改性沥青的研究进展
改性沥青流变性能的研究
改性沥青流变性能的研究摘要本论文根据广坛高速公路养护项目对沥青和沥青混合料流变性进行研究。
目前，该课题刚开始进行试验，实验数据不全，所以本论文首先给出本课题的研究方案，对试验中将要涉及到的数据首先进行设想性研究，为将来进行试验和实验数据的分析提供理论依据。
沥青是一种粘弹性物质，具有一定的流变性质，尤其是在高温季节，在行车荷载的作用下，沥青的流变性对沥青路面的性能具有重大影响。
抗流变性能差的沥青路面将很容易形成车辙、推移等病害，严重缩短高速公路的使用寿命。
用沥青为结合材料修筑的沥青路面常出现两种主要病害:高温车辙与低温开裂,其产生的主要原因是沥青及沥青混合料的高、低温稳定性不足，研究其流变性质将会有重要的意义。
1沥青路面的发展自沈大高速公路及沪嘉高速公路建成通车以来，高等级公路以前所未有的速度发展，我国高速公路进入了以建设高速公路、一级公路等高等级公路为主的时代。
根据交通部公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万公里。
目前，我国高速公路的使用有如下特点：①行车渠道化，大量的车死轧一条车道，使道路过度疲劳，尤其在高温季节，对公路的破坏力很大，特别是对四车道的高速公路危害更大。
②交通量提高过快且货车占的比重较大，占总车数的60%－70%。
③超重车过多，占大型车辆的60%-70%，车辆载重远远大于设计指标。
再加上高温天气等环境条件，致使公路沥青路面沥青混合料的高温抗剪切能力不足，发生车辙损坏。
如今，沥青路面车辙损坏问题日益突出，已成为我国的主要公路病害。
路沥青作为沥青路面最主要的建筑材料，沥青及沥青混合料的质量好坏直接决定沥青路面的使用性能及使用寿命。
众所周知，我国的道路沥青主要采用石蜡基原油炼制，沥青的温度敏感性较大。
因此，在一些气候条件恶劣和交通负荷特别大的或一些政治经济特别重要的路段，当使用重交通道路沥青仍不能满足要求时，为使沥青混凝土达到更高的使用性能，可以考虑使用改性沥青。
排水路面用高粘度改性沥青的研究与应用进展
１ １ 国 内研 究与应 用概 况 ． １ １ １ 国 内排水路 面发展 历史 ．．
在 我 国 ， 路 行 业 在 ２ 世 纪９ 年代 后 期 开 公 ０ ０
始研 究 使用 开 级 配 沥青 磨耗 层 （ ｐｎ—Ｇａｅ Ｏｅ ｒ ｄ
收 稿 日期 ：２ １ ０ 】一１ ０—２ 。 ４
２ １ ２月 ０２年
・
石 油 沥 青
ＰＴ Ｏ Ｅ Ｍ Ａ Ｐ Ａ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｓ Ｈ Ｌ
第２ ６卷第 １ 期
综述 ・
排 水 路 面 用 高粘 度 改性 沥 青 的研 究 与 应用进 展
王仕峰 ，马庆 丰 ，李剑新
（．上海交通大学高分子材料研究所 ，上海 ２ ０４ ； １ ０ ２ ０
ＦｉｉｎＣ ｕｓ， Ｇ Ｃ） ｒｔ ｏｒ Ｏ Ｆ ，交 通部公 路研究 所先 后 ｃｏ ｅ
计 划所 有 的主要道路 都铺设成 排水路 面 。法 国则 着重从 提高 沥青 的耐老化性方 面人手 改善路 面 的 耐久性 ，丹 麦则着 眼于降低 噪音 ，荷兰与丹 麦 同 样 也重 视降 低噪音 ，并 针对尘 土堵 塞 问题 ，发展 了双层式 的多孔隙沥青 ，上层空 隙小 ，具有 过滤 大颗粒 尘土 的作 用 。下层 空隙 大 ，使 颗粒 可 以被 水 流 冲走 。 美 国在 ２ 纪 ５ Ｏ世 Ｏ年代 ，开始 使用 排水性 沥 青 路 面 ，也称 开级配 磨耗层 （ ｐｎ—ＧａｅＦｉ Ｏｅ ｒｄ ｒ－ ｃ
水 性 、耐 流 动 性 等 一 般 沥 青 不 可 比 拟 的 性
能 枷 ｊ 。
纵 观 国内外 大量 的研究 ，早期 排水路 面所用
时也 因为其大 空 隙率 的特点 ，称 为多孑性 磨耗层 Ｌ （ ｏｏｓ ａｉ ｏｒ ）或 多孔 性抗 滑 层 （ ｏ－ Ｐｒｕ ｒ ｇＣｕｓ Ｗｅ ｎ ｅ Ｐｒ ＯＳ ｒ ｔｎＣ ｕｓ） Ｕ ｉｉ ｏｒ 。排 水 性 沥青 路 面可 降 低 噪 Ｆ ｃｏ ｅ 声 ，故也 称低 噪音沥青 路 面 （ｏ Ｌｗ—ｎｉ ｓｈｌ ｏ ｅ ｐａ ｓＡ ｔ Ｐｖｍｅｔ。直到 １９ 欧洲决定 采 用多 孔 隙沥 ａｅ ｎ） ９２年 青路 面 （ ｏ ｕ ｓｈｌ 作 为 此 种 材 料 的 统 一 Ｐｒ ｓＡ ｐａｔ ｏ ） 名 词 ， 并 规 定 了 连 续 空 隙 率 要 占 ２ ％ 以 ０
