7.聚合物改性沥青弹性恢复率
德国沥青路面设计方法
第七篇德国沥青路面设计方法德国高速公路以其历史久远、良好的性能而闻名于世。
今年上半年笔者作为国家公派的高级访问学者，在德国乌珀塔尔大学进行为期四个月的访问学习。
现将德国高速公路沥青路面的设计要点以及与我国目前的现状做一下介绍和比较分析。
第一章材料1.1 物集料⑴沥青路面面层石料在德国沥青面层矿物集料一般采用辉绿岩。
从使用情况来看，辉绿岩具有良好的抗压、抗击碎、高温稳定和抗磨耗性能。
其主要技术指标如下：说明：SD10见德国标准DIN52115；SZ8/12见德国标准DIN52115。
⑵有的高速公路路面面层也使用玄武岩。
玄武岩有一个特点，长期处在高温阳光照射下，其表面会出现斑点和裂纹，最终导致表层剥离。
在德国考虑使用玄武岩时，Sonnenbrand试验(暂译为光照剥离试验)是必须要做的。
其方法是将玄武岩做成标准试块，放在蒸馏水中在规定的时间和温度内进行煮熬(具体见德国试验规程)，玄武岩表面可能产生斑点和像头发丝样裂纹。
煮熬后玄武岩剥离部分不超过原试块重量的1%。
同时要对玄武岩的碎石和石屑做强度检验。
对于碎石和石屑在煮熬前后抗击碎试验值SD10、SD8/12两者之差不超过5%，对优质石屑不超过3%。
⑶石料高温稳定性试验石料在常温下，其各项技术性能指标能满足规定要求，一旦在高温条件下，其性能会发生改变。
在德国热铺沥青路面（温度大于120℃）中的矿物集料都要做高温稳定性试验。
试验方法是把砂砾或石屑放在马弗炉中进行高温加压，试验前后的砂砾或石屑剥离部分增量不超过3%。
同时还要进行抗击碎强度试验，在做高温稳定性试验前后，抗击碎强度值SZ8/12增加值不大于3%。
如果以上两个指标都能满足要求，就证明集料高温稳定性达到要求。
1.2 沥青⑴公路沥青德国公路沥青标号按温度在25℃时的针入度划分，共分5类，其主要技术指标如下：⑵稀释沥青按德国标准DIN1995用FB500表示。
这种沥青在稀释剂蒸发后残留下来的物质针入度通常为500 1/10mm，残留物的最小针入度1001/软化点不小于30℃。
改性沥青弹性恢复离析性试验记录表
改性沥青弹性恢复离析性试验记录表本试验记录表用于记录改性沥青材料的弹性恢复和离析性能试验结果，为工程设计提供科学依据。
本试验采用标准试验方法，试验过程中应遵循相应的安全操作规范。
实验要求实验采用的改性沥青材料应符合GB/T 16376-2009《改性沥青及改性沥青混合料性能要求》中的相关规定，并应为批准的质量产品。
试验使用的试样应符合设计要求，并在试验前充分加热和混匀。
实验设备•锥形黏度计•高温恒温水浴•扭转黏度计•滚筒式叠加试验机实验方法1. 弹性恢复试验1.1 在高温恒温水浴中加热试样至设计温度（通常为60℃），并保持温度稳定。
1.2 用锥形黏度计对加热后的试样进行测试，记录其初始压缩比例s1。
1.3 将试样置于扭转黏度计中，将荷载施加到特定值，并保持5 s。
然后卸下荷载，并记录试样恢复后的压缩比例s2。
计算弹性恢复率E= 100% × （1- s2/s1）。
1.4 重复实验3次，取平均值。
2. 离析性试验2.1 在高温恒温水浴中加热试样至施工温度（通常为135℃），并保持温度稳定。
2.2 将试样放入滚筒式叠加试验机中，设置速度和叠加次数。
2.3 完成试验后，取出试样，并将其分成不同级别，记录离析程度。
2.4 重复实验3次，取平均值。
实验记录表试验日期改性沥青批号试样编号设计温度/℃设计负荷/MPa弹性恢复率/E/%等级实验结果分析本试验记录表列出了改性沥青弹性恢复率和离析程度等级测试结果。
通过分析这些数据，可以评估改性沥青材料的性能，并判断其适用于什么类型的道路或其他工程设计中。
一般来说，弹性恢复率高的改性沥青材料适用于高速公路、高等级路面等要求较高的场合。
离析等级低的改性沥青材料适用于低速道路、城市道路等场合。
实验结论通过本次改性沥青弹性恢复率和离析程度等级的试验可以得出以下结论：（这里写出对改性沥青的评价，以及根据实验结果推荐使用的场合等）实验注意事项1.实验过程中需要注意安全操作，注意热源和化学药品的防护。
各种防水材料检测指标要求
各种防水材料指标要求
一、防水混凝土膨胀剂：
执行《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）与《混凝土膨胀剂》（JC476-2001）标准
⑹、检测报告应由省级以上检测机构出示；
⑺、应按《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119）附录B的方法对各搅拌站供应的混凝土的限制膨胀率性能指标进行抽检。
二、单面自粘复合高分子防水卷材：
执行《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）与《高分子防水材料第一部分片材》（GB18173.1-2006）标准要求；
