增塑剂对路用沥青性能影响研究

增塑剂对路用沥青性能影响研究
增塑剂对路用沥青性能影响研究

组分对沥青性能的影响修订稿

组分对沥青性能的影响 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

5.沥青的化学组成对石油沥青性质的影响 沥青的化学组成与沥青的胶体性能的关系 沥青中的饱和分含量不能过多,饱和分过多,将使沥青中分散介质的芳香度降低,不能形成稳定的胶体分散体系。 沥青中芳香分的存在是必需的,它的存在提高了沥青中分散介质的芳香度,使胶体体系易于稳定。 胶质本身具有较好的塑性和粘附性,是沥青中必不可少的组分,它能使沥青质稳定的交融于体系中。 沥青的化学组成与沥青的胶体性能联系 需要指出的是沥青质对沥青性能的影响不仅与沥青质的数量有关系,同时还与沥青质与可溶质的组成结构有关。但沥青质本身的H/C比较低,相对分子量较大时,他就较难于溶胶中分散,也就更容易析出。当可溶质的芳香度较小时,胶质的含量不足,则沥青的胶束稳定性就会下降。由此可见沥青中各个组分之间的相互关系是比较复杂的,必须在数量上和性质上都能很好的保证沥青胶体体系的稳定,沥青才能具有良好的使用性能。 四组分对沥青性质针入度、软化点、粘度的影响 日本COSMO公司的田中晴等人对沥青的化学组成与沥青物理性质的影响进行深入的研究,考察沥青的针入度、软化点、高温粘度等指标与沥青组成及相对平均分子量的关系得出下表中的关系:

注:S代表饱和分;A代表芳香分;R代表胶质;AT代表沥青质;M平均相对分子量 由表中的内容可以看出:沥青中重质成分(沥青质、胶质)使针入度变小、软化点增加、高温粘度增加;轻质成分(饱和分、芳香分)使针入度增加、软化点降低、高温粘度降低;而对于针入度和高温粘度来说它与沥青的组成之间是指数关系,沥青组成发生很小变化就会对针入度和高温粘度产生很大的影响。大量研究显示,沥青质的存在可以改善沥青的高温性质,但沥青质含量过多,会使沥青的延度大大降低,易于脆裂。 饭岛通过对大约20种沥青的研究得出: 软化点=-*×10-1×A-×10-3×S+ 由此可以看出沥青质对软化点的影响最大,随着沥青质含量的增加软化点增加。而胶质和芳香分增加时软化点稍有下降,饱和分含量增加软化点稍有降低。 从上面的分析可以看出沥青质降低针入度,增加软化点,增加高温粘度,芳香分和饱和分增加针入度,降低软化点,降低高温粘度; 四组分对沥青延度的影响 随着大量研究显示芳香分有助于改善沥青的延度。沥青质含量的增加会降低15和25度延度。 四组分对沥青老化性质的影响

SBS改性沥青路用性能的研究

文章编号:0451-0712(2005)01-0151-05 中图分类号:U414.750.1 文献标识码:A SBS改性沥青路用性能的研究 王奕鹏1,杜洪波2 (1.辽宁省交通勘测设计院 沈阳市 110005;2.青岛城建集团有限公司 青岛市 266032) 摘 要:通过对辽宁省常用的两种A H-90号重交通道路石油沥青掺加岳化SBS改性剂生产的改性沥青进行室内试验,比较SBS改性沥青及其混合料的路用性能,分析改性沥青性能与基质沥青指标之间的关系,并在规范的基础上,根据室内试验的结果有针对性地提出了改性沥青及其混合料路用性能的具体控制指标。 关键词:SBS改性沥青;基质沥青;路用性能;沥青混合料 近几年来,随着我国高速公路建设事业的迅猛发展,交通及气候条件对高速公路路面使用性能的要求也越来越高。一方面高速公路行驶车辆的重载、超载现象严重,并且渠化交通加重了车辆轴载对路面的破坏;另一方面,我国多数地区四季温差变化很大,沥青混凝土路面经受着气候条件变化的考验。为了防止沥青混凝土路面的早期破坏,提高路面的高低温性能和耐久性,必须对道路工程建设材料及施工工艺加以改进,而沥青的性能是决定路面质量和使用寿命的关键因素。实践证明,随着交通量和交通轴载的逐渐增加,采用外掺剂改善普通沥青的路用性能势在必行,而在众多的改性沥青中,SBS改性沥青已经逐渐成为最常用的改性沥青品种。本文结合我们所进行的室内试验,对SBS改性沥青的路用性能作简单的探讨。 1 SBS改性沥青的室内试验 1.1 室内试验所采用的材料 改性剂选择岳阳石化生产的道改2号星型改性剂。 基质沥青选择辽宁省生产的两种优质AH-90号重交通道路石油沥青,基质沥青的技术性能指标试验结果如表1。 表1 基质沥青试验结果 试验项目单位1号沥青2号沥青 针入度(25℃,100g,5s)15℃ 25℃ 30℃ 0.1mm 27.333.8 82.091.0 130.5161.0 针入度指数PI-0.86-0.75当量软化点℃47.045.7当量脆点℃-14.8-17.2延度(5cm/m in,15℃)cm>150>150软化点(环球法)℃48.944.3闪点(C OC)℃>230>230含蜡量(蒸馏法)% 1.84 1.76密度(15℃)g/cm3 1.029 1.014运动粘度(135℃)Pa?s0.267溶解度(三氯乙烯)%99.9299.94 薄膜加热 试验(163℃,5h) 质量变化 针入度比 延度(15℃) %+0.05+0.23 %64.970.9 cm>150>150 收稿日期:2004-10-28  公路 2005年1月 第1期 HIG HWA Y Jan.2005 N o.1

