第三节 改性沥青

在原有沥青中掺加改性剂进行混合，成为一种新的结合料，使新的沥青及其混合料的技术性质和路用性能有明显的改善，从而提高路面抵抗破坏的能力。改性沥青一、改性剂对原油沥青改性所采用的外掺材料，即改性剂按其化学成分，可分为：（1）热塑性橡胶类（2）橡胶类（3）热塑性树脂类除上述三类外，还有金属皂、纤维、（石棉、聚脂、矿渣棉、钢纤维）等现在一些重大工程中应用的是：PE+SBS+纤维，SBS+纤维二、改性沥青的技术要求与评价对原有沥青改性，可针对使用条件，改善下列一种或几种性能：（1）改善沥青及沥青混合料的高温稳定性能，提高路面抵抗永久变形的能力，减少车辙、推挤拥包现象（2）改善沥青及沥青混合料的低温稳定性能，提高路面抗裂能力，减少路面低温开裂现象（3）改善沥青对石料的粘附性及沥青混合料的水稳定性，减少或防止路面因水损害而造成的剥落、坑洞现象（4）提高沥青路面在行车荷载反复作用下抗疲劳的能力延长路面使用寿命（5）延缓沥青在储运、运输、拌合、摊铺及在道路开放交通后的老化速率，提高沥青的抗老化能力，延长路面使用寿命国内对改性沥青进行了大量的研究和广泛的工程实践并据此编制了相应的规范，其中就规定了聚合物改性沥青的技术要求，见下表5-5-1聚合物改性沥青技术标准表5-5-1三、改性效果（1）SBS改性沥青具有较强的低温抗裂性，对高温性能也有明显改善（2）SBR改性沥青的突出优点就是对低温性能有明显改善，高温性能有所改善（这两种对沥青的粘结力、粘附性、抗老化能力均有提高）（3）PE改性沥青对提高高温性能最明显，软化点的提高，针入度降低，抗拉强度提高，与矿料的粘附力增强，抗老化性能提高；但对低温性能的改善不明显，延度锐减，因此就出现了PE+SBS复合改性沥青，使用效果令人满意四、改性沥青混合料1.配合比设计主要包括三个阶段：目标配合比设计、生产配合比设计、试拌试铺验证。从而能够确定矿料级配及最佳改性沥青用量配合比设计过程油石比的确定2.技术要求改性沥青混合料在高温稳定性和低温抗裂性方面的要求均高于为改性沥青混合料对于高速公路与一级公路或特重交通路段以提高高温抗车辙能力为主要目的新拌改性沥青混凝料其动稳定度应该符合表5-5-2要求改性沥青混合料高温稳定性技术要求表5-5-2对于高速公路与一级公路，以提高低温抗裂性能为主要目的的性改性沥青混合料，其低温弯曲试验的破坏应变应符合表5-5-3的要求改性沥青混合料低温抗裂性技术要求表5-5-3改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求，达不到要求时应采用抗剥落措施：（1）采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不小于80%（2）采用“采用沥青马歇尔试验冻融劈裂实验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%五、我国改性沥青研究展望上海锦江乐园首次使用沥青罩面材料是黑色沥青变成彩色上海安亭公园彩色人行道，美化环境使人心情愉悦广州莲花山绿道，国内首条彩色透水路面，有效减少路面积水广州BRT快速车道，彩色沥青路面，使车辆各行其道，保证道路畅通上海金山城市沙滩，海边度假区彩色路面提高整体形象，美化周围环境上海青浦国际家具村(SMA)一、沥青玛蹄脂碎石混合料的组成和特点定义：沥青玛蹄脂碎石混合料是一种以沥青、矿料（细集料）及纤维稳定及组成的沥青玛蹄脂结合料（沥青胶浆），填充于以间断级配或开级配粗集料为骨架的间隙中而形成的沥青混合料。特点：（1）在材料级配方面：采用间断级配或开级配的集料组成，呈现三多一少的特点：即4.75mm以上的粗集料多，；矿粉用量多；沥青用量多。沥青胶浆部分仅起到填充空隙的作用（2）在混合料中添加纤维作为稳定剂，以便吸收沥青增加油膜厚度，增强与集料的粘附性；稳定性可采用木质纤维或矿物纤维，前者用量为沥青混合料的0.3%；后者为沥青混合料的0.4%（3）对原材料的要求高，具体如对沥青、粗集料、细集料、矿料二、沥青玛蹄脂碎石混合料配合比设计与技术要求SMA混合料配合比设计的原则是使间断级配的粗集料相互嵌挤，形成混合料的骨架，骨架的间隙由沥青、矿粉、少量细集料及纤维所形成的沥青玛蹄脂所填充，以使空隙率达到要求，而且沥青玛蹄脂要能持久地维持住骨料骨架。因此，SMA的配合比设计主要是控制空隙率和滴漏指标。SMA混合料配合比的设计应遵循现行规范关于热拌沥青混合料配合比设计中的目标配合比，生产配合比及试拌试铺、验证的三个阶段确定矿料级配及最佳沥青用量。SMA矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表5-5-4要求沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）矿料级配范围表5-5-4SMA混合料马歇尔试验配合比设计的技术要求见表5-5-5SMA混合料马歇尔试验配合比设计的技术要求表5-5-5SMA设计配合比应符合表5-5-6各项指标的要求SMA配合比设计检验指标表5-5-6SMA混合料的水稳定性，及抗水损害的能力，应符合符合下列要求：（1）48h浸水马歇尔试验残留稳定度不小于75%，对使用改性沥青的不小于80%（2）冻融劈裂试验强度比（TSR）不小于75%，对使用改性沥青的不小于80%三、沥青玛蹄脂碎石混合料的施工工艺特点SMA混合料的施工工艺与普通沥青混凝土大同小异，主要区别在于：（1）拌合方面（2）运输方面（3）摊铺（4）压实10t双钢振动压路机正在碾压路面拌合站坑洞车辙破坏