改性沥青ppt
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沥青材料实验(沥青三大指标试验)ppt课件

二标准依据密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准二标准依据沥青稳定碎石混合料马歇尔试验配合比设计技术标准二标准依据sma混合料马歇尔试验配合比设计技术要求二标准依据ogfc混合料技术要求二标准依据沥青混合料车辙试验劢稳定度技术要求二标准依据沥青混合料水稳定性检验技术要求二标准依据沥青混合料试件渗水系数mlmin技术要求10三实验内容试验一石料的抗压强度和磨耗试验试验二粗细集料的筛析试验试验三沥青混合料组成设计试验四沥青混合料的制备试验五沥青混合料物理指标测定试验六沥青混合料马歇尔稳定度试验试验七沥青混合料车辙试验11一粗细集料的筛析试验13拌和站的料场17粗细集料的筛析试验试验目的
;.
56
沥青混合料马歇尔稳定度试验
①合格的试件,12h后,先测物理指标 视密度ρ、空隙率Vv、沥青体积百分比Vb、 矿料间隙率VMA、(沥青填隙率)饱和度VFA
②60℃恒温水槽养生30-40min
③加载速度50mm/min,测荷载最大值及对应的流值。
注:试验时间不得超过30s(从恒温水槽中取出到测出荷载最大值)
试验室配合比设计分为:
1. 矿质混合料配合组成设计 2. 沥青最佳用量确定
( 配合比设计 )
矿质混合料配合组成设计的目的:
1.具有足够密实度 2.具有较高的内摩阻力
;.
31
沥青混合料组成设计
应满足两方面的基本要求:
矿质混合料
1.最小空隙率
水泥混凝土中的矿质混合料是以空隙作为控制水泥混凝土强 度的最主要因素,沥青混凝土也同样。
2. 根据现场取样,对 粗集料 进行筛析试验 细集料 矿粉
由筛析结果确定矿质材料配合比 实际材料设计
3. 实际材料设计与标准 (规范规定) 进行比较
;.
;.
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沥青混合料马歇尔稳定度试验
①合格的试件,12h后,先测物理指标 视密度ρ、空隙率Vv、沥青体积百分比Vb、 矿料间隙率VMA、(沥青填隙率)饱和度VFA
②60℃恒温水槽养生30-40min
③加载速度50mm/min,测荷载最大值及对应的流值。
注:试验时间不得超过30s(从恒温水槽中取出到测出荷载最大值)
试验室配合比设计分为:
1. 矿质混合料配合组成设计 2. 沥青最佳用量确定
( 配合比设计 )
矿质混合料配合组成设计的目的:
1.具有足够密实度 2.具有较高的内摩阻力
;.
31
沥青混合料组成设计
应满足两方面的基本要求:
矿质混合料
1.最小空隙率
水泥混凝土中的矿质混合料是以空隙作为控制水泥混凝土强 度的最主要因素,沥青混凝土也同样。
2. 根据现场取样,对 粗集料 进行筛析试验 细集料 矿粉
由筛析结果确定矿质材料配合比 实际材料设计
3. 实际材料设计与标准 (规范规定) 进行比较
;.