高性能沥青路面

浅谈高性能沥青路面 徐鹏华 1前言 由于交通量的剧增,轮胎气压和轴载的增加,许多完全满足现行规范的沥青路面却达不到设计的寿命,主要表现为车辙、剥落、低温开裂等病害,即现行的规范无法控制沥青路面的某些早期损坏。从1987年开始,美国公路战略研究计划(SHRP)进行了一项为期5年、耗资5000万元的沥青课题研究,占整个SHRP经费的三分之一,旨在制定一套新的沥青和沥青混合料规范、试验和设计方法。这就是高性能沥青路面(Superpave)。 Superpave技术不仅对沥青工业界产生巨大影响,也引起了世界各国的普遍关注,很多国家均在进行相关的对比试验和验证。我国从1997年引入Superpave,近年来各省市科研单位都在研究探索中,也有不少省份已将Superpave应用于高速公路建设中。 西安—户县高速公路上面层是陕西省第一条高性能沥青路面,是施工单位—中铁十二局路面公司同长安大学课题组合作完成的。现就Superpave的主要研究方法和在西户高速公路上的设计施工情况作一介绍。 2级配要求 Superpave混合料体积设计的级配选择是通过设置控制点和限制区来进行的。设置控制点是要求集料级配必须通过其间的范围,控制点分别设于公称最大尺寸,中等尺寸(2.36mm)和最小尺寸(0.075mm)处,而限制区则为不允许级配线通过的区域,它沿最大密实度曲线(0.45次方级配线)存在于中等尺寸(2.36mm)和0.3mm尺寸之间。由于限制区具有驼峰特征,故通过限制区的级配称为“驼峰级配”。设置限制区的目的有两个,一是为了限制砂的用量;二是为了使矿料具有足够的矿料间隙率(VMA)。在多数情况下,驼峰级配表示为含砂过多的混合料或相对于总砂量来说细砂太多的混合料,这种级配的混合料在施工期间经常存在压实问题,并表现为在使用期抗永久变形能力不足,而且级配通过限制区容易造成VMA过小,这种级配对沥青含量极为敏感,因此,应使集料设计级配位于控制点之间并避开限制区以满足Superpave的要求。图1示出了Sup—19矿料的控制点和限制区。

提高沥青路面使用性能和耐久性

湖南城市学院全日制本科自考助学班毕业论文 题目提高沥青路面使用性能和耐 久性的主要因素 学院湖南城市学院 专业交通土建 年级2009 学习形式自考助学 层次本科 学号912110100056 姓名 指导教师汪惠民 2011 年9 月15 日

湖南城市学院全日制自学本科助学教育 毕业论文指导签 专业交通土建层次本科年级2009

目录 摘要 (4) 关键词 (4) 一、引言 (4) 二、影响沥青路面使用性能和耐久性的因素 (4) 三、影响沥青路面使用性能分析 (5) 1).高温稳定性 (5) 2)水稳定性 (5) 3)强度性能 (5) 四、影响沥青路面耐久性的主要病害和防治措施 (6) 1)路面波浪 (6) 2)局部推移、松散、隆起 (6) 3)裂缝 (6) 4)车辙的防治 (6) 五、提高沥青路面的使用性能和耐久性的主要因素 (6) 六、结束语 (7) 七、参考文献 (7) 八、致谢 (8)

