改性沥青

改性沥青小组成员:李山王晓梅陈胜赵玉阔刘涛济南市纬二路济南市纬二路燕山立交燕山立交沥青改性的提出土木工程中使用的沥青要求：在低温下应有弹性和塑性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用中具有抗老化能力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其他材料改性。沥青的改性研究实验１．原材料：SBS改性剂．碳酸钙．沥青２．合成改性沥青试验本次改性沥青制作的方法是高速剪切法，先加入一定比例的改性剂，熔融后剪切，时间为30min左右，剪切时最高温度不超过190℃(瞬间温度)，剪切机的速度为6000～8000r／min，剪切好后，在150℃保温搅拌发育30min。最后，对已经改性好的沥青进行常规指标检测，包括针人度、软化点、延度3项指标。３．实验结果改性前三大指标试验项目单位100好道路沥青针入度(25,100g,5s)0.1mm82.4延度(25,5cm/min)cm60软换点(环球法)45表3基质沥青的主要技术指标改性后三大指标通过本次试验得到以下的结论：1.试验改性沥青比普通沥青表现出了明显的优势，针入度下降，软化点提高提高了沥青路面的高温稳定性，减少车辙现象的发生，同时延度增加，减少了路面的低温开裂，提高了沥青路面承受环境不良因素影响的能力，从而延长了路面的使用寿命。2.本次试验反映了基质沥青有很强的相容性，不但可以与聚合物结合，而且可以与无机物紧密地结合。改性沥青的概念改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。改性沥青的特点1、耐高温，抗低温，适应性强；2、韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力；3、抗水、油和紫外线辐射，延缓老化；4、性能稳定，使用寿命长，降低养护费用改性沥青的种类（一）橡胶改性沥青橡胶有：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。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。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（二）树脂改性沥青树脂有：古马隆树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、酚醛树脂和天然松香等。改性机理：与橡胶相同。改性效果：气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。掺入方法：溶剂法或乳液法。（三）矿物填充料改性沥青矿物填充料的品种：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉绒、粉煤灰、水泥等。作用机理：由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青分子可能成单分子装排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为“结构沥青”。改性作用：提高了粘性和耐热性等。改性沥青在国内的应用举例我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路，使用了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好，而SBS对改善低温稳定性较好，96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入0.4%石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大为升高，粘度增加了7倍，说明沥青的高温稳定性有显著提高。96年夏季在北京至八达岭高速公路中再次使用了改性沥青仍然是奥地利技术Nobohalt，在沥青砼上面层中加入4%PE+2%SBS,中面层中加入5%PE，经胶体磨六次循环研磨，方可达到混匀效果，每一周期约需半小时，产时为4吨。加入改性剂以后的沥青软化点可达60-70℃，马氏稳定度均在10KN以上，而稳定度的改变特别显著，号称“80度不软，30度不脆”（后者指零下温度）。其成本由于租用奥地利设备再加上原材料及能源消耗，每吨沥青混合料约需增加100元左右。改性沥青的施工工艺条件也有所改变，不能完全按现有施工技术规范进行控制。例如其“固化”温度明显高于变通沥青，辗压温度宜控制130-140，因此压路机必须紧随摊铺机之后不得拖延。结束语改性沥青因具有良好的实用性能可广泛应用于新建道路和旧路改造和维修中，根据实际国情出发，目前，首先应考虑使用于高速公路、城市快速路、主干道的抗滑表层；桥面铺装，特别是钢桥面铺装．相信在不久的将来，改性沥青将得到大力推广使用．随着改性沥青在我国的进一步推广，必将在我国的道路建设中发挥重要作用．