改性沥青

延度(15℃)/cm
当量软化点/℃ 当量脆点/℃ 回弹率(15℃)/% 针入度指数PI 10℃拉力强度/MPa 粘韧性(N·m) 薄膜烘箱后 质量损失/% 针入度比/% 延度(10℃)/cm
200
47.2 -8.6 14 -1.36 0.73 2.99 0.07 78.3 9
100
91 -16.7 78 +0.96 0.52 21.5 0.07 88.9 68
聚合物改性沥青的发展-国内
80年代末:仍处于铺筑试验路阶段或小规模应用阶段
90年代 : 重庆公路科学研究所——于广东成功地铺筑出第 一条规模较大的橡胶沥青路面 1992年 :首都机场高速公路使用了NOVOPHALT改性沥青 技术 (PE+SBS复合改性) 1995 年:齐鲁石化公司——丁苯橡胶改性沥青在北京地区 的路用性能研究课题通过交通部技术鉴定
力学上是不相容的
物理学意义上:不发生分相或相分离;要基本保证物理 意义上的相容,保证储存和运输上的稳定
一般认为,芳香分能够促进SBS苯乙烯嵌段在沥青中的溶
胀,使聚合物分子间的距离增大,作用力降低,摩擦力 下降,运动能力增强,从而增加SBS与沥青间的相容性
溶解性
为获得较好的改性沥青,聚合物在沥青中应有较
分散均匀性:分散好坏直接影响低温延伸性,分散性越
好,其低温延伸性越好。
24
改性机理——化学共混
化学共混理论:沥青中不仅含有烷烃、烯烃和芳香
烃,还含有极性和非极性化合物,存在羟基、羰基和
酯基等有机官能团,可与多种物质发生化学反应,产
生化学交联或化学加成,生成新的化学键的结合。
化学加成反应:沥青中存在自由基和烯,可与有机
石油沥青课件.ppt

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石油沥青的粘滞性
衡量指标
液态沥青:用粘滞度表示,指液态沥青在一定温度(25℃ 或60℃)下,经规定直径的孔洞(3.5mm或10mm)漏下
50mL 所需要的时间,用符号Ctd表示。
粘滞度Ctd↑ ,粘滞性 ↑ 固态或半固态沥青:用针入度表示,指在温度为25℃的条 件下,以质量100g的标准针,经5s沉入沥青中的深度(每深 入0.1mm为1°)。
分类
防水涂料按成膜物质的主要成分分为沥青类、高 聚物改性沥青类和合成高分子三类;
按涂料的介质分为溶剂型、水乳型和反应型三类。
第四节 密封材料
定义
建筑密封材料(又称嵌缝材料)是指能够承受位移以 达到气密、水密目的的而嵌入建筑接缝中的材料。
特性及品种
密封材料具有良好的粘结性、耐老化性和温度适 应性;并具有一定的强度、弹塑性,能够长期经受被 粘构件的收缩与振动而不破坏。密封材料能连接和填 充建筑上的各种接缝、裂缝和变形缝。
作用
粘性液态 粘稠状半固态
使沥青具有流动性 使沥青具有塑性和粘结性
固态
使沥青具有粘滞性和温度稳定性
用途 在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。
塑性
粘滞性
石油沥青 的
技术性质
温度敏感性
大气稳定性
石油沥青的粘滞性
定义 衡量指标 影响因素
石油沥青的粘滞性
定义
粘滞性--又称粘性,反映石油沥青在外力作用下, 抵抗变形的能力。
本章教学目标
掌握:石油沥青的主要技术性质。
了解:防水卷材、防水涂料和密封材料
的性能及应用。
第一节 沥 青
石油沥青的主要技术性质
复习
颜色 状态 成分
褐色或黑褐色 常温下呈固态、半固态或粘性液态 由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物
石油沥青的粘滞性
衡量指标
液态沥青:用粘滞度表示,指液态沥青在一定温度(25℃ 或60℃)下,经规定直径的孔洞(3.5mm或10mm)漏下
50mL 所需要的时间,用符号Ctd表示。
粘滞度Ctd↑ ,粘滞性 ↑ 固态或半固态沥青:用针入度表示,指在温度为25℃的条 件下,以质量100g的标准针,经5s沉入沥青中的深度(每深 入0.1mm为1°)。
分类