提高沥青路面使用性能和耐久性的主要因素 土木工程(交通土建)专业专升本科 [摘要]:随着道路交通量的日益增大,道路路面经受着越来越严重的考验,很多沥青路面均不同程度出现了早期破坏,如路面波浪、局部推移、松散、车辙、裂缝等。这些病害的发生,既影响了车辆的顺利运行,又增加了道路养护治理资金的投入。通过优化设计、加强施工管理、提高施工质量等措施去防治,从而提高沥青路面使用性能和耐久性。路面耐久性和使用性能涉及设计、材料学和工艺学等多方面的技术要求,是一个综合的问题。在荷载与自然因素长期作用下,路面结构的使用性能在不断变化,就总体而言是个衰减过程。但就高等级公路而论,不仅巨额投资要求确保使用寿命,而且作为经济命脉,也不能容许经常修复甚至中断交通大修,因此提高路面使用性能和耐久性的研究势在必行。 [关键词]:沥青路面使用性能耐久性 一、引言 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点,我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是,随着城市人口和各种客运车辆的日益增长,城市道路所承受的交通压力不断加大,许多新修的沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面是由沥青路面抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差,另一方面则与城市道路的特点、施工质量、组织管理等有密切的关系。因此,深入分析影响城市道路沥青路面质量的各种因素,寻求提高城市道路沥青路面质量的各种对策,对延长城市道路沥青路面的使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民的出行等都具有重要的意义。 二、影响沥青路面使用性能和耐光性的因素 矿物组成、表面构造粘度空隙率、渗透性、沥青量、湿度、水的pH多孔性、含土量、耐流变性、电荷极性、沥青膜厚度、值、盐分、温度、表面积、吸收成分填料类型、矿料级配、度循环、交通量、含水率、形状、是否使用抗剥落剂沥青混合料类型计、施-T质量、路基等等,这些都会影响沥青路面的性能。 下面主要是从沥青路面所处的结构和环境特点对沥青路面上面层材料组成进行分析,参考国内的成功经验和国外相关规范及研究成果,分析适合我国沥青路面上面层用的集料和沥青的相关指标。 (1)沥青路面中,粗集料所占比较大,对混合料整体性能影响显著,因而对透水性沥青混合料上面层粗集料质量的尤其是对磨耗损失、压碎值、磨光值和针片状含量等关键指标的控制应当严格。 (2)对沥青路面用细集料和矿粉的技术标准主要参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40--2004)中相应的规定指标。为了改善沥青与集料的粘附性,

我国改性沥青技术要求的特点分析

我国改性沥青技术要求的特点分析 来自:交通科技作者:陈瑞华 摘要:根据我国的公路改性沥青路面施工技术规范,讨论改性沥青的分类、使用范围、分级和感温性要求,分析改性沥青性能的评价指标,提出改性沥青的使用要求。 关键词:改性沥青技术要求特点分析 1 聚合物改性沥青技术要求 各国改性沥青标准都有一些共同特点,即根据聚合物类型的不同分类,将每一类型的聚合物改性沥青分成几个等级,每个等级适用于不同的气候条件。美国AASHTO-AGC-ARTBA改性沥青建议标准中,路用性能只控制有限的几种性质,包括感温性、低温开裂、疲劳开裂、永久变形、老化、均匀性、纯度、安全和工作性等。然而,我国提出的聚合物改性沥青技术要求,对SBS类、SBR类、EVA和PE类改性沥青,指标包括了针入度(25℃,100g,5s)、针入度指数、延度(5℃,5mm/min)、软化点TR&B、运动粘度(135℃)、闪点、溶解度、离析和软化点、弹性恢复(25℃)、粘韧性、韧性、质量损失、针入度比(25℃)等多种性质。 2 改性沥青的分类和使用范围 我国今后相当长的一段时间内,可能使用的聚合物改性沥青主要是SBS、SBR、EVA、PE。因此,将其分成为3类:①I类为SBS类,属于热塑性橡胶类聚合物改性沥青,1-A型和1-B 型适用于寒冷地区,1-C型适用于较热地区,1-D型适用于炎热地区及重交通量路段;②II 类为SBR类,属于橡胶类聚合物改性沥青,II-A型适用于寒冷地区,II-B和II-C型适用于较热地区;③III类为EVA、PE类,属于聚合物改性沥青,适用于较热地区和炎热地区,通

