阳离子丁苯胶乳

对改性乳化沥青的性能评价主要分为沥青乳液的性能和蒸发残留物的性能两部分。对改性乳化沥青乳液的表征手段有很多,如:筛上剩余物、储存稳定性、恩格粘度、粒子电荷等,但重要的是前面两种。1)筛上剩余物:乳液稳定的程度用筛上剩余物来表示,通过考察乳液中沥青微粒的均匀程度来判断沥青乳化效果的好坏。在乳化后,可能会因为乳化颗粒的分布不均或者乳化不完全等导致结块,甚至结皮和沉淀,在现场施工时,就容易造成喷洒设备的堵塞、与骨料拌合不均匀等。2)储存稳定性:储存稳定性试验是用来检验沥青乳液存放的稳定性,即室温存放一段时间后,观察乳液的沉淀、絮凝的情况,进而确定允许的存放时间。我国现行标准要求乳液在稳定性试验量筒中静止,5天后上下层蒸发残留物含量之差小于5%即为合格。在美国的ASTM中,要求存放24小时后,上下层的蒸发残留物含量之差小于1%。天津阳离子丁苯胶乳丁苯胶乳即SBR胶乳是以苯乙烯和丁二烯为单体,经过乳液聚合所得的高分子聚合物乳液。

SBR胶乳对乳化沥青的改性效果,可以在取得蒸发残留物后,检测相应的技术指标进行验证,通过相关试验总结,改性乳化沥青的标准粘度随着随SBR胶乳用量的增加而增大,蒸发残留物的针入度随SBR胶乳用量的增加而减小,软化点及低温延度随SBR胶乳用量的增加而增大,说明加入SBR胶乳后,沥青的温度敏感性下降,克服了沥青冷脆热流的缺点,使沥青性能获得较大改善。采用显微镜观察,可以观察到SBR胶乳在沥青充分溶胀,形成立体网络结构,改性效果较好。
冷拌沥青混合料(乳化沥青混合料)已经应用于道路维修和养护,但是普通的乳化沥青在粘结能力、水稳定性能和耐久性能等方面有待提高。混合料的性能取决于集料级配、乳化沥青残留物本身和养护条件。学者尝试改性乳化沥青,提高沥青的性能,从而提高冷拌沥青混合料的性能。冷拌沥青混合料的大面积应用还需要进一步开展大量研究工作,目前在路面养护中也还存在一定的局限,当前的主要研究工作也是集中在利用环氧、水泥、硅灰、SBR的掺配和改性,用以提高其强度、粘结性、水稳定性、高温稳定性等性能。采用SBS+SBR胶乳复配制成微表处用改性乳化沥青,弥补了单用SBS延度小和单用SBR弹性指标差的弊端。

作为一种橡胶类改性剂,SBR可制备成胶乳状,且制备工艺简单,将其应用于乳化沥青时便于乳化操作,也是目前乳化沥青常用的改性材料。SBR胶乳改性乳化沥青的各项指标均好于普通乳化沥青,其中低温性能的提升比较明显。并且SBR在改性过程中主要为物理改性,与其他改性剂配合使用时具有较佳的相容性,比如纳米高分子材料、各类树脂类材料、非高分子类材料等,经试验证明具有良好的复合改性效果。在选择改性剂时需要充分考虑到该类型改性剂是否便于乳化操作、在较低温度下能否分散并稳定存在于沥青乳液体系中。综合各类改性剂的特点,以便获得性能更加良好的改性乳化沥青。改性乳化沥青必须具有合适的粘度。天津阳离子丁苯胶乳
一般,添加3%的SBR胶乳,可使沥青的蒸发残留物的软化点提高6-9℃。福建阳离子丁苯胶乳
由于影响破乳速度的因素很多,除了乳化剂之外,工程用石料的多样性对破乳速度的影响较大,而各地的石料差异又很大,很难评估石料对乳化沥青破乳速度的影响,因此各国规范中均对破乳速度没有提出明确要求。美国ASTM标准中乳化沥青的标号是由破乳速度确定的,但破乳速度试验用的石料规定为产自美国Ottawa硅砂公司生产的F-95型标准砂。法国破乳数值试验也是采用特定的标准砂。统一了试验用料后,虽然能测出乳化沥青的破乳速度,但是对实际的工程施工并没有很大的指导意义。福建阳离子丁苯胶乳