硫磺改性沥青性能概述
硫磺改性沥青应用技术
硫磺改性沥青应用技术
张善士
【期刊名称】《交通世界》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】硫磺与沥青有很好的相容性，与集料有很好的粘结性，拌和过程中在骨料的剪切下，使硫磺以非常细的颗粒均匀地分散在沥青中，部分呈化学结合．在沥青中溶解，在沥青相中分散，可以使粘稠的沥青变的稀释，最终形成结晶，达到改性的结果。
使用添加硫磺的胶结料拌和出的混合料，使结构抗压、抗裂性增强，提高沥青路面的高温抗车辙性能，协助改善低温性能，提高混合料的水稳定性。
【总页数】2页(P164-165)
【作者】张善士
【作者单位】河北省承德路桥建设总公司
【正文语种】中文
【中图分类】U414.75
【相关文献】
1.硫磺改性沥青混合料(SEAM改性沥青混合料)高温稳定性能的分析 [J], 李双祥;赵德荣
2.硫磺改性沥青应用技术 [J], 张善士
3.杜仲胶/硫磺对橡胶粉改性沥青与混合料性能的影响研究 [J], 彭志新
4.硫磺SBS改性沥青流变性能及其混合料路用性能试验研究 [J], 高运
5.炼厂低附加值硫磺作改性沥青稳定剂的探索研究 [J], 金萍;张文慧;孙殿杰;张红娟;祁聪
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浅谈硫磺改性沥青技术
浅谈硫磺改性沥青技术硫磺，外观为淡黄色脆性结晶或粉末，表面不平坦或粗糙，导热性和导电性差，易砸碎，断面呈蜂窝状。
其分子量为32.06，闪点为207℃，熔点为119℃，沸点为444.6℃。
硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二氧化硫。
硫磺在加热过程中，在特定的温度下相态将发生变化：黄色固体—黄色流动液体（112℃）—暗棕色黏稠液体（250℃）—暗棕色易流动液体（300℃）—橙黄色液体（445℃）—草黄色气体（650℃）—无色气体（900℃）。
硫磺的8元环结构将硫磺加入沥青中这一想法由来已久，硫磺是一种传统的沥青或者沥青混合料改性剂，在SBS或者SBR聚合物改性剂出现之前，人们就尝试使用硫磺来改善和提高沥青的性能。
当温度达到70℃后，硫磺开始软化并成为胶状体，当温度达到115℃后，硫磺就会完全的液化，当与沥青溶合到一起后就会降低沥青的黏度，使得混合料变得更加容易拌和、摊铺和碾压，增加了沥青混凝土的结构性能。
当温度小于80℃时，硫磺是固体形式的，将其与沥青混合到一起后就会形成结晶，提升其结构的稳定度和强度。
硫磺与集料有很强的附着性，与普通的沥青混合料相比，其抗水损害的能力大大加强，并且不会出现泛油和裂缝的问题。
工业硫磺回顾近一个半世纪硫磺改性沥青的探索和实践，可以将其分为三个阶段，包括单一硫磺改性沥青、复合硫磺改性沥青、特种硫磺改性沥青。
单一硫磺改性单一硫磺改性技术（Sulfur-Extended Asphalt,简称SEA），在20世纪80年代初应用广泛，但是加入单质硫磺副作用太大，单质硫磺的熔点为115℃，在高温熔融状态下容易产生硫蒸汽、SO2和H2S 等有害气体，有刺鼻气味和烟雾产生。
复合硫磺改性随着社会的进步和科技的发展，产生了复合硫磺改性沥青技术，即将硫磺、烟雾抑制剂复合，硫磺在150℃下不产生H2O、SO2，硫蒸汽的浓度也很低，在有效实现替代和改性沥青的同时，减小了对周围环境的污染。
同时，添加硫磺可以提高沥青混合料的强度和耐久性，使得硫磺改性沥青混合料与其他常规沥青混合料相比几乎没有泛油现象，抗车辙性能明显提高，道路的使用寿命较长，维修费用低。
Thiopave沥青混合料性能评价