1、材料组成：单（挂）面无纺布≥400g/m2，中间防水板厚≥1.0mm，总厚度≥1.8mm（不含无纺布厚度），并且厚度偏差≤-10%；
2、卷材幅宽≥2.0m，便于隧道施工，减少搭接；
四、钢边止水带主要物理力学性能指标：
执行《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）与《高分子防水材料第二部分止水带》（
六、遇水膨胀止水胶主要物理力学性能指标：
执行《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）及《轨道交通地下工程防水技术规程》（
八、400g/m2的短纤维针刺非织造土工布（无纺布缓冲层）性能指标：
（
十一、PVC防水卷材（内增强型）物理力学指标（JGJ155-2007）：。
(完整)SBS改性沥青技术指标要求
(完整)SBS改性沥青技术指标要求
(完整)SBS改性沥青技术指标要求
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聚合物改性沥青的主要品种
沥青的改性其目的是要改善沥青的技术性能和使用性能，重点是用改性沥青作为防水卷材的浸涂材料，以制造出性能较好的沥青防水卷材。
高分子聚合物改性沥青的方法一般是在沥青中加入高分子化合物，包括橡胶改性、树脂改性和热塑性弹性体的改性，改性时既要考虑性能要求，又要考虑经济性，目前已有许多高分子聚合物改性沥青防水卷材产品问世。
（1）SBS改性沥青苯乙烯—丁二烯—苯乙烯（SBS）是热塑性弹性体，常温下其有橡胶的弹性，在高温下又能像橡胶塑料那样熔融流动，成为可塑材料，所以用SBS改性的沥青具有热不黏冷不脆、塑性好、抗老化性能高等特性，是目前应用最成功和用量最大的改性沥青。
SBS的掺量一般为5%~10%，主要用于制作改性沥青防水卷材、改性沥青防水涂料、改性沥青密封材料、其技术性能要求见表3-31。
（2）APP改性沥青无规聚丙烯（APP）在常温下为白色橡胶状物质，无明显的熔点，APP掺入沥青中，可使沥青的性能得到改善，具有良好的弹塑性、低温柔韧性、耐冲击性和抗老化等性能，其主要技术性能要求见表3-32。
表3-31 SBS改性沥青的物理性能项目技术指标Ⅰ型Ⅱ型软化点/℃≥105 115低温柔度-18℃-25℃无裂纹弹性恢复率/% ≥85 90离析性上下层软化点变化率/% ≤20二甲苯可溶物含量/% 改性沥青≥97 改性沥青涂盖料≥94闪点/℃≥230注：本表摘自JC/T905-2002表3-32 APP改性沥青的物理性能项目技术指标Ⅰ型Ⅱ型软化点/℃≥125 145低温柔度-5℃-15℃无裂纹滲油性渗出张数≤ 2二甲苯可溶物含量/% 改性沥青≥97 改性沥青涂盖料≥94闪点/℃≥230注：本表摘自JC/T 904-2002（3）丁苯橡胶改性沥青丁苯橡胶（SBR）是丁二烯与苯乙烯共聚而得到的共聚物，丁苯橡胶是合成橡胶中应用最广的一种通用橡胶，丁苯橡胶综合性能较好，强度较高，伸长率大，抗磨性和耐寒性亦较好。
丁苯橡胶可与乳化沥青共混制成改性沥青乳液防水涂料。
稀浆封层
一、稀浆封层1、材料（1）改性乳化沥青改性乳化沥青需满足下表技术要求需满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中有关技术要求（石料、级配等）。
2、性能改性乳化沥青稀浆封层混合料应满足以下性能要求：3、施工技术要求（1）稀浆封层应使用改性乳化沥青，且改性乳化沥青宜现场制备。
（2）为增强沥青与集料的粘结力，缩短改性乳化沥青破乳时间，可掺加2～3%的32.5级的普通硅酸盐水泥。
（3）稀浆封层的配合比需经反复试验确定。
（4）稀浆封层的施工可采用国产或进口稀浆封层机摊铺，稀浆封层混合料应具有良好的施工和易性。
（5）稀浆封层铺筑机摊铺时应匀速前进，摊铺速度一般为100-200m/min，表面应平整，对于局部的不平整应进行人工整修。
（6）混合料铺筑后宜采用8-10t轮胎压路机连续碾压4-8遍，在碾压过程中，禁止压路机急刹车，不得在新摊混合料上调头。
（7）稀浆封层铺筑后，乳液破乳，水分蒸发，碾压成型后即可开放交通。
4、沥青面层面层设计为SMA改性沥青砼路面，路面施工前必须先对基层进行验收，达到要求后方可施工面层。
（1）质量标准压实度：≥98% (马歇尔试验)平整度：σ不大于1.2mm，IRI不大于2.0m/Km厚度容许偏差：主干道：总厚度-5%，上层厚-4mm中线高程：±15mm横坡度：±0.3% 横向力系数：≥54宽度：±20mm 透水系数：10ml/min抗滑构造深度（砂铺法）：不小于0.8mm弯沉值：主干道≤28（ 0.01mm）支路≤32（ 0.01mm）（2）材料1）基质沥青应用于本项目路面面层的沥青应符合交通部《公路沥青路面施工技术规范》（JTＧ F40-2004）要求。