防水涂料按成膜物质的主要成分分为沥青类、高 聚物改性沥青类和合成高分子三类;
按涂料的介质分为溶剂型、水乳型和反应型三类。
第四节 密封材料
定义
建筑密封材料(又称嵌缝材料)是指能够承受位移以 达到气密、水密目的的而嵌入建筑接缝中的材料。
特性及品种
密封材料具有良好的粘结性、耐老化性和温度适 应性;并具有一定的强度、弹塑性,能够长期经受被 粘构件的收缩与振动而不破坏。密封材料能连接和填 充建筑上的各种接缝、裂缝和变形缝。
作用
粘性液态 粘稠状半固态
使沥青具有流动性 使沥青具有塑性和粘结性
固态
使沥青具有粘滞性和温度稳定性
用途 在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。
塑性
粘滞性
石油沥青 的
技术性质
温度敏感性
大气稳定性
石油沥青的粘滞性
定义 衡量指标 影响因素
石油沥青的粘滞性
定义
粘滞性--又称粘性,反映石油沥青在外力作用下, 抵抗变形的能力。
本章教学目标
掌握:石油沥青的主要技术性质。
了解:防水卷材、防水涂料和密封材料
的性能及应用。
第一节 沥 青
石油沥青的主要技术性质
复习
颜色 状态 成分
褐色或黑褐色 常温下呈固态、半固态或粘性液态 由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物
路基路面工程第五章 沥青路面幻灯片PPT

➢ 沥青混合料高温稳定性评价方法:
• 单轴压缩试验
简单剪切试验
• 马歇尔试验
轮辙试验
• 蠕变试验
➢ 沥青路面高温稳定性技术标准
沥青路面车辙的技术指标
容许车辙深度标准
沥青混合料永久变形指标
轮辙试验标准
动稳定度建议标准
➢ 沥青路面车辙防治措施:
• 失稳型车辙:集料级配要有足够的粗颗粒;沥青结合料具有足 够的粘度;集料外表沥青膜具有足够的厚度;
➢ 提高沥青路面水稳定性的措施:
➢ 完善路面构造排水系统。 ➢ 沥青材料选择。 ➢ 集料选择。 ➢ 施工时保持集料枯燥,无杂质,拌和充分,摊铺时不
产生离析,碾压时保证到达压实要求等。
5.3.4 沥青路面疲劳性能
弹性状态的路面材料承受重复应力作用时,可能在低于静载一 次作用下的极限应力值时出现破坏,这种材料强度的降低现象 称为疲劳。
➢ 抗拉强度
直接拉伸试验
间接拉伸试验
当材料的抗拉强度缺乏以抵抗上述拉应力时,路面构造就会产 生拉伸断裂。
➢ 抗弯拉强度
1
=
Pl bh 2
5.3 沥青路面稳定性与耐久性
5.3.1 沥青路面高温稳定性
➢ 车辙的形成机理及影响因素:
• 初始阶段的压密过程
• 沥青混合料的侧向流动
• 矿料的重新排列及矿料骨架的破坏
• 间接拉伸试验 • 直接拉伸试验
➢ 沥青路面低温开裂的预防措施:
• 使用稠度较低、针入度较大的沥青,同时应满足夏季的要求; • 选用温度敏感性低的沥青有利于减小沥青路面的温度裂缝; • 采用吸水率低的集料, • 控制沥青用量在马歇尔最正确用量±5%范围内,但同时也应
保证高温稳定性; • 采用应力松弛性能良好的聚合物改性沥青等。
4、改性沥青

量有关(VA<5%,改善高温; VA>5%,改善高温与低温)。
VA含量越高,基团越大,则似胶物的比例越大,对低温改性越 好,且越易于加工。
VA<5%则近于PE
常用VA为19%、28%
改性沥青选择
低温地区,宜采用针入度较大的沥青,选用低 温性能好的改性剂(如SBR等);
高温地区,宜采用针入度较小的沥青,选用塑
4.新的胶体体系的形成
沥青中部分轻质油分被吸附后,原胶体体系失去平衡、 沥青质和胶质析出,并吸附于聚合物的表面,形成一种 新的胶体结构,提高了体系的稳定性。
改性剂对沥青中油分的吸附受到沥青胶体结构的制约,
吸附后形成新的平衡,这也需要一定的时间。
由于介面过渡层的形成,改性沥青离析后,极易重新分 散开。
二、常用的改性剂(聚合物类)
改性剂品 种 SBS SBR PE EVA 针入度指数 PI + 0 0 0 高温稳定 性 + 0 + - 低温抗裂 性 + + - 0 弹性恢复 性 + ? - +
1.SBS特点