聚合物改性沥青流变性能研究进展
聚合物改性沥青流变性能研究进展王立志;毕飞;赵品晖【摘要】沥青是道路工程中应用最为广泛的道路结构材料,加入聚合物改性剂,可以改善沥青的流变性能,对改性沥青流变特性的研究可以进一步地了解其改性机理,使其更好地适应路面环境.运用流变指标分析聚合物改性性能成为新的研究方向.文章概述了聚合物改性沥青分类,分析了不同种聚合物改性沥青基于动态剪切流变试验中G指标(复数剪切模量G?、相位角δ、车辙因子G?/sinδ)、重复蠕变与恢复试验以及零剪切粘度方面流变指标的变化,总结了不同流变指标方面的差异,并展望了流变指标对于评价聚合物改性沥青性能的应用前景.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2018(033)006【总页数】7页(P56-62)【关键词】聚合物改性沥青;流变学;车辙因子;相位角【作者】王立志;毕飞;赵品晖【作者单位】山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TU9960 引言由于道路交通流量的迅猛增长、行车荷载的增加以及交通渠化等因素的综合影响[1],现代交通对沥青路面的高温稳定性提出了更高要求,采用高性能的改性沥青材料成为提高沥青路面质量的关键技术措施之一[2]。
所谓改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺改性剂,或采取对沥青轻度氧化得到低标号沥青等加工措施,制得的改善高温性能的沥青或沥青混合料[3]。
聚合物改性剂的加入,改善了沥青的流变性能,但改性沥青存在着高温条件下不易发生车辙及低温条件下不会硬化导致路面开裂等问题,因此,通过研究改性沥青的流变特性,可以进一步的了解其改性机理,从而能够更好的适应路面环境。
流变学理论是由Binham创立,目前将其定义为在力的作用下,材料流动和变形随时间变化与发展的规律。
通过流变学理论在沥青材料研究领域的运用和总结,发现其可以从沥青材料性能的本质解释不同情况下沥青的粘弹性能[4]。
废弃聚乙烯改性剂改性沥青研究及其应用技术进展
废弃聚乙烯改性剂改性沥青研究及其应用技术进展目录一、内容概述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状概述 (4)二、废弃聚乙烯的特性分析 (5)1. 降解特性 (6)2. 物理化学性质 (7)3. 经济价值与应用潜力 (9)三、废弃聚乙烯改性剂的制备与改性原理 (10)1. 改性剂的种类与选择 (11)2. 改性剂的制备工艺 (12)3. 改性原理及改性效果评价 (13)四、废弃聚乙烯改性沥青的性能表征 (15)1. 溶液粘度 (16)2. 相变行为 (17)3. 动态力学性能 (18)4. 其他性能测试与评价方法 (19)五、废弃聚乙烯改性沥青在道路工程中的应用技术 (20)1. 道路沥青的配伍原则与技术要求 (22)2. 改性沥青的施工工艺及质量控制 (23)3. 改性沥青路面的路用性能评价 (24)4. 改性沥青在特殊环境下的应用技术 (26)六、废弃聚乙烯改性沥青的经济效益与社会效益分析 (27)1. 成本效益分析 (29)2. 环境效益评估 (30)3. 社会效益及推广前景 (31)七、结论与展望 (32)1. 研究成果总结 (33)2. 存在问题与不足 (34)3. 未来发展趋势与研究方向 (35)一、内容概述随着环保意识的增强和资源循环利用的需求，废弃聚乙烯（PE）改性剂在道路材料中的应用逐渐受到重视。
废弃聚乙烯改性剂改性沥青不仅能够有效回收利用废旧塑料，减少环境污染，还能提高沥青的性能，改善道路的使用寿命和安全性。
本论文综述了废弃聚乙烯改性剂改性沥青的研究现状和发展趋势，重点探讨了废弃聚乙烯的预处理方法、改性剂的种类和用量、改性沥青的制备工艺以及改性沥青的性能评价方法和应用领域。