本次沥青全部采用A级70号沥青，其质量技术要求见下表：70号石油沥青技术要求表5）细集料SMA表面层细集料应采用专用的细料破碎机生产的机制砂。
当采用普通石屑大体时，宜采用与沥青黏附性好的石灰岩石屑，且不得含有泥土、杂物。
改性沥青技术要求
质量变化 不大于
针入度比25℃不小于 延度5℃ 不小于
% cm
50 30
55 25
60 20
65 15
50 30
注：1、此技术要求来自中华人民共和国交通部发布公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）。 2、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）P120指出在SBS改性沥青标号的选择上：我国大部分地区高速公路宜 选择I-D级。 3、改性沥青的等级是按25℃针入度来区分的。一般来说，基质沥青用通常工艺手段改性后其针入度要下降20-25。如 70号基质沥青改性后针入度一般在45-50左右，符合I-D级要求，而90号基质沥青针入度为80—100，改性后针入度在60— 80，不符合I-D级要求。
55
65
75
试验 方法 T0604 T0604 T0605 T0606 T0625 T0619 T0611 T0607 T0662 T0624 T0624
2.5 TFOT（或RTFOT)后残留物 % 1.0
无改性剂明显析出、凝聚 T0661 T0610 或 T0609 55 20 60 10 50 55 58 60 T0604 T0605
指标
单位
针入度25℃，100g，5s dmm 针入度指数PI 不小于 延度5℃，5cm/min 不小于 cm 软化点 不小于 ℃ 运动粘度135℃，不大于 闪点 不小于 溶解度 不小于 弹性恢复25℃ 不小于 粘韧性 不小于 韧性 不小于 贮存稳定性 离析，48h软化点差，不大于 Pas ℃ % % N.m N.m ℃
I-A ＞100 -1.2 50 45
聚合物改性沥青技术要求 SBS（I类） SBR（II类） EVA、PE类（III类） I-B I-C I-D II-A II-B II-C III-A III-B III-C III-D 80-100 60-80 30-60 ＞100 80-100 60-80 ＞80 60-80 40-60 30-40 -0.8 -0.4 0 -1.0 -0.8 -0.6 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 40 30 20 60 50 40 50 55 60 45 48 50 48 52 56 60 3 230 99 60 230 99 5 2.5 230 -
改性沥青弹性恢复率作业指导书
改性沥青弹性恢复率试验作业指导书一、作业目的：本方法测定热塑性橡胶类聚合物改性沥青的弹性恢复率,即测定用延度试验仪拉伸一定长度后的可恢复变形的百分率,评价其弹性恢复性能。
非经注明,试验温度为25℃,拉伸速率为(5±0.25)cm/min。
二、作业前准备、确定事项：仪器准备：1、试模:采用延度试验所用试模,但中间部分换为直线侧模,如下图,制作的试件截面积为1cm2。
弹性恢复试验用直线延度试模。
2、恒温水槽:能保持规定的试验温度,变化不超过0.1℃。
水槽的容积不小于10L,高度应满足试试件浸没深度不小于10cm,离水槽底部不少于5cm的要求。
3、延度试验机。
4、温度计：0℃～50℃，分度为0.2℃。
5、剪刀试验前准备工作：（1）检查温控测力延度仪是否正常启动加热控温功能是否正常。
设定水槽温度为试验温度如仪器能够正常启动温度能够控制在试验温度±0.1℃范围内则在温控测力延度仪使用记录“使用前”一栏中填写“正常”若不能正常使用则在“使用前”一栏中填写“故障”并填写温控测力延度仪设备台账和设备维修单通知设备管理员进行维修。
(2) 设定恒温水浴温度为试验温度检查控温精度是否满足要求。
若不能正常使用则填写恒温水浴设备台账和设备维修单通知设备管理员进行维修。
(3) 设定烘箱温度170℃±10℃。
(4) 烘箱预热道路石油沥青140℃±5℃改性沥青170℃±10℃。
(5) 样品带盖置烘箱中加热至充分流动并用玻璃棒搅拌均匀。
三、标准依据：《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011 T0662-2011。
四、作业流程：1取小样来回数次倒入试模样品略高出试模如右图2试模底板贴上样品标签置室温下冷却35分钟。
3将试样放入达到试验温度±0.1℃的水浴中保温30分钟。
4取出试样进行刮模刮模时控制好刮刀温度由中间向两边用热刮刀刮平试样。
5试样刮模后放入水浴中继续保温1.5h。