常要求软化点温度比最高月使用温度的最大日空气温度要高20℃。根据沥青改性的目的和要求,可以初步选择如下改性剂:①为提高永久变形能力,宜使用热塑性橡胶类和热塑性树脂类改性剂;②为提高抗低温开裂能力,宜使用热塑性橡胶类和橡胶类改性剂;③为提高疲劳开裂能力,宜使用热塑性橡胶类、橡胶类和热塑性树脂类改性剂;④为提高抗水害能力,宜使用各类抗剥落剂。 3 改性沥青的分级及感温性要求 改性沥青的技术指标以改性沥青的针入度作为分级的主要依据,其性能以改性后沥青感温性的改善程度,即针入度指数PI的变化为关键性评价指标。一般的非改性沥青的PI值基本上不超过-1.0,改性后要求PI大于-1.0。标准中规定了各种改性沥青不同等级的PI值的最低要求[1]。从改善温度敏感性的要求出发,改性后希望在沥青软化点提高的同时,针入度不要降低太多。在国外的标准中,聚合物改性沥青的感温性通常采用不同温度的针入度及粘度表示,但低温针入度与疲劳开裂有关。 4 改性沥青性能的评价指标 从聚合物改性沥青的分类可知,同一类分级中的A、B、C、D主要是基质沥青标号及改性剂剂量的不同,从A到D意味着沥青针入度变小,沥青越硬,高温性能越好,相反低温性能降低。 SBS类改性沥青的最大特点是高温、低温性能都好,并有良好的弹性恢复性能,采用软化点、5℃低温延度、回弹率作为主要指标,适用于在各种气候条件下使用。SBR类改性沥青的最大特点是低温性能得到改善,以5℃低温延度作为主要指标,采用旋转薄膜加热试验(RTFOT)后的低温延度可以反映沥青老化试验的延度严重降低的实际情况,采用软化点试验作为施工控制较为简单,主要适用于在寒冷气候条件下使用。EVA及PE类改性沥青的最大特点是高温性能明显改善,以软化点作为主要指标,主要适用于在炎热气候条件下使用。 聚合物改性沥青通常是由聚合物和沥青结合料液相组成的多相混合系统,存在与产生改性效果的聚合物之间有一定程度的非兼容性问题。如果不相容性过于严重,以致影响到贮存和操作使用,就会导致改性失败。因此,对不是现场制作马上使用的改性沥青,要求进行离析试验以限制离析,或者规定薄膜加热试验后的延度。然而,一种材料适用的离析试验对另一些材料可能并不适合,只是目前尚没有建立评价这种材料的不相容性的测定方法[2]。 聚合物改性沥青的安全要求是由克立夫兰杯闪点最低要求规定的,要求现场所使用的沥青闪

高性能沥青路面Superpave

苏高技(2003)18号 高性能沥青路面(Superpave-19)中面层施工指导意见 (SBS改性沥青) 一、概述 高性能沥青路面(Superpave),采用了全新的沥青混合料设计方法。Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。在吸收国外先进设计方法的基础上,结合我省试验研究成果,制定了《高性能沥青路面(Superpave-19)中面层施工指导意见(SBS改性沥青)》,以指导我省高速公路沥青路面中面层施工。 沥青路面中面层厚度6-7cm,采用石灰岩集料,Superpave19结构。 二、配合比设计 配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。由于技术及试验设备限制,目标配合比设计统一委托省交通科研院设计,并提供相关的马歇尔试验技术指标。 根据工程实际使用的材料和设计配比要求,计算出材料配比,在室内拌制沥青混合料,用旋转压实机成型混合料试件,计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定,从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。据此作为目标配合比,供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。 生产配合比设计是将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,再次确定各热料仓的材料比例,同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,并以目标配合比设计的最佳用油量及最佳用油量的-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,检验各项指标是否满足规范要

硫磺改性沥青性能概述

SEAM硫磺改性沥青性能概述 硫磺是性能优良的沥青改性剂,硫磺改性沥青混合料的强度和高温稳定性远高于普通沥青混合料和大部分改性沥青混合料,同时拌合温度低于普通沥青混合料20~30。C,是一种适用于重载交通且节能环保的路面材料。 一、硫磺沥青对材料的要求,为保证硫磺改性沥青的水稳定性,基质沥青应选用90#沥青,且掺量不宜大于40%。使用石灰岩集料的硫磺改性沥青混合料的水稳定性要好于使用玄武岩集料的硫磺改性沥青混合料,分析表明,硫化沥青与碱性集料的黏附性较好,若使用中性或酸性集料时,应同时采取抗剥落措施,并应进行水稳定性检测。胺类和非胺类抗剥落剂都能提高硫化沥青的水稳定性,以非胺类抗剥落剂更好。 二、水稳定性随着孔隙率的降低而提高,因此在一定条件下可通过降低孔隙率来提高硫化沥青的水稳定性而不必担心硫化沥青出现波动变形,硫化改性沥青混合料路面压实度应控制在98%以上。 三、SEAM硫磺改性沥青对沥青混合料的低温性能的改善不明显。 四、硫磺掺量在15~25%之间时,硫磺与沥青发生化学反应形成硫化沥青,减少了基质沥青的油份,提高了黏附性,超过这一限量值,将不再提高沥青的黏附性。 五、硫磺掺量为10%时,改性沥青的各项力学性能均不及普通沥青混合集料,掺量为15%时水稳定性最佳;掺量超过30%,硫化

沥青的抗车辙和抗疲劳(动稳定度和60min位移指标)性能增长变缓甚至会出现下降(主要与基质沥青性能有关);在掺量为40%以下时,掺量越大,抗高温变形能力越强。 改性沥清的作用机理 硫磺能与沥青发生化学反应,减少沥青的油份(芳香分和胶质),增加饱和分和沥青质。超量掺加的硫磺会以非常细的晶体均匀分布在沥青中,结晶硫会在混合料中形成晶体网状结构,增加沥青混合料的结构强度和稳定性,掺量大于30%的沥青混合料的高温稳定性较低掺量的好。硫化沥青混合料的施工温度应不大于150。C