图 ３ 电子显微镜下硫 晶体生成的网状结构
试验 中沥青 混合 料均 采用 Ｓｅ ｅ６／０基 ｈｌＰｎ０８ ｌ 质 沥青 ，其技术 指标见 表 ３ 。
２ ２ 配合 比 ．
试验所用 的级配密级配细粒式沥青 混合 料 Ａ １ ，具体级配设计如表 ４所示。Ａ中，骨料的剪切
使硫磺以非常细的颗粒均匀地分散在沥青混合料 中，部分硫磺 与沥青呈 化学结合，溶解在沥青 中，这一部分硫磺作为沥青稀释剂 ， 使粘稠 的沥
青 变得稀 释 ；另 一部分硫 磺分 散在 沥青相 中 ，溶
解和分散的硫磺最终都形成结晶，作为结构强度
增 强剂 ，达到沥青 改性 的效果 。 图 ２就是熔 融硫 在 沥青 中的分散状 态 ，图 ３是硫 晶体生 成 的网状
２１ 年 １ ０ １ ２月
石 油 沥 青
Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｓ Ｈ Ｌ Ｅ Ｒ ＬＵ Ａ Ｐ Ａ Ｔ
第２ ５卷第 ６期
Ｔ ｉｐ ｖ ｈｏ ａ ｅ沥青 混 合 料 性 能评 价
孙敏 辛星 ， ， 渠广镇
［． １ 山东省公路建设 （ 集团）有 限公 司 ， 济南 ２００ ；２ ５２０ ．山东省交通科学研究所 ， 济南 ２０３ ］ ５０ １
③添加 Ｔ ｉ ａｅ ｈ ｐｖ 改性剂后饱和度 Ｖ Ａ增加， ｏ Ｆ
说明 Ｔｉ ａｅ ｈ ｐｖ 改性剂的加入使得矿料间有效沥青 ｏ
层 厚 度增加 。
＠Ｔ ｉ ａｅ ｈ ｐｖ 沥青混合料的稳定度和流值 明显 ｏ
高于普通沥青混合料 ，Ｔ ｉ ａ ： ｈ ｐｖ 沥青 ＝ ０ ７ ｏ ｅ ３ ：０与
究 。Ｔ ｉ ａｅ ｈ ｐｖ 是壳牌在 Ｓ Ａ ｏ Ｅ Ｍ技术的基础上结合 温拌开发的一种新技术 （ 壳牌赛欧铺） 。
硫磺沥青
硫磺沥青20世纪初，人们就发现在沥青混合料中加入硫磺能够改善混合料的物理结构和力学性能。
20世纪80年代早期，美国洛克邦得公司通过在硫磺中添加一种烟雾抑制剂研制成功SEAM颗粒。
SEAM在150℃以下不产生H2S和SO2，硫蒸汽的浓度也很低，对环境污染比其它改性剂要少许多。
和其它常规沥青相比，使用SEAM改性沥青混合料的路面几乎看不到泛油现象。
强度、耐久性和抗车辙性能明显提高，道路的使用寿命延长。
对于一些由较差的石料组成的沥青混凝土，适量添加SEAM则对其有明显的补强作用。
SEAM（Sulphur—Extended Asphalt Modifierde）即硫磺强化改性剂，是在硫磺里面添加了烟雾抑制剂和增塑剂等成分制成的半球状黑褐色固体颗粒。
单质硫的熔点只有115℃，在沥青混凝土拌和的高温过程中易产生硫蒸汽、二氧化硫、硫化氢等刺鼻的有害气体和烟雾。
因此，直接加入硫副作用太大，而SEAM是在硫磺里添加烟雾抑制剂和增塑剂成分。
经试验该改性剂在150℃以下不产生有害气体，增塑剂则提高了硫的质量及硫磺改性的强度和耐久性。
硫与沥青有很好的相容性，与集料也有很好的粘结性。
在适当的温度和骨科的剪切下，SEAM 可迅速融化，并以非常细的液滴均匀地分散在沥青和沥青混合料中。
与沥青中部分呈化学结合。
硫在沥青中的溶解、分散，可以使粘稠的沥青变稀，最终形成结晶，达到改性的效果。
添加硫磺的胶结料拌和出的沥青混合料使结构增强。
通过试验，发现加入SEAM沥青改性剂后，改性沥青的耐高温性能和低温性能都得到了改善[1]，提高了混合料的抗水损害能力。
一、相容性SEAM改性剂微粒在沥青中的形态和溶胀程度主要取决于SEAM改性剂和沥青的相容性。
根据高聚物共混的有关理论，极性相近、溶度参数相近、表面张力相近、分子量相近和粘度相近的两相物质能够实现良好共混【2】。
由于SEAM改性剂和沥青在分子量、粘度和表面张力等方面相差悬殊，因此不能通过渗透、扩散等作用在分子级上达到均匀共混。
