高粘度改性沥青的性能评价

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

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

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

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/9a1205659.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/9a1205659.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] 。

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

SBS改性沥青的性能与应用

SBS改性沥青的性能与应用 摘要：我国高速公路建设自改革开放以来，经历了从无到有，从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时，传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求，而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能，与水稳定性，抗滑能力等内容，比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性，探究了加强对SBS改性沥青的学习，开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词：SBS改性沥青；改性沥青性能；改性沥青应用；沥青施工；工程效益；应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用，为适应道路路面的使用性能的要求，保证路面良好的使用状态，延长路面的使用寿命，就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力，低温抗裂能力，改善了沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，提高了沥青的抗氧化能力，是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来，国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作，改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明，与其他改性沥青相比，SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出，SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下，用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能，具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力，并极大地改善沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑性能。

浅谈改性沥青的性能和应用

浅谈改性沥青的性能和应用 摘要：改性沥青的优良路用性能已经受到了人们的认可和重视。本文对改性沥青的性能与应用谈一些看法。 关键词：改性沥青，性能，应用 Abstract: the excellent modified asphalt road with properties have been recognized by people and attention. In this paper the properties and the application of the modified asphalt some views on. Keywords: modified asphalt, properties, application 随着公路修筑等级的提高及交通量的增大，普通石油沥青的性能已无法满足需要，而采用改性沥青以解决路面抗滑、耐久性及大承载力的问题，改性沥青所带来的优良的路用性能已经受到了人们的认可和重视。本文对改性沥青的性能与应用谈一些看法。 一、改性沥青的涵义与分类 1、改性沥青的涵义 根据《公路改性沥青路面施工技术规范》，所谓改性沥青是指通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得到改善而制成的沥青结合料。为什么要对沥青进行改性呢?主要有两个方面的原因:从沥青的性能来讲，它是一种对度很敏感的材料，随着度的变化其状态和性能都将发生变化。度升高时沥青会变软、变稀，粘结力下降，度下降时会变稠、变硬、变脆，丧失粘结力。这种性能对沥青的使用是很不利的，在夏季或气候炎热的地区，在重载的作用下沥青路面易形成车辙；在冬季或寒冷的地区，沥青路面易出现裂缝。这些问题的出现，不仅使路面的使用状态变坏，而且要大大缩短路面的使用寿。从客观需要看，现代公路交通，特别是高速公路对沥青路面的要求越来越高，现代交通的特点是交通量大、载重量大、行车速度大，所以要求路面承载能力大、耐久性好并具有良好的表面状况。我国的石油大多属于石蜡基，用其提炼加工出来的沥青一般性能较差、标号较低，难以满足上述要求。改性沥青的目的就是要改善沥青的感性，提高软化点，降低脆点，扩大改性沥青混凝土路面高不软、低不裂的度范围，并具有较高的强度，从而大大延长使用寿，获得良好的经济效益和会效益。