可改善高温与低温
以丁二烯 —1.3 苯乙烯为单体,通过离子聚合而成的嵌段 聚合物 结构:
将聚合物胶乳、水稳定剂、乳化剂与沥青一起进入乳化 机、胶体磨制得。 与普通相比,低温性能,耐久性有了很大的改善。
效果:
1) 低温效果好,15,25℃延度可达到 100cm以上。
2) 易老化,RTOF后,延度会显著降低。
3.PE改性沥青 1)类型 LDPE, HDPE,再生聚乙烯,回收聚乙烯 LM,柔性、伸长率、耐冲击性能好,结晶度小,溶解度 参数较宽,外观乳白色圆柱状颗粒
得到改善。
沥青技术交底.pptx

拌和过程中,拌和各个阶段时间根据拌和料种类确定,一般干拌时间为5s-10s,湿拌时间为40s左右,总拌合时 间不宜少于45s。混合料拌和均匀性安排专人随时进行检查。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象,确认成品料 有质量问题,作废料处理并及时分析原因予以纠正。
沥青混合料的施工温度见下表:
温拌沥青混合料的施工温度(七)
.主要施工方法及技术措施
施工测量
在施工前,由测量组进行实地放样,摊铺机摊铺高程控制点位间距为主线上I。m一个断面,小半径的曲线段上 5m一个断面,再在每个单幅断面上放出基层顶面左、右三点所在位置,测量其高程,根据设计标高算出摊铺厚度。
中、下面层摊铺厚度,道路边缘:每隔5m钉带有支架的钢钎,挂钢丝绳(钢丝绳直径不小于6mm,拉力大于 800N)控制高程。道路中间:地面道路上根据排板宽度,道路中间用带可调托架的铝合金尺控制高程。
辅路、U转(油面宽度7m)施工机械投入计划表 GKG2主环路加宽(油面宽度5-15.7m)施工机械投入计划表 Gl、G2大环路加宽(SMA油面宽度5.-1.5Jm)施工机械投入计划表 注:根据工程需要额外配备1台30t胶轮压路机,随时进场 场地准备 1)施工前,将施工区域用围挡封严,在进出口及施工部位处,设置相应的明显警示标志和施工标志,围挡搭设 要牢固,并设专人进行巡视看护。 2)对摊铺基面的顶面高程、中线偏位、宽度、横坡度、平整度;下封层质量以及桥面防水层进行检查,不合格 的及时进行处理。 3)桥梁伸缩缝位置预先用沙袋填充平整,与两侧的桥面混凝土铺装平齐。 4)下封层表面浮动矿料应扫至路面以外,表面杂物亦清扫干净。灰尘应提前冲洗,风吹干净。 5)新旧路衔接处的水稳基层顶采用玻纤土工格栅处理,横路向跨缝格栅宽度1m,顺路向跨缝格栅宽度1.5m。 格栅技术指标 试验路段施工 试验段位置及基本情况
沥青混合料的施工温度见下表:
温拌沥青混合料的施工温度(七)
.主要施工方法及技术措施
施工测量
在施工前,由测量组进行实地放样,摊铺机摊铺高程控制点位间距为主线上I。m一个断面,小半径的曲线段上 5m一个断面,再在每个单幅断面上放出基层顶面左、右三点所在位置,测量其高程,根据设计标高算出摊铺厚度。
中、下面层摊铺厚度,道路边缘:每隔5m钉带有支架的钢钎,挂钢丝绳(钢丝绳直径不小于6mm,拉力大于 800N)控制高程。道路中间:地面道路上根据排板宽度,道路中间用带可调托架的铝合金尺控制高程。
辅路、U转(油面宽度7m)施工机械投入计划表 GKG2主环路加宽(油面宽度5-15.7m)施工机械投入计划表 Gl、G2大环路加宽(SMA油面宽度5.-1.5Jm)施工机械投入计划表 注:根据工程需要额外配备1台30t胶轮压路机,随时进场 场地准备 1)施工前,将施工区域用围挡封严,在进出口及施工部位处,设置相应的明显警示标志和施工标志,围挡搭设 要牢固,并设专人进行巡视看护。 2)对摊铺基面的顶面高程、中线偏位、宽度、横坡度、平整度;下封层质量以及桥面防水层进行检查,不合格 的及时进行处理。 3)桥梁伸缩缝位置预先用沙袋填充平整,与两侧的桥面混凝土铺装平齐。 4)下封层表面浮动矿料应扫至路面以外,表面杂物亦清扫干净。灰尘应提前冲洗,风吹干净。 5)新旧路衔接处的水稳基层顶采用玻纤土工格栅处理,横路向跨缝格栅宽度1m,顺路向跨缝格栅宽度1.5m。 格栅技术指标 试验路段施工 试验段位置及基本情况