试析高速公路工程中改性沥青的应用

试析高速公路工程中改性沥青的应用摘要:随着交通事业的蓬勃发展,交通流量快速增长,改性沥青在高速公路的应用也越来越广泛,在我国,改性沥青的研究起步较晚,但沥青改性所带来的优良的路用性能已经受到了人们的认可和重视,本文通过分析不同种类改性沥青的性能、使用环境、生产效率等,为改性沥青在高速公路的应用提供有价值的参考。关键词:高速公路;改性沥青;应用 abstract: with the vigorous development of the transport, traffic flow rapid growth of modified asphalt on the highway has become increasingly widespread, of a late start in china, modified bitumen, asphalt modifier, the fineroad performance has been the recognition and attention of the people, by analyzing the different types of modified asphalt, the environment, production efficiency, and provide a valuable reference for the application of modified asphalt in highway. key words: highway; modified asphalt; application 中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012) 1影响改性沥青应用的几大因素 1.1改性沥青施工温度较普遍沥青需提高10~20℃,在拌合、摊铺、碾压过程中增加了施工难度,从而增加了直接施工成本。并且由于普通沥青施工温度已经很高,提高温度后致使沥青老化现象

高性能沥青路面(道路石油沥青Superpave-25)下面层施工指导

高性能沥青路面(道路石油沥青Superpave-25) 下面层施工指导 Superpave沥青混合料采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。在吸收国外先进设计方法的基础上,结合试验研究成果,制定了《高性能沥青路面(道路石油沥青Superpave25)下面层施工指导意见(修订版》,以指导高速公路沥青路面下面层施工。 沥青路面下面层采用Superpave25结构时其厚度不小于8cm。其沥青混合料级配应满足表一和表二,技术指标应满足表三和表四。 Superpave25设计集料级配限制区界限表一 Superpave25设计集料级配控制点界限表二 Superpave25技术指标表表三 *注:当级配在禁区下方通过时,粉胶比可取值0.8~1.6。

Superpave25混合料马歇尔技术指标表表四 一、材料要求 1、沥青沥青面层采用优质道路石油沥青,标号70号,技术要求见表五。 沥青性能整套检验由省高指委托有关试验单位进行,各施工单位和驻地监理组工地试验室、市高指中心试验室按xx高技(XX)203号《关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目和检测频率的通知》规定对到场沥青进行检测,并留样备检。 2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm。下面层采用石灰岩等碱性石料,应选用反击式破碎机轧制的碎石,严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量。集料质量应从源头抓起,派专人进驻集料加工厂,对不合格的集料不得装车、装船,对进场粗集料按xx高技(XX)203号文规定进行检验。粗集料技术要求见表六。 3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂,石质为石灰岩,不能采用山场的下脚料。对进场细集料,按xx高技(XX)203号文规定进行检查。细集料规格见表七。 4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术要求见表八,进场填料按xx高技(XX)203号文规定进行检验。拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料,以确保沥青面层的质量。 道路石油沥青技术要求表五

第二章 沥青路面使用性能

第二章沥青路面使用性能、工作条件和损坏特征 主要内容 1 第2.1节路面使用性能的设计考虑 2 第2.2节沥青路面的工作条件 3 第2.3节自然因素对沥青路面的影响 4 第2.4节沥青路面损坏 第2.1节路面使用性能的设计考虑 □ 2.1.1路面使用性能与结构行为 路面性能是一个复盖面很宽的技术术语,泛指路面的各种技术行为。包含了路面行驶质量、损坏状况、结构的力学反映、行驶安全性及路面材料的疲劳、变形、开裂、老化特性等各方面的含义,成为一个泛指路面和材料各种技术行为的术语。从道路使用者角度说,希望路面拥有的性能如下: ?可接受的行车舒适性; ?行车安全性 ?最小的环境影响 ?高质量的车辆运营条件,以最大限度降低车辆损坏的风险;路面使用性能变化的原因则在于路面的结构行为。 同济大学的孙立军等将路面结构行为定义为“路面结构(和材料)的物理特征和力学特性在外界因素(荷载、环境)作用下的相互关系”,包括如下几个方面: (1)路面损坏(裂缝、松散、坑槽、构造深度变化等); (2) 路面变形(车辙、平整度等); (3) 材料特性(材料模量和劲度、材料强度等); (4) 力学特性(弯沉、应力、应变等)。 上述的①和②属于路面的物理特征,将影响到路面的使用性能;③和④则属于力学特性,决定了路面物理特征的演变过程。 □ 2.1.2 路面结构行为在沥青路面设计中的应用 从路面结构行为定义可知:为保证路面使用性能,应当限制损坏与变形。在过去的表述中,一般是对路面的最基本要求是耐久、平整和抗滑。 ?耐久性是指路面具有足够长的使用寿命;这要求整个路面结构具有足够的强度和抗变形能力。事实上,迄今为止所有的设计方法都是围绕着耐久性这个核心而提出的。路面的过早损坏意味着路面的耐久性不足。 ?路面的损坏具有各种类型和各种形态。一般而言,高等级公路/道路的路面损坏包括变形(车辙)、开裂(疲劳开裂、低温开裂和反射裂缝)以及目前出现的一些新的损坏类型,过多的路面损坏意味着路面寿命的终结; ?平整性要求是为了保证路面的行驶舒适性;对高等级公路/道路,由于行车速度快,平整度尤为必要。要做到路面长期平整,就必须有正确的厚度设计、正确的材料设计和正确的施工方法。 ?抗滑是对路面表面特性的要求,表征了路面的行驶安全性,传统上不属于路面结构设计的内容,主要通过表层材料的选择和材料的设计予以保证。不满足于基本要求的沥青路面意味路面使用性能不良,路面设计的主要任务就是要保证使用期内路面使用性能,限制、延迟影响路面使用性能的过早损坏的发生和发展。 根据以上讨论,可以认为结构、材料、荷载、环境、经济五个因素应当是影响路面使用性能的关健,也是本课程将讨论的主要内容。