改性沥青种类和使用性能比较

改性沥青种类和使用性能比较 陈华鑫张争奇张登良 （长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，西安，710064） [摘要]重载、大交通和高轮胎内压，对路面提出了更高的要求，而使用改性沥青是解决这一问题的关键。目前使用的改性沥青品种非常多，但现在的评价规范体系都建立在基质沥青的基础上，如何评价改性沥青，一直是人们争论的焦点，这在使用和选择改性沥青时往往会引起许多误导，对某些改性沥青的应用显得十分不公平。通过对目前改性沥青改性剂种类和常用改性沥青使用品质的综合评价，客观分析了改性沥青的选择和使用品质，为合理选用改性沥青提供客观依据。 [关键词]改性沥青、改性剂、使用类型、评价方法，规范体系 Types and Appliance Comparison of Modified Asphalt in Pavement Chen Huaxin Zhang Zhengqi Zhang Dengliang (Key Laboratory for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education, Chang’an University, Xi’an, 710064) [Abstract]Increased higher loads，higher traffic volume，and higher tire pressure demand higher performance pavements，and the critical method to improve the pavement performance is to use modified asphalts. Now there are many modifiers used in asphalt，but most modified asphalt specification systems are set up on the foundation of base asphalt，and the central issue is how to evaluate all of the modified asphalts properly. What‘s more，it will give rise to misunderstanding in the application and choice of modified asphalts and it is unfair to some of them. The dissertation synthesizes the current modifiers and modified asphalts application, and objectively analyses the choice and application of the most commonly used modified asphalts then offers the objective basis to use the modified asphalts rationally. [keywords]Modified Asphalt，Modifiers，Application Types，Evaluation Methods，Specification Systems 现代交通轴载重、通量大和轮胎内压高，对路面提出了更高的要求，而现有基质沥青的质量品质远不能适应交通发展的需要；为改善公路使用性能，沥青改性技术是解决这一矛盾的关键。自1873年英国首次公布橡胶改性沥青专利以来，改性沥青已形成了多种品牌。但目前多数评价改性沥青的规范体系都建立在基质沥青的基础上，是否适用于改性沥青，一直是人们争论的焦点，在使用和选择改性沥青时，往往会引起误导。目前我国改性沥青市场改性沥青种类越来越单一，SBS占有绝大多数比例，或许与这一因素有很大关系，这不利于改性沥青的发展和正确使用。而以往人们认为PE改性沥青对低温改善效果较差，但多数工程实践均已表明PE改性沥青使用得当，低温性能也非常好。本文通过对目前改性沥青种类和使用效果进行评价，为正确使用和选择改性沥青提供了客观依据。 1. 改性沥青的品种 改性沥青已在全球范围内得以广泛使用，在欧洲各国几乎都有改性沥青使用并形成了相应的规范体系，而在美国至少有39个州已采用、有了施工改性沥青的计划或将改性沥青写入了规范。但是对改性沥青的分类各国有着不同的分类方式，一般从沥青改性的手段看主要有工艺改性、结构改性和改性剂改性等；而从改性剂类型看又有非聚合物改性和聚合物改性，而前者主要有填料、天然沥青、纤维、抗剥离剂、抗老化剂和抗氧化剂等，后者主要有热塑性弹性体、树脂类和橡胶类等。除此以外还可以从改性的目的和作用进行分类。Bahia教授 作者简介：陈华鑫（1973-）男，安徽太湖人，长安大学讲师，在读博士。

层状硅酸盐改性沥青及其混合料 路用性能研究与应用

交通部西部交通建设科技项目 合同编号：200631800076 密级: 层状硅酸盐改性沥青及其混合料路用性能研究与应用 研究报告简本 内蒙古自治区交通厅赤通鲁公路建设监督管理办公室 武汉理工大学、长安大学 2010年3月

目录 1. 引言 (1) 2. 项目研究的技术路线 (2) 3. 项目完成的主要研究内容及取得的成果 (4) 4. 项目在依托工程中的推广应用及效益 (6) 5. 项目的技术创新点 (7)

1. 引言 尽管世界各国的气候条件相差十分悬殊，但数十年来各国在高等级公路上主要采用沥青路面，水泥混凝土路面仅占少数。其主要原因是：沥青路面行车舒适、噪音小，养护和使用性能恢复容易，对路基变形的适应性强等。然而，沥青路面也较易产生一些损坏现象，如高温车辙、温度裂缝、疲劳破坏等，从而影响其耐久性。导致沥青路面损坏的因素很多，除设计、施工和材料因素外，环境因素也是沥青路面损坏的主要原因。作为粘结材料的沥青，存在易于老化的缺点，不可避免地会加速路面的损坏。 层状硅酸盐(蒙脱土、累脱石等)已被广泛用于改善聚合物的性能。大量研究表明，少量层状硅酸盐与聚合物形成插层复合材料后，可以显著提高聚合物的力学性能、热性能、气体阻隔性和耐老化性能。利用层状硅酸盐对沥青改性，可以改善沥青的流变性能和耐老化性能。 近些年来，我国实施了西部大开发战略。而西部开发，首先要加快发展公路交通基础设施建设。但西部地区的气候条件对公路路面，尤其是沥青路面的耐久性提出了更为严峻的挑战，西部地区海拔高，紫外线辐射强，日照时间长，路面温度相对较高，导致沥青老化速度快，同时西部地区天气寒冷，使用过程中冷热循环次数多，极易导致已老化沥青路面的损坏。按照《国家高速公路网规划》，到2010年我国高速公路总里程将达到8.5万公里。到2002年底，我国高速公路已建成2.5万公里、在建1.6万公里、待建4.4万公里，分别占总里程的29%、19%和52%。待建里程中，东部地区0.8万公里、中部地区1.2公里、西部地区2.4万公里，今后建设重点将在西部地区。实际上到目前为止，我国高速公路已通车里程超过6万公里，但西部增加里程相对较少。西部地区公路建设普遍存在难度大，费用高的问题，无论从施工建设还是从经济角度考虑，都应努力延长其使用寿命。因此，研究新型改性沥青及其混合料路用性能以满足西部建设之需要，提高沥青路面的性能尤其是抗车辙能力和耐老化能力，不仅十分必要，同时也具有重要的社会经济意义和很大的市场应用前景。 “层状硅酸盐改性沥青及其混合料路用性能研究及应用”是2006年立项的交通部西部交通建设科技项目(项目合同编号：2006 318 000 76)。项目根据内蒙古地区海拔高，紫外线辐射强，日照时间长，昼夜温差大的特点，提出高温差、