改性沥青SMA(讲课演示稿)
(一)对生产设备的认识:
(1)冷料仓: • 一般为4~6个 • 按矿料规格大小,沿运动方向依次排列 • 大粒径矿料在前,最后是砂料斗 • 料斗下端宜呈梯形,避免“架桥”现象 • 细料斗应有破拱振动器 • 减速机转速比在1:10~1:30之间 • 固定闸口时,转速与供料量符合线性规律
冷料仓流量计算公式
(六)改性剂:
• • • • 注意存放条件,防止日晒、高温、受潮 库存改性剂使用前必须检查其老化情况 存放时不得过于挤压 不同厂家、品牌、龄期的改性剂不得混用
(七)纤维:
• • • • • • 加强进厂检查,保持质量、状况的稳定性 注意贮存条件,防止受潮 贮存时防止过度挤压 使用前检查其松散程度和外观质量状况 不同厂家、品牌的产品不得混用 库存产品使用前必须通过试验检查
5~10mm碎石级配曲线对比
100 90 80 Í 70 ¨ ¹ 60 ý Â Ê 50 £ ¥
© £
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40 30 20 10 0 2.36 4.75 É ¿ ³ ´ £ mm£ ¸ ×ß ç ¨ © ³ 1 § ³ 2 § ³ 3 § ³ 4 § ³ 5 § ³ 6 § 9.5 13.2
3~5mm碎石级配曲线对比
3、充盈率与拌和关系:
与设备的设计有关,不可随意确定。 • 充盈率<50%时: 采取少装快拌方式,拌和时间为35~ 45s。 缺点:对骨料损伤大 • 充盈率≥50%时: 采取多装慢拌方式,拌和时间为45~ 60s 缺点:加速沥青老化
(5)投料顺序与拌和效果:
• 矿料+纤维+矿粉+沥青 成品料颜色发亮,稳定性差,易结团,碾 压时有推移现象和裂纹,因此不推荐。
第一部分 原材料质量控制
(一)矿料:
(1)堆放形式:
改性沥青
星型[-(CH2-CHC6H5)n-(CH2-CH=CH-CH2)m-]4Si SBS具有两相分离的特征,其球状微区的尺寸 大致在几个到几十个nm,为微相分离。聚合物中 苯乙烯嵌段均匀的分布于丁二烯嵌段中,起到物理 交联点的作用,它是一种优良的热塑性弹性体。 因两相分离,SBS具有两个玻璃化温度点,Tg1 为-83℃~-88℃(聚丁二烯的Tg), Tg2为90℃左右(聚 苯乙烯的Tg)。
成反应、亲核加成反应和协同环加成反应等。
玻璃化温度点是非晶高聚物大分子链段运动的 最低温度,也是有高弹态转变为玻璃态的温度。
热塑性弹性体-高聚物合金
合成:以苯乙烯、丁二烯为原料,工业上采用锂系 引发剂离子溶液聚合工艺,聚合物溶液经凝聚脱除 溶剂后成为固体产物,生产采用间歇聚合,湿法凝 聚工艺。
美国、意大利、中国、中国台湾、比利时、法国、德国、日 本、韩国等约12个国家和地区生产SBS产品。
用于沥青改性的主要有:SBR、CR、EPDM及IIR
改性机理:橡胶分子加入到沥青中,改变了沥青中 分散介质的组成,促进沥青分子相互排斥,并改变 了分散相的结构,形成弹性结构网。
橡 胶
改性效果:气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐 光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性等得到大大改善和 提高。 掺入方法:溶剂法和乳液法 SBR:可显著改善沥青材料的低温变形能力、感温 性能和粘弹性。 CR:主要用作煤沥青的改性剂,具有一定的极性。
改性机理-物理共混
物理共混机理:
在沥青中加入聚合物以后,聚合物分子受到沥 青组分中芳香分、饱和分的作用发生溶胀和溶解, 而均匀分散在沥青中形成共混体系。物理共混中没 有化学作用发生,仅是物理作用。
为达到较好的物理混合,要求聚合物与沥青之间具 有较好的相容性、溶解性和分散性等。
成反应、亲核加成反应和协同环加成反应等。
玻璃化温度点是非晶高聚物大分子链段运动的 最低温度,也是有高弹态转变为玻璃态的温度。
热塑性弹性体-高聚物合金