硫改性沥青机理分析_杨锡武
第21卷第3期石家庄铁道学院学报(自然科学版)V o.l21No.3 2008年9月J OURNAL OF S H IJI A Z HUANG RA I L WAY I N ST I T UTE(NATURAL SC I ENCE)Sep.2008硫改性沥青机理分析杨锡武,刘克(重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074)摘要:游离硫与交联硫的结构、性能差异较大,对沥青作用机理截然不同。
应用聚合物补强、增韧等改性理论对这两种不同形式的硫的改性机理分别进行分析。
认为游离硫对高温性能改善不明显并降低低温性能,交联硫则能同时改善高、低温性能。
根据游离硫、交联硫含量与延度的对应关系,认为硫的存在形式是影响沥青低温性能的关键因素。
当游离硫与交联硫比例大于6.5时沥青低温变形能力降低,小于6.5时低温变形能力提高。
可利用此比例作质量控制指标,并应采取各种措施降低此比例以提高硫改沥青性能。
从粘附面积、强度两方面分析粘附性能,认为硫改性沥青对石料润湿能力强,极性强,酸值高,能改善沥青-石料粘附性。
分析老化因素及老化阶段,认为硫改性沥青能抑制各种老化因素的作用,并减小高温施工阶段的物理老化。
关键词:硫;改性沥青;游离硫;交联硫;SEAM;改性机理;粘附性;耐老化性能中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号:1674-0300(2008)03-0043-061引言硫改性沥青(下称硫改沥青)技术的发展过程是曲折的。
早在1900年人们就开始利用硫来改善沥青路用性能[1]。
之后由于硫价格高涨,聚合物改性沥青技术推广应用,以及硫沥青混合料在生产过程中释放H2S等含硫气体等问题,严重制约了硫改沥青技术发展。
20世纪80年代初期,美国洛克邦得公司的SEA(硫稀释沥青)技术较好地解决了硫改沥青生产过程中含硫气体排放问题,其改性剂SEAM价格低廉,使用方便,得到广泛应用。
SE A技术使硫改沥青技术发展迎来新的阶段。
2000年我国引进了该项技术并在天津成功铺筑了试验路,国内研究报道虽有增加但多偏向于性能方面,而对于机理方面研究尚少。
硫磺温拌改性沥青技术应用研究
硫磺温拌改性沥青技术应用研究
在南方多雨地区,高速公路易出现车辙及水损坏等早期破坏现象,严重影响道路的使用寿命。
为增强高速公路沥青路面的高温稳定性和水稳定性能,保证车辆能够安全快速行驶,并延长道路使用年限,应从沥青材料和沥青混合料方面着手,采取有效措施提高沥青的流变性能和耐久性,有效控制沥青混合料施工过程,从而提高沥青混合料的高温抗车辙性、抗水损害等性能,适应现代交通发展的需求。
硫磺是我国四大发明中火药的制作原料之一,随着石油工业的迅猛发展,堆积的大量硫磺给环境保护带来了极大的挑战,如何有效的利用硫磺已成为当前亟待解决的问题。
本文采用硫磺作为温拌改性剂,不仅为硫磺的处理找到了新的出路,也为日益紧缺的道路沥青材料找到了替代品。
本文系统研究了硫磺温拌改性沥青混合料的应用技术,依托实体工程铺筑了试验段；重点研究了硫磺温拌沥青混合料在拌合、摊铺、压实过程中的温度变化规律及降温影响因素；从实际出发对该技术的原材料技术指标、配合比设计和施工工艺等方面进行了系统研究。
结果表明,硫磺改性沥青混合料具有较好的高温稳定性和水稳定性等路用性,能,硫磺温拌沥青混合料出料温度比热拌混料至少低25℃,且采用硫磺温拌改性沥青混合料铺筑的沥青路面使用性能良好,采用硫磺替代部分沥青降低了生产成本,具有明显的经济效益。
硫磺改性剂在沥青改性技术中的性能研究