改性沥青技术及生产工艺方案介绍

改性沥青技术及生产工艺介绍 一、前言 1、沥青 传统意义上的沥青是由树脂包裹的沥青质分子团组成的胶体物质，它呈现出很强的油质状态（即石油质）。胶体分为溶胶（主要指液态密度）和冻胶（主要指固体密度），这取决于其成分间的平衡状态。对沥青来说，两种状态的平衡取决于沥青质和树脂间的相互作用，并受到外界温度的强烈影响。事实上，沥青温度的升高打破了其冻胶状态，使沥青分子团演变成溶胶状态。 因而沥青的一个重要特性就是常温下呈现出固体或半固体，但随温度升高极易溶化。这一显著的热敏感性是沥青的最重要的特征，也是其主要弱点。事实上，沥青混合物应能够在全年不同的工作条件下保持其良好的性能。显著的热敏感性妨碍了沥青混合物在高温和低温时呈现出良好的性能，因而必须改进沥青的特性以提高产品性能。 二十多年来，国际国内交通容量增长迅速，重型车辆在其中的比例也不断增长。面对现在和将来的繁重的交通容量，使用传统材料、按传统方法设计的高速公路和机场跑道的沥青路面的寿命将不断降低。为了提高沥青的产品性能，一个可行的方法就是选用某些高分子聚合体改变传统沥青的特性。 2、高分子聚合物 现有的高分子聚合体种类繁多，特性各异，一般分为塑性体和弹性体。同样工作温度下，其性能在很多方面都不同，特别是劲度、可变形性以及冲击强度。图表-1显示了塑性体和高弹体代表性的应力应变特性。 图（一） 很多高分子聚合体材料可以用来改变沥青的特性，下面我们举例说明： 1、热塑（性）塑料（高弹体）： 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（Styrene-Butatriene-Styrene，SBS） 苯乙烯-丁二烯（Styrene-Butatriene，SB）

几种改性沥青的相关知识

几种改性沥青的相关知识 一、SBS改性沥青 1、SBS改性沥青概述 SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上，掺加一定比例如2.5%、3.0%、4.0％的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。使其粘度增大，软化点升高，从而改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。 2、SBS改性沥青技术要求 SBS改性沥青质量要求表5.3.2