合成:以苯乙烯、丁二烯为原料,工业上采用锂系 引发剂离子溶液聚合工艺,聚合物溶液经凝聚脱除 溶剂后成为固体产物,生产采用间歇聚合,湿法凝 聚工艺。
美国、意大利、中国、中国台湾、比利时、法国、德国、日 本、韩国等约12个国家和地区生产SBS产品。
用于沥青改性的主要有:SBR、CR、EPDM及IIR
改性机理:橡胶分子加入到沥青中,改变了沥青中 分散介质的组成,促进沥青分子相互排斥,并改变 了分散相的结构,形成弹性结构网。
橡 胶
改性效果:气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐 光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性等得到大大改善和 提高。 掺入方法:溶剂法和乳液法 SBR:可显著改善沥青材料的低温变形能力、感温 性能和粘弹性。 CR:主要用作煤沥青的改性剂,具有一定的极性。
改性机理-物理共混
物理共混机理:
在沥青中加入聚合物以后,聚合物分子受到沥 青组分中芳香分、饱和分的作用发生溶胀和溶解, 而均匀分散在沥青中形成共混体系。物理共混中没 有化学作用发生,仅是物理作用。
为达到较好的物理混合,要求聚合物与沥青之间具 有较好的相容性、溶解性和分散性等。
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主要内容
3.1 工程高聚物材料 3.2 改性沥青的分类与技术标准 3.3 改性沥青的生产技术
3.1 工程高聚物材料(Polymer)
一、高聚物材料的基本概念
1.定义:高聚物材料是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。 2. 特征
① 具有巨大的分子量 高聚物是由数目很大(一般为103—107)的重复结构单元, 以共价键的形式连接而成的,首要特征:具有大分子量。 ② 复杂的链结构 高聚物按其大分子链几何形状,可分为线型、支链型、 交联网状、体型等。
用作沥青改性
Polypropylene,缩写APP)、等规聚丙烯和间规聚丙烯三种。 特点:抗拉强度较低,但延伸率高,耐寒性尚好。 常用作道路和防水沥青改性剂。
聚氯乙烯(PVC)的特点 :具有较高的力学性能和良好的化 学稳定性,主要缺点是变形能力低和耐寒性差。 聚氯乙烯与焦油沥青具有较好的相容性,常用来作为煤沥 青的改性剂,明显改善煤沥青热稳性。 聚苯乙烯(PS)特点:无色透明具有玻璃光泽,但不耐冲击、 性脆、易裂,故目前是通过共聚、共混、添加助剂等方法生产 改性聚苯乙烯(Modified Polystyrene)。
3.高聚物的术语与命名 (1)基本术语 单体—低分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合物(如乙烯CH2=CH2)。 链节—组成聚合物最小的重复结构单元(如-CH2=CH2-)。 聚合度——聚合物中所含链节的数目n。 聚合物——链节相应组成的大分子。 高聚物——聚合度很大的的聚合物。
(2)命名方法 ① 习惯命名法:单体前加“聚”,部分后加“树脂”。 ② 系统命名法:IUPAC(国际理论化学与应用联合会)命名, 科技文献用。 ③ 英文缩写: 聚乙烯(PE)——Polyethylene 聚丙烯(PP)——Polypropylene 聚氯乙烯(PVC)——Polyvinyl Chloride 氯丁橡胶(CR)—— 丁苯橡胶(SBR)——Styrene-Butadiene Rubber
第3章
改性沥青
• 改性沥青及改性沥青混合料
定义:是指“掺和橡胶、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),使 沥青或沥青混合料的性能得以改善的沥青结合料”。
• 改性剂