在预处理方面，本文介绍了焚烧法、机械研磨法和化学回收法等处理废弃聚乙烯的方法，分析了各种方法的优缺点和适用范围。
在改性剂方面，论文讨论了多种废弃聚乙烯改性剂，如橡胶粉、炭黑、纳米材料等，以及它们对沥青性能的影响机制和效果。
石墨烯改性沥青研究进展
当代化工研究［（）Modern Chemical Research丄，2020・03行业动态石墨烯改性沥青研究进展*张明瑞"王宏宇“乌兰皿(1.西北民族大学化工学院甘肃7300302.甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃730030)摘耍：沥青是道路交通领域重要的材料之一，越来越多的道路公路都在使用沥青材料.传统的沥青存在较多的问题，需要使用改性剂使其性能得到提高.石墨烯作为新型餉纳米材料，由于其具有众多良好的性能被广泛应用于各种领域，近年来，越来越多的研究学者对石墨烯改性沥青进行研究.本文重点阐述了国内外近几年使用石屋烯改性沥青的研究进展.关键词：石墨烯；改性沥青；改性剂中图分类号：T文献标识码：AProgress in Research on Graphene Modified AsphaltZhang Mingrui1"2,Wang Hongyu12,Wu Lan1'2*(1.Northwest Minzu University,School of Chemical Engineering,Gansu,7300302.Key Laboratory for Utility of Environment-friendly Composite Materials and Biomass in Universities of Gansu Province,Gansu,730030)Abstracts Asphalt is one of t he important materials in the f ield of r oad traffic,and more and more roads are using asphalt materials.There are many p roblems in traditional asphalt,so it is necessary to use modifier to improve its p erformance.As a new type of n anomaterial,graphene has been widely used in various f ields due to its many good p roperties.In recentyears,more and more researchers have studied graphene modified asphalt.This paper f ocuses on the research progress ofgraphene modified asphalt in recent y ears at home and abroad.Key WOfdSi graphene；modified asphalts modifier1.引言还可以将GNPs用作制备改性沥青的改性剂。
SBS改性沥青机理研究
SBS改性沥青机理研究一、本文概述随着交通事业的飞速发展，道路建设和维护对于沥青材料的要求越来越高。
SBS改性沥青作为一种性能优异的道路材料，已经在全球范围内得到了广泛的应用。
本文旨在深入研究SBS改性沥青的机理，以期为提高道路使用寿命、降低维护成本提供理论支持。
本文将概述SBS改性沥青的基本概念、发展历程及其在道路工程中的应用现状。
随后，文章将详细探讨SBS改性沥青的改性机理，包括SBS的分子结构、改性过程中的物理化学变化以及改性沥青的性能提升等方面。
本文还将通过实验研究，分析SBS改性沥青在不同条件下的性能表现，并对比传统沥青与SBS改性沥青的性能差异。
本文将对SBS改性沥青的应用前景进行展望，并提出针对性的建议，以期推动SBS改性沥青在道路工程中的进一步应用与发展。
通过本文的研究，将为道路工程领域提供更为全面、深入的SBS改性沥青机理认识，为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考。