四组分对沥青性能的影响(建文)

.沥青的化学组成对石油沥青性质的影响 沥青的化学组成与沥青的胶体性能的关系 ?沥青中的饱和分含量不能过多,饱和分过多,将使沥青中分散介质的芳香度降低,不能形成稳定的胶体分散体系。 ?沥青中芳香分的存在是必需的,它的存在提高了沥青中分散介质的芳香度,使胶体体系易于稳定。 ?胶质本身具有较好的塑性和粘附性,是沥青中必不可少的组分,它能使沥青质稳定的交融于体系中。 沥青的化学组成与沥青的胶体性能联系 ?需要指出的是沥青质对沥青性能的影响不仅与沥青质的数量有关系,同时还与沥青质与可溶质的组成结构有关。但沥青质本身的/比较低,相对分子量较大时,他就较难于溶胶中分散,也就更容易析出。当可溶质的芳香度较小时,胶质的含量不足,则沥青的胶束稳定性就会下降。由此可见沥青中各个组分之间的相互关系是比较复杂的,必须在数量上和性质上都能很好的保证沥青胶体体系的稳定,沥青才能具有良好的使用性能。 四组分对沥青性质针入度、软化点、粘度的影响 ?日本公司的田中晴等人对沥青的化学组成与沥青物理性质的影响进行深入的研究,考察沥青的针入度、软化点、高温粘度等指标与沥青组成及相对平均分子量的关系得出下表中的关系: 指标回归关系式相关系数 针入度 - 软化点 = =-= ℃粘度η(η ) (η) 注:代表饱和分。代表芳香分。代表胶质。代表沥青质。平均相对分子量 由表中的内容可以看出:沥青中重质成分(沥青质、胶质)使针入度变小、软化点增加、高温粘度增加。轻质成分(饱和分、芳香分)使针入度增加、软化点降低、高温粘度降低。而对于针入度和高温粘度来说它与沥青的组成之间是指数关系,沥青组成发生很小变化就会对针入度和高温粘度产生很大的影响。大量研究显示,沥青质的存在可以改善沥青的高温性质,但沥青质含量过多,会使沥青的延度大大降低,易于脆裂。 饭岛通过对大约种沥青的研究得出: ?软化点=-*××-××+ ?由此可以看出沥青质对软化点的影响最大,随着沥青质含量的增加软化点增加。而胶质和芳香分增加时软化点稍有下降,饱和分含量增加软化点稍有降低。 ?从上面的分析可以看出沥青质降低针入度,增加软化点,增加高温粘度,芳香分和饱和分增加针入度,降低软化点,降低高温粘度。 四组分对沥青延度的影响 ?随着大量研究显示芳香分有助于改善沥青的延度。沥青质含量的增加会降低和度延度。 四组分对沥青老化性质的影响

【精品】沥青路面的使用性能

1.沥青路面的使用性能 2.路面性能包括哪几个方面,采用什么指标表征,这些指标是什么工程含义? 路面性能泛指路面的各种技术表现,如路面行驶质量、损坏状况、结构的力学反应、行驶安全性以及路面材料的疲劳、变形、开裂、老化、表面飞散等各方面的含义,是一个泛指路面和材料各种技术表现的术语。 涵盖两个方面:一方面是路面的功能性,描述了路面的使用功能,如路面的行驶质量(行驶舒适性)和行驶安全性,可用表征路面服务能力的指标PSI 或RQI 表示。 25.03 1.91log(1) 1.38PSI SV RD =-+--RQI a b IRI =+? 3.另一方面是路面的结构性,描述了路面的结构状况(潜力),如路面的损坏状况、结构的力学反应等,可用表征路面(损坏)状况的指标PCI 表示。 4.100(,,)PCI F T S D =-路面早期损坏有哪些类型,原因是什么? 1)路面开裂:纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝和龟裂,受荷载重复作用、气候因素、材料因素、结构自身因素等影响. 纵向裂缝:与道路中线平行或大致平行的长直裂缝,产生原因大多是路面面层或基层摊铺时纵向搭接质量差,道路拓宽造成的路基或基层的不均匀沉降、侧向滑