定义:是指“在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的 有机或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提 高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上) 的材料”。 执行标准:《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(E/VAC,EVA)特点:是由乙烯(E) 和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得的高聚物。为半透明粒状物,具有 优良的韧性、弹性和柔软性;同时又具有一定的刚性、耐磨性 和抗冲击等力学性能。
EVA的力学性能,随醋酸乙烯醋(VA)的含量而变化,VA含量 越低,其性能则接近低密度聚乙烯,主要改善沥青的高温性能, 如软化点和粘度;VA含量越高,则似胶物的比例愈大,对低温 性能也有一定的改善。EVA为较常采用的沥青改性剂。
(2)通用塑料的主要种类及特点 聚乙烯(PE)的特点:强度较高、延伸率较大、耐寒性好。 聚乙烯是较好的沥青改性剂,由于它具有较高的强度和较好 的耐寒性,并且与沥青的相容性较好,在其他助剂的协同作 用下,可制得优良的改性沥青。 近年生产的超高分子量聚乙烯(UHNWPE),聚合度n=(100~ 600)×104,密度O.936~0.984g/cm3,抗冲击强度、抗拉强度、 耐磨性和耐热性均大大提高。 聚丙烯(PP):按其分子结构可分为无规聚丙烯(Atactic
③ 晶态与非晶态的共存 高聚物可以呈晶态和非晶态结构,但是多为晶态与非晶态 共存。故同一种高聚物既有固态性质(有固定的形状和体),又 有液态性质(加热可以流动)。 ④ 同一种高聚物可加工为不同性质的材料 例如聚胺酯树脂可以加工为聚胺酯弹性纤维,又可加工为 聚胺酯橡胶,还可加工为聚胺酯泡沫塑料。 ⑤ 高的品质系数 所谓品质系数为极限强度与密度之比。由于高聚物极限强 度时的密度小,故其品质系数较传统材料(钢材、混凝土等) 高,是一种有发展前途的新材料。
通常认为聚合物材料包括塑料、橡胶和纤维三类。 实际上,随着高分子合金材料、复合材料、互穿聚合物 网络、功能高分子材料等的不断涌现,各类高聚物材料的概 念重叠交叉,它们之间并无严格的界限。
二、几种主要高聚物材料 1.塑料(Plastics)
(1)按用途分类 ① 通用塑料(General Plastics):产量大、用途广、成型 性好、价廉。如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等。 作用:作为水泥混凝土或沥青混合料改性剂。 ② 工程塑料(Engineering Plastics):能承受外力作用, 有良好的力学性能、尺寸稳定好,在高温和低温下能保持良好 性能,可作为工程构件的塑料,如ABS塑料。 作用:可直接作为桥梁或道路结构构件。
4.分类 ① 塑料:具有可塑性的高聚物材料。 可塑性——是指当材料在一定温度下受到外力作用时, 可产生变形,而外力除去后仍能保持受力时的形状。 按其能否二次加工,又分为热塑性塑料(线型结构高聚 物材料)和热固性塑料(体型结构高聚物材料)两类。 ② 橡胶:具有显著高弹性的高聚物材料。 高弹性——在外力作用下可产生较大的变形,当外力卸 除后又可恢复原来的形状。 按其产源可分为天然橡胶和合成橡胶两类。 ③ 纤维:是柔韧、纤细而且均匀的线状或丝状,并具有相 当长度(直径的100倍以上)、强度和弹性的高聚物材料。 纤维可分为天然纤维和化学纤维(包括人造纤维和合成 纤维)两类。
2.橡胶(Rubber)
(1)定义:橡胶是在外力作用下可发生较大形变,外力撤除后 又迅速复原,具有高弹性的高聚物。 (2)几种传统的常用橡胶材料: 丁苯橡胶(SBR):是丁二烯与苯乙烯共聚而得的共聚物。 是合成橡胶中应用最广的一种通用橡胶。
特点:按苯乙烯占总量中的比例,分为丁苯-10、丁苯-30、 丁苯-50等牌号。随着苯乙烯含量增大,硬度、硬磨性增大, 弹性降低。丁苯橡胶综合性能较好,强度较高、延伸率大, 抗磨性和耐寒性亦较好。