二、SBS改性沥青的制备与表征SBS改性沥青的制备是研究其改性机理的关键步骤。
制备过程中，首先选择高质量的基质沥青和SBS橡胶作为原料，保证产品的基本性能。
接着，通过特定的加工工艺，如熔融共混法，将SBS橡胶均匀分散在基质沥青中，形成稳定的SBS改性沥青。
在这个过程中，SBS橡胶的分子链会与基质沥青中的组分发生相互作用，如吸附、溶解和扩散，从而实现改性效果。
为了表征SBS改性沥青的性能，我们采用了一系列实验方法。
通过粘度测试，可以了解SBS改性沥青的流动性和施工性能。
动态剪切流变实验（DSR）可以评估SBS改性沥青的高温抗车辙性能。
我们还通过弯曲梁流变实验（BBR）来评价其低温抗裂性能。
这些实验结果可以为SBS改性沥青的应用提供重要依据。
除了以上基本性能测试，我们还对SBS改性沥青的微观结构进行了表征。
通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察，可以直观地了解SBS橡胶在基质沥青中的分散状态以及其与基质沥青的相互作用情况。
改性沥青的研究进展
Ｒｓ ａ ｃ ｖ ｌ ｐ ｅ ｆ Ｍ ｏ ｆｅ ｐ ｌ ｅ ｒ ｈ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｎｔｏ ｄｉｉ ｄ Ａｓ ｈａ ｔ
ＨＵＡＮＧ Ｂｎ ｉ ，ＭＡ ｉｉｇ ＸＵ ｅｊ ａ Ｌ ｐｎ ， Ｗ ｎｕ ｎ
（ ａ ｕ ｔ ｆＥｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｃ ｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｋｕ ｍ ｉｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ，Ｋｕ ｍｉ ｇ ６ ０ ９ ） Ｆ ｃ ｌ ｏ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｙ Ｓ ｎ ｎ ｉ ｅ ｓ ｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｎ ５ ０ ３
ｎ ｗ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｓａ ｄ ｒ ｓ ａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ，ｎ ｗ ｈ ｍｉａ ｎ ｌ ｓ ｓｍｅ ｈ ｄ ｒ ｓ ｄ ｔ ｖ ｌ ａ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｍｏ ｅ ｃ ｒ — ｅ ｅ ａ ｕ ｔ ｔｎ ａ ｄ ｎ ｔ ｏ ｓ ｅ ｃ ｅ ｃ ｌ ａ ｙ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｒ ｐ ｒ ｉ ｒ ｏ ｏ ａ ｅ ｎ
改性 沥青 的研 究进展 ／ 黄
彬 等
・ ３ ・ １ ７
改 性 沥 青 的 研 究 进 展
黄 彬， 马丽萍 ， 文娟 许
（ 昆明理工大学环境科学 与工 程学院 ， 昆明 ６ ０ ９ ） ５ ０ ３ 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
劣 ， 以满 足高 级公 路 的使 用 要求 ， 须 对 其 改 性 以 改 善 使 难 必 用 性 能 Байду номын сангаас在 沥青或 沥 青 混合 料 中加 入 天 然 或 合 成 的 有机 或
聚氨酯改性沥青的发展研究综述
聚氨酯改性沥青的发展研究综述摘要：聚合物改性沥青自进入人们的视野以来，其功能性和制备工艺不断得到优化，在改善行车舒适度、延长沥青路面的使用寿命方面取得了非常显著的效果。
但当前，传统的聚合物改性沥青在生产、贮存以及性能上仍差强人意。
因此，需要寻求一种可有效弥补上述缺陷的新型沥青改性剂。