移或顶面拉伸; 横向裂缝:与道路中线垂直或大体垂直的路面裂缝,产生原因为低温收缩(低温缩裂)、基层裂缝的反射(反射裂缝)和施工搭接(工作缝); 块状裂缝:交错的、将路面分割成近似矩形块的裂缝,产生原因为温度收缩、沥青老化和反射裂缝以及每日周期性变化的环境因素造成的路面结构内应力(变);龟裂:形似龟背花纹的锐角多边形网状裂缝或纵向平行裂缝,产生原因为路面沥青地面的重复弯拉应变引起,起始于沥青层地面,逐步发展到沥青层顶面。 2)路面变形:车辙、波浪、拥包以及沉陷,造成路面变形的原因是多方面的,如荷载的渠化作用、重载、高温和沥青混合料本质上的粘塑性. 3)路面表面病害:磨光、麻面、泛油和坑槽。 磨光:交通量越大、越繁重,路面越容易磨光;粗集料磨光值越小,路面越容易磨光; 泛油:沥青混合料中沥青含量过高、粘度太小或孔隙率太小时,沥青在高温季节受行车租用而溢至路表面形成; 麻面:由结合料含量过少、集料与沥青的粘附性不好、集料泥灰含量过高或压实不足引起; 坑槽:各类路面损坏未及时维修。 5.造成路面变形的原因有哪些?

改性沥青的研究进展

改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development  黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.360docs.net/doc/856127328.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.360docs.net/doc/856127328.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。

3-20高性能沥青路面(Superpave)中面层施工指导意见(AH-70沥青)2000

高性能沥青路面(Superpave-20)中面层施工指导 意见(AH-70沥青) 苏高技(2003)20号 一、概述 高性能沥青路面(Superpave),采用了全新的沥青混合料设计方法。Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。在吸收国外先进设计方法的基础上,结合我省试验研究成果,制定了《高性能沥青路面(Superpave20)中面层施工指导意见(AH-70沥青)》,以指导我省高速公路沥青路面中面层施工。 沥青路面中面层厚度6cm,采用石灰岩集料,Superpave20结构。 二、配合比设计 配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。由于技术及试验设备限制,目标配合比设计统一委托省交通科研院设计,并提供相关的马歇尔试验技术指标。 根据工程实际使用的材料和设计配比要求,计算出材料配比,在室内拌制沥青混合料,用旋转压实机成型混合料试件,计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定,从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。据此作为目标配合比,供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。 生产配合比设计是将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,再次确定各热料仓的材料比例,同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,并以目标配合比设计的最佳用油量及最佳用油量的-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,检验各项指标是否满足规范要求,不满足要求应重新调整热料仓比例,进行级配设计。同时按生产

改性沥青技术

改性沥青技术 一、改性沥青目标及应用场合 1、目标 a:改善感温性 b:提高水稳定性 c:提高耐久性 2、应用场合 a:普通沥青改性后用于高等级公路 b:提高路面使用品质,延长使用寿命 c:特殊要求之处,如自然条件或交通条件严厉,机场跑道,桥面、SMA、OGFC。 二、改性剂分类 1、聚合物类 a.橡胶类如丁苯橡胶(SBR) b.热塑性弹性体类如苯已烯、丁二烯嵌段聚合物(SBS) c.热塑性树脂类如聚乙烯(PE)、乙烯、乙酸乙烯脂(EVA)、APAO等 2、其他a.抗剥落剂如高分子有机胺 b.抗老化剂如受阻酚(胺)c.矿物添加剂如碳黑、硫磺、石棉、木质素、博尼维等狭义的改性沥青指聚合物改性(PMA 或 PMB) 三、常用聚合物改性剂 1、SBS 高低温 以丁二烯—1.3苯已稀为单位,通过离子聚合而成为嵌段聚合物——聚苯乙烯为硬段(S)段,聚丁二烯为软段(B段)。 SBS按其分子结构分为线型和星型,其玻璃化温度有两个 Tg1—— -80℃(聚丁二烯) Tg2—— +80℃ - +100℃(聚苯乙烯) 型号用四位数表示 第一位:1一线型; 4一星型第二位:于S/B 3-3/7 4-4/6 第三位:充油与否 0-未充油 1-充油 第四位:分子量 1-〈10万、 2- 14~16万、3- 23~28万星型:分子量大,高温效果好,但加工困难 充油:可改善加工工艺 S/B:视改性目的的而定,高温4/6,低温3/72.SBR 主要用于改善低温性能SBR 改性沥青加工工艺有;搅拌法、母体法、溶剂法和胶乳法。1、搅拌法:胶体磨或高速剪切机 2、母体法:用溶剂法制成橡胶:沥青=1:4的母体,施工时与沥青拌和3、溶剂法:将SBR 切片→与溶剂(二甲苯)溶胀→与液态沥青共混→回收溶剂4、胶乳法(1)直接加入法 利用合成橡胶制造过程中间产品(胶浆),再制成高浓度胶乳。在沥青混合料拌制过程中直接喷入拌和锅中(先拌沥青再喷胶乳)。 (2)预混法 将胶乳预先与沥青共混,脱水后再使用,能与沥青均匀混合,效果明显。 3、PE主要改善高温性能