SBS改性沥青质量要求（PG70-28）表5.3.3

掺加RA抗车辙剂与普通沥青和SBS改性沥青的性能对比（AC-13C）

3、SBR改性沥青的特性 1）有很好的耐高温、抗低温能力，适合高寒地区公路使用 2）有较好的抗车辙能力和抗水损能力 3）提高了路面的抗疲劳能力，具有优良的抗疲劳开裂性能 4、SBR改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：青藏高速、 2)参考价格：SBR改性沥青价格为5500元/t左右，SBR改性剂价格为20000元/t左右 三、PR改性沥青 1、PR改性沥青概述 PR抗车辙添加剂由法国PRI与法国中央路桥实验室LCPC于1990年共同研制，它是一种改善沥青混合料性能的添加剂，对改善高温稳定性、提高抗车辙能力有非常显著的效果。在西欧、东欧及非洲国家已是非常成熟的技术。2002年在山西运煤重载、重交通量高速公路的首次应用取得成功，随后几年该产品的性能及在国内的业绩也得到了路面专家的认可。 2、PR改性沥青的特性 1）有很好的高温稳定性和抗车辙能力 2）较好的抗疲劳性能和低温弹性性能 3、PR改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：北京杏石口改造工程、天津市政道路改造工程、山西长晋高速晋城段、京福高速淮安段改造工程、郑少高速 2)参考价格：PR改性剂价格为12000左右元/t 四、PE改性沥青 1、PE改性沥青概述 PE改性沥青是在基质沥青中添加一定剂量的PE（高低密度聚乙烯）改性剂而形成的改性沥青。我国在20 世纪90 年代初从奥地利引进了NOVOPHAL T 技术,使用PE 材料对沥青进行改性并在多项重要路面工程中应用。此后,国内科研人员对PE 改性沥青技术及其性能也展开了各种研究工作。使得人们对PE 改性沥青的认识得到加深,促进了此项技术的发展和推广。但目前PE 改性沥青技术依然存在几个问题,这些问题制约着该项技术的进一步推广和应用。 2、PE改性沥青的特性 1）有很好的高温稳定性和抗老化性能 2）储存稳定性较差 3、PE改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：厦门机场跑道工程 2)参考价格：PE改性剂价格为6500左右元/t 五、RA改性沥青 1、RA改性沥青概述 RA为RESIN ALLOY（树脂合金）的缩写。所谓树脂合金，并非指真正含金属元素的高分子化合物，而是指不同种类的高聚物，通过物理或化学方法共混形成具有所需性能的高分子混合物新材料。RA复合材料的选材及相关技术原理已经充分考虑用以沥青及沥青混合料改性的目的和工况，特别是针对东北、西北等季冻区需求，RA系列产品进行了高低温性能性能的综合提高。RA改性沥青就是

改性沥青的种类和使用性能比较

改性沥青的种类和使用性能比较 摘要：沥青路面建设的过程中，沥青的应用对于路面的稳固性建设起着非常重 要的作用。在实际运用沥青材料的过程中，随着施工建设工作的进行，不同的沥 青在改良使用的基础上，在整体粘结性提高的基础上，沥青具有很好的粘结作用，能够提高其与路面混凝土材料的结合，以此能够在整个沥青路面结构稳定性发挥 的基础上，有效的抵抗沥青路面出现开裂的问题。所以，就目前而言，不同改性 沥青的种类的使用，其在使用中性能的发挥也是不同的，尤其是当前普遍应用的 在沥青材料中添加天然或人工合成的材料，极大的提高了沥青的实际应用效果。 关键词：改性沥青；沥青种类；使用性能 改性沥青作为当前公路工程建设中沥青路面规划建设常用的材料之一，在实 际运用的过程中，改性沥青无论是从沥青材料种类还是沥青材料性能的改良与使 用上，与传统的沥青材料相比，都有着很大的改进。当前，我国在沥青材料使用 的过程中，改性沥青的研究运用种类在不断的增加，不同的改性沥青之间的应用 水平整体呈现上升的趋势，给实际应用带来了很大的创新改进意义。但是，当前 改性沥青在使用的过程中，由于不同的改性沥青之间的性能是不同的，所以在实 际应用的过程中，从热稳定性、抗损水性能以及相容性各方面都是不同的，在实 际应用过程中，施工建设团队必须结合工程实际建设状况，针对自然地理环境进 行分析，在综合社会经济条件下，能够对天然沥青改性机理、SBS 改性机理、抗 车辙改性机理、抗车辙改性机理、增强剂的改良性能等不同的沥青改性机制进行 研究分析，科学选择、正确运用，以此能够真真正正的运用到实际公路改性沥青 性能的建构和作用的发挥中，为当前改性沥青整体的应用发挥重要的创新借鉴作用。 1.不同种类改性沥青改性机制研究运用 1.1天然沥青改性机理 在沥青应用的过程中，最为常见的则是天然湖沥青和天然岩沥青，而针对以 上两种沥青在改良应用的过程中，主要是将普通沥青与天然沥青两种相互混合而 进行使用的，在将普通沥青中所含有的小分子物资将天然沥青的大分子胶束破裂 的地方补充和填补起来，以此能够整体提高天然沥青的使用性能。 天然岩沥青改良应用主要是通过提高沥青中的沥青质含量和胶质含量，以此 能够整体上提高天然沥青的掺量，积极促使沥青中的溶胶型溶—凝胶型、凝胶型 结构实现转变使用。且整体上而言，此种改良后所使用的天然岩沥青具有非常明 显的抵抗高温和低温的效果，以及沥青材料的抗拉强度、耐热性能以及抗氧化性 能都方面都得到了明显的提高。整体上而言，天然沥青改良后使用的过程中，具 有非常高的亲和性，在当今应用过程中具有非常明显的优势。 1.2 SBS 改性机理 沥青材料本身作为一种结构比较独特的应用材料，在实际应用的过程中，运 用SBS对沥青材料进行改良使用具有非常明显的使用效果。SBS在沥青改良材料 中的应用，能够在聚丁二烯应用的基础上，明显的提高沥青材料内部的柔软度， 促使沥青材料柔性得到提高，促使沥青材料具有较好的弹性、塑性，整体上促使 沥青材料的力学性能得到了优化改变。SBS在改性沥青的应用中，最为重要的则 是能够促使沥青内部分子物质溶解和分散，而如果未能够有效的溶解和分散，将 会导致沥青材料内部形成较为严重的凝聚问题，一旦此问题出现，无法对沥青材 料内部的结构进行改变，形成网状结构，那么沥青材料无论是力学性能还是抗高

