HVA/改性蒙脱土/SBS高黏复合改性沥青耐久性研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.08.004

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (8): 19-25.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.08.004

HVA/改性蒙脱土/SBS高黏复合改性沥青耐久性研究

刘岚彬¹(), 刘召伟², 孙吉书¹(), 郭艳芳³, 濮夏天¹

^1.河北工业大学土木与交通学院，天津 300401
^2.中国路桥工程有限责任公司，北京 100011
^3.河北水利电力学院交通工程系，河北沧州 061001

收稿日期:2024-09-22 出版日期:2025-08-26 发布日期:2025-07-30
通讯作者: 孙吉书（1976—），男，副教授，从事道路工程材料研究，2634192065@qq.com
E-mail:xuedanxuan123@163.com;2634192065@qq.com
作者简介:刘岚彬（2000—），男，研究生，从事道路建筑材料研究，xuedanxuan123@163.com
基金资助:
天津市交通运输科技发展项目(2022?18)

Study on durability of asphalt modified by HVA/modified montmorillonite/SBS high viscosity composites

LIU Lanbin¹(), LIU Zhaowei², SUN Jishu¹(), GUO Yanfang³, PU Xiatian¹

^1.School of Civil Engineering and Transportation，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China
^2.China Road and Bridge Engineering Co LTD，Beijing 100011，China
^3.Department of Transportation Engineering，Hebei University of Water Resources and Electric Engineering，Cangzhou 061001，China

Received:2024-09-22 Online:2025-08-26 Published:2025-07-30
Contact: SUN Jishu E-mail:xuedanxuan123@163.com;2634192065@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

为了改善高黏沥青的耐久性，采用自制改性蒙脱土、苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯（SBS）与高熔点乙烯共聚物（HVA）制备了改性蒙脱土高黏复合改性沥青（GM⁃HVA）。通过黏韧性分析、短期老化、多重应力蠕变与热稳定性分析试验，将GM⁃HVA、蒙脱土高黏复合改性沥青（M⁃HVA）和含量为12 %（质量分数，下同）的进口高黏改性沥青（TPS）对比。结果发现，GM⁃HVA具有更大的黏度、更强的韧性、更优的抗热氧老化能力和更强的抗永久变形能力，表现出更好的热稳定性。此外，通过车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔试验，评估了不同高黏沥青制备的试件在短期老化和长期老化后的高低温稳定性和抗水损害性能。结果显示，GM⁃HVA混合料的抗老化性能最佳，高、低温性能和抗水损害性能均优于其他2种高黏改性沥青。综合而言，GM⁃HVA表现出更优的耐久性。

关键词: 高黏复合改性沥青, 耐久性, 蒙脱土, 苯乙烯?丁二烯?苯乙烯, 高熔点乙烯共聚物

Abstract:

In this study， a modified montmorillonite high⁃viscosity composite modified asphalt （GM⁃HVA） was developed by using self⁃modified montmorillonite， styrene⁃butadiene⁃styrene （SBS）， and high⁃melting⁃point ethylene copolymer （HVA） to enhance the durability of asphalt. Through a series of comprehensive tests including viscosity⁃toughness analysis， short⁃term aging， multiple stress creep recovery， and thermal stability evaluation， GM⁃HVA was compared with conventional montmorillonite high⁃viscosity asphalt （M⁃HVA） and an imported modified asphalt containing 12 wt% TPS. Results indicated that GM⁃HVA exhibited superior thermal stability with higher viscosity， greater toughness， and significantly improved resistance to thermal oxidative aging and permanent deformation compared to M⁃HVA and the imported modified asphalt. Additional evaluation was carried out to evaluate the high⁃ and low⁃temperature stability and water damage resistance of asphalt samples through rutting tests， low⁃temperature bending tests， and immersion Marshall tests after both short⁃term and long⁃term aging. The results revealed that GM⁃HVA mixture presented the best anti⁃aging performance， and its high⁃ and low⁃temperature stability and water damage resistance were superior to the other two samples. These findings collectively demonstrate that GM⁃HVA offers superior durability compared to conventional high⁃viscosity modified asphalts.

Key words: high?viscosity composite modified asphalt, durability, montmorillonite, styrene?butadiene?styrene, high?melting?point ethylene copolymer

中图分类号:

TQ325.1

刘岚彬, 刘召伟, 孙吉书, 郭艳芳, 濮夏天. HVA/改性蒙脱土/SBS高黏复合改性沥青耐久性研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(8): 19-25.

LIU Lanbin, LIU Zhaowei, SUN Jishu, GUO Yanfang, PU Xiatian. Study on durability of asphalt modified by HVA/modified montmorillonite/SBS high viscosity composites[J]. China Plastics, 2025, 39(8): 19-25.

图/表 11

沥青种类

针入度/

0.1 mm

延度/

软化点/

℃

170 ℃布氏黏度/

Pa·s

表1 不同沥青的基本性能

Tab.1 Basic performance of different asphalt

图1 黏韧性试验结果

Fig.1 Viscous toughness test results

图2 短期老化后的试验参数

Fig.2 Test parameters after short⁃term aging

图3 应变随时间变化的曲线

Fig.3 Strain⁃time curve

图4 不同试验条件下的MSCR

Fig.4 MSCR under different experimental conditions

图5 在不同试验条件下的不可恢复蠕变

Fig.5 Irrecoverable creep under different test conditions

图6 3类高黏改性沥青的TG、DTG、DTA曲线

Fig.6 TG，DTG，DTA curves of three types of high viscosity modified asphalt

图7 多孔沥青混合料级配曲线

Fig.7 Large gap asphalt mixture gradation curves

图8 车辙试验结果

Fig.8 Rutting test results

名称	沥青的种类	最大弯拉应变/ με	抗弯拉强度/ MPa	弯曲劲度模量/ MPa
未老化	GM⁃HVA	3 987	7.282	1 825
	M⁃HVA	3 256	6.651	2 042
	TPS	3 344	6.478	1 937
短期老化	GM⁃HVA	2 965	5.139	1 733
	M⁃HVA	2 398	4.344	1 811
	TPS	1 954	3.983	2 038
长期老化	GM⁃HVA	1 578	2.552	1 617
	M⁃HVA	1 193	2.039	1 709
	TPS	894	1.277	1 428

表2 低温抗裂测试结果

Tab.2 Low temperature cracking test results

图9 MS0试验结果

Fig.9 Results of MS0

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HVA/改性蒙脱土/SBS高黏复合改性沥青耐久性研究

Study on durability of asphalt modified by HVA/modified montmorillonite/SBS high viscosity composites

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