高性能沥青路面(superpave-13)上面层施工指导意见

高性能沥青路面(Superpave-13)上面层 施工指导意见(SBS改性沥青) 一、概述 高性能沥青路面(Superpave),采用了全新的沥青混合料设计方法。Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。在吸收国外先进设计方法的基础上,结合我省试验研究成果,制定了《高性能沥青路面(Superpave-13)上面层施工指导意见(SBS改性沥青)》,以指导我省高速公路沥青路面上面层施工。 沥青路面上面层厚度4cm,采用玄武岩集料或辉绿岩集料,Superpave-13结构。 二、配合比设计 配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。由于技术及试验设备限制,目标配合比设计统一委托省交通科研院设计,并提供相关的马歇尔试验技术指标。 根据工程实际使用的材料和设计配比要求,计算出材料配比,在室内拌制沥青混合料,用旋转压实机成型混合料试件,计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定,从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。据此作为目标配合比,供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。 生产配合比设计是将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,再次确定各热料仓的材料比例,同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,并以目标配合比设计的最佳用油量及最佳用油量的-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,检验各项指标是否满足规范要求,不满足要求应重新调整热料仓比例,进行级配设计。同时按生产配合

改善沥青路面使用性能的方法

改善沥青路面使用性能的方法 【摘要】本文通过分析出现早期损坏的原因和使用性能降低的影响因素,从路面结构设计,材料选择和施工作业控制等方面探讨改善路面使用性能的途径和方法。在设计方面提出了改变路面结构体系,增强层间连接,减小基层和底基层最大压实厚度,优化路面结构体系等具体办法;在材料选择和使用方面,从改善沥青结合料的性能、提高骨料质量、改善沥青与骨料的粘结性和使用纤维沥青砼等方面提出了改善沥青混合料性能的理论分析和方法;在施工作业质量控制方面、叙述了平整度和压实度控制的措施。另外还提出了使用高性能沥青混凝土(如CMHB,SAC、SMA)、确保桥面铺装质量和避免引道沉陷跳车等改善沥青路面使用性能的技术措施及理论依据。 【主题词】沥青路面技术措施使用性能 1、前言 1.1 沥青路面技术发展现状 到2001年底,我国高速公路通车里程超过了19000km,列世界第二。与此同时,我国的沥青路面(以下称路面)技术有了很大发展,路面质量也有了极大的提高。 在设计方面,随着计算机技术的广泛应用,有限元理论也引入了路面结构计算,同时还引入了结构设计可靠度的分析,极大地提高了路面设计的效率和可靠性。 在施工方面,拌和设备有趋于大型化的趋势,有些项目引进了320t/h的拌和楼;摊铺机发展成全液压电脑自动化控制(如ABG525);碾压设备有重型化的趋势,轮胎压路机自重超过了26t,单钢轮振动压路机逐步被双钢轮双驱动压路机所取代,自重也趋于重型化,如lngersoll-Rand 130,自重达到了13t。为了保持混合料的温度均匀性,减少离析,国外近几年还应用了再拌转输车(Material Transfer Device)。为了避免因碾压引起的裂缝,在CFF(Consolidation-Fluid Flow, 即固结-液体流)模型下,研制了HIPAC碾压设备。 高等级沥青路面还大量使用了改性沥青。美国还使用天然沥青作改性剂。国产沥青的质量也有了很大提高,许多厂家生产的沥青都达到了重交通沥青的标准。在河北石黄高速等工程中,还在沥青混凝土中掺加了博尼维(Bonifibe)和德莱尼特(Delinite)等加强纤维。 在我国,沙庆林院士提出的多碎石(SAC)混凝土应用面越来越广泛。在有些省市大量铺筑沥青玛蹄酯碎石混合料(SMA)路面,这种结构为粗骨料嵌锁密实结构,路用性能优良。 美国的战略公路研究项目(SHRP)于1998年研究提出了高性能沥青路面(Superpave)和路面长期使用性能指标(LTPP)。法国10多年前首先采用了薄沥青混凝土面层,然后发展成为很薄的沥青砼面层,近几年又发展为超薄沥青混凝土面层。 随着路面技术的发展,我国路面施工工艺水平也普遍提高,有许多竣工路面工程的平整度能达到0.6以内。但是我们也注意到,有许多高速公路路面在通车一年后平整度衰减很快,有

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