改性沥青知识汇总

1、我国改性沥青概述 根据《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036-98），所谓的改性沥青是指通过往沥青中掺加”橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）”或采取“对沥青轻度氧化加工”等措施，“使沥青或沥青混合料的性能得到改善”而制成的沥青结合料。改性剂则指的是“在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工的有机或无机材料”，它应“可熔融、分散在沥青中”、能够“改善或提高沥青路面材料性能”、“与沥青发生反应或裹复在集料表面上”。从上面的叙述可以看出，沥青改性可以分为物理改性与化学改性两大类。本文仅涉及狭义的改性沥青，即化学改性沥青中的聚合物改性沥青。 我国对沥青及沥青混合料改性的技术研究已有近二十年的历史，范围基本上涉及到路面使用性能改善的每一方面，并且在许多方面取得了有较大实用价值的成果，主要表现为： (1) 广泛应用于工程实际的SBR橡胶改性产品，如重庆交通科研所研制的湿法SBR； (2) SBS等热塑性弹性体改性技术及PE等树脂类复合改性技术，如国创一号、二号； (3) 作为“八五”攻关项目的土工格栅、土工布等改善沥青路面结构力学性能的物理改性技术； (4) SMA（Stone Mastic Asphalt）及相应桥面铺装的研究；

(5) 成套沥青改性设备开发研制，如北京国创改性沥青有限责任公司的LG-8型炼磨式设备等； 总结我国改性沥青的研究与应用情况，主要呈现这几个特点：我国关于改性沥青的研究工作起步较早，基本上是与国际同步的；我国的改性沥青研究工作主要停留在实验室与试验路上，而且各研究工作几乎是由各高等院校、科研院所独立完成的，缺乏象美国SHRP那样的大型系统工程；我国改性沥青的应用规模很小，或者说根本谈不上应用规模，相应的沥青改性设备与成套生产-施工-管理工艺的研究工作显得滞后。也正是由于此，改性沥青的成本与国外相应改性沥青的成本而言，无多少竞争优势。 2、国内改性沥青的技术水平 2.1沥青改性的关键技术 沥青作为一种复杂的高分子碳氢化合物，在一定温度与荷载作用下表现为典型的弹-粘-塑性，并且在高温与紫外线照射下会产生老化现象。因此加入改性剂的主要目的就是要改善沥青混合料在高温下的路用性能，提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等方面的性能。沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问题[1]。所谓相容性，在热力学上的含义是指明两种或两种以上物质按任意比例形成均相体系（或物质）的能力。但实际生活中能够完全互溶的物质几乎是不存在的，因此道路工程上