本文主要归纳了聚氨酯作为改性剂对沥青进行改性的研究进展，并分别从防水工程、路用工程和生物基与可循环再利用三个方面概述了聚氨酯改性沥青的应用，提出了聚氨酯改性沥青研究中存在的问题，同时对聚氨酯改性沥青的发展趋势进行了展望。
关键词：聚氨酯；改性沥青；聚合物；0引言为了能够有效应对上述沥青路面遇到的问题，提高沥青路面的通行质量和使用寿命。
针对道路石油沥青进行物化改性研究，以此大幅度提升沥青路面的使用性能的关键技术，即聚合物改性沥青技术，受到道路工作者的高度重视。
所谓改性沥青技术，据我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的定义：“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂（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以改善而制成的沥青结合料”。
但当前，在聚合物改性沥青的研究上仍面临以下三点亟待解决的关键性技术问题：相容性、溶胀、分散性。
因此，寻求一种集高性能与高附加值于一体的高分子沥青改性剂，是解决目前所面临问题的关键[1]。
聚氨酯是一种正在蓬勃兴起的有机高分子材料，应用聚氨酯作为沥青改性剂无论是从耐久性能或是弹性恢复能力等均要强于传统的聚合物改性剂。
这主要源于聚氨酯改性剂的加入可以大幅度提高基质沥青的弹性性能，而这一性能的增加，可以对车辆负荷及环境荷载等因素下的塑性变形产生较强的抵抗能力。
这将极大地延长了沥青路面的使用寿命，并且能够有效提升道路的使用品质。
聚氨酯改性沥青的研究不仅丰富了我国改性沥青的品种，而且，在达到延长道路使用寿命效果的同时，亦能降低公路的运营维修成本，提高沥青路面的行车舒适度等。
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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 AsphaltHUAN 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 @ 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@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 results2.1 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]。
表1 SCI 检索统计表Table 1 SCIsarch rsult s序号主题词文献篇数全部2009-20052004-20001999-19951995年以前1TS =Modified asphalt649340186107162TS =(Modified asphalt and rubber )131********TS =(Modified asphalt and SBS )11360391314TS =(Modified asphalt and EVA )24166205TS =(Modified asphalt and SBR )1482406TS =(Modified asphalt and EBA )321007TS =(Modified asp halt and PE )1064008TS =(Modified asphalt and PP )330009TS =(Modified asphalt and PVC )3120010TS =(Modified asphalt and waste )4828155表2 EI 检索统计表Table 2 EI search result s序号主题词文献篇数全部2009-20052004-20001999-19951TS =Modified asphalt11155872972312TS =(Modified asphalt and rubber )23911054753TS =(Modified asphalt and SBS )198********TS =(Modified asphalt and EVA )2011545TS =(Modified asphalt and SBR )2515286TS =(Modified asphalt and EBA )42117TS =(Modified asphaltand PE )139408TS =(Modified asphalt and PP )55009TS =(Modified asphalt and waste )88272437图2 EI 检索统计表Fig.2 EI search results鲍燕妮等[2]从分离机理、试验验证分析方面对硅藻土改性沥青相容性进行了研究,为硅藻土改性沥青的实际应用提供了一定理论依据,并在我国云南大保高速铺设了试验路,结果显示实际路用性能较好。
张志清等[3]认为硅藻土具有特殊的微观结构,能吸收沥青的油分,有助于改善沥青的路用性能。
硅藻土不仅起填料作用,更主要的是改性作用,当硅藻土含量为14%时能显著提高混合料的高温稳定性并改善低温抗裂性。
马峰等[4]运用沥青的四组分分析、红外光谱和差示扫描量热分析等实验手段发现纳米碳酸钙掺加到基质沥青中能形成均匀、稳定的共混体系,改善和提高了沥青性能。
张兴友等[5,6]采用美国SHRP 计划动态剪切试验方法对硅藻土、白炭黑(精细化工新产品,主要成分为二氧化硅)等进行研究,发现其能够很好地改善高温性能、低温性能、水稳定性和抗疲劳性能。
2.2 添加剂改性沥青搭配合适的阴、阳离子混合表面活性剂增效作用显著,但是目前的开发、应用研究还很不够。
这一技术应用的潜力很大,各个领域都应积极开发,只要掌握其搭配的规律,提高应用技术,定会产生显著的经济效益。
樊芷芸等[7]在阳离子表面活性剂(季铵盐类)和阴离子表面活性剂(烷基苯磺酸盐)物质的量比为5∶1的条件下,制备了O/W 乳化沥青,并对其在水利防渗工程中的应用进行了研究。
结果表明,利用阴、阳离子混合表面活性剂制备的沥青乳液稳定性提高,表面活性剂的用量也大幅度减少,从而使成本降低。
他们还把这种阴/阳离子表面活性剂混合体系乳化沥青用于制备乳化沥青混凝土,其渗透系数满足了水利工程防渗要求,并具有热稳定性好、力学性质受温度影响小等优点,可用于一般水利防渗工程,特别适用于暴露在大气中受温度影响较大的部位,给施工带来很大的方便。
2.3 聚合物改性沥青2.3.1 苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBSSBS是由1,32丁二烯和苯乙烯通过阴离子聚合而得到的线型或星型嵌段共聚物。
在SBS的嵌段共聚物中,由于聚苯乙烯与聚丁二烯在常温时的不相容性,共聚物中分子链之间的聚苯乙烯内聚能密度较大,故其两端首先分别与另外的聚苯乙烯聚集在一起,形成许多约束成分的物理交联区域,但又因其嵌段是柔性的聚丁二烯嵌段,就形成了网状结构。
SBS改性的优越性突出表现在使软化点大幅度提高的同时,又使低温延度明显增加,感温性得到很大改善,而且弹性恢复率特别大。
目前,大部分改性沥青研究都是围绕SBS进行的,SBS 在实际研究中改性效果相当好。
国内做的比较好的是兰亭高科,他们自主开发了SBS改性沥青、乳化SBS改性沥青技术及成套设备技术。
SBS改性沥青最大的问题是稳定性。
日本从改善相容性着手来保证改性沥青体系的稳定性:掺入大量芳香分以利于SBS与沥青之间形成界面吸附层,同时掺加大量树脂,用以弥补烃质油分导致产品软化点降低的不足,此方法成本很高、操作也很复杂。
美国曾用硫化的方式,让硫原子渗入SBS与沥青之间产生反应,此法很难掌握控制,往往会引起沥青的凝胶化而使沥青成为废品。
Guian Wend等[8]通过研究SBS改性沥青发现,加入10%的硫磺可以有效改善改性沥青的存储稳定性。
兰亭高科开发了WD 热贮存稳定剂,提高了热贮存稳定性,也提高了产品的路用性能[1,9]。
2.3.2 聚乙烯(PE)和乙烯2醋酸乙烯共聚物(EVA)常用于沥青改性的有低密度乙烯LDPE和线型低密度聚乙烯。
研究发现当PE在沥青中掺量超过5%时,由于其粘度较大,混合物在高速搅拌过程中会发生蠕变,PE较难分散。
随PE分子量的增大,在相同掺量下,粘度也会增大[10,11]。
PE改性沥青以奥地利RF集团的产品Novophalt为代表。