硫磺改性剂在沥青改性技术中的性能研究介绍了硫磺改性剂在沥青改性技术的应用背景及研究必要性，在分析和研究国内外硫磺改性剂应用现状的基础上，阐述了硫磺改性剂的作用原理及在现阶段使用过程中的优势，并提出了其在改性技术中应用的主要问题。
标签：硫磺改性剂；改性技术；拌合1 研究背景和必要性硫磺改性技术，也被称为SEAM技术，上世纪70年代广泛应用在北美地区。
近年出现的硫磺改性混合料技术就是SEAM技术在实际生产过程中应用的体现，硫磺对于沥青有着非常好的强化作用，同时还能在沥青混合料中起到粘结和填充作用，欧洲、美国、加拿大等地多年前已经应用。
壳牌公司推出的专利产品Thiopave（赛欧铺）改性剂，在使用过程中直接被加入到拌合仓，改性剂作为添加剂与沥青、骨料粘结，在物理层面上作为18～26%的沥青成分，化学层面添加剂在高温状态下可溶解到沥青里，起到降低沥青粘度，并改善沥青混合料的流动性，达到拌合更加均匀，并在SBS改性沥青混合料中，生产温度和压实温度降低20-30℃的情况下，硫磺改性剂作为交联剂使得不饱和键交联成网状结构，使得结构更加稳定。
除了欧美地区，中国辽、苏、两广和京津一带也都成功了应用此技术。
[1]文章将系统全面地研究SEAM改性沥青混合料路面的马歇尔性能指标、高温、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能，影响SEAM改性沥青混合料性能的因素。
研究成果对SEAM改性沥青混合料路面的推广应用、优化沥青路面材料和路面结构、节约沥青路面投资具有一定参考价值。
并针对性试验分析与理论研究的基础上，研究和实践有效的SEAM硫磺改性剂添加工艺。
建立切实可行的评价体系，形成适合于辽宁省实际的SEAM改性沥青混合料路面性能评价指标。
[2]2 硫磺改性剂的特性SEAM改性沥青混合料与其他改性沥青相比，因硫磺能够代替一部分沥青，使得在经济成本上低于普通沥青混合料。
但我国在优质的重交通沥青和改性沥青技术的研究上起步相对较晚，自1992年首次应用改性沥青铺设机场跑道以来，改性沥青技术得到较大的发展。
硫磺改性沥青混合料基本性能的研究
ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ（ ＡＣ 一 １ ３ ａ ｎ ｄ ＡＣ 一 ２ Ｏ） ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ － ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ
量（ 硫磺 占硫磺 改性 沥青 胶 结料 的质 量百 分 比分 别 为 ０ ％、 ３ ０ ％、 ３ ５ ％、 ４ ０ ％） 作 为对 比， 采 用 浸水 马歇 尔试 验、 冻融 劈裂试 验 、 汉堡 车辙试 验测试 了其 水稳定 性能 ， 采 用车 辙试验 、 三点 小梁弯 曲试验 和 Ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ａ ｙ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ
试 验 分 别 测 试 了其 高 温 性 能 、 低 温性 能与 疲劳性 能 ， 采 用 动 态 模 量 试 验 获 得 了 其 力 学 参 数 ．结 果 表 明 ：添
加质 量分 数为 ３ ０ ％硫磺 后 ， Ａ Ｃ 一 １ ３和 Ａ Ｃ ． ２ ０ 沥 青混 合料 动稳 定度 分别 提 高 了 １ ８ ％和 ２ ６ ％， 疲 劳 开裂 性能 有 所提 高 ， 低 温性 能 没有 明显改 变 ．添加 不 同质 量 分数 的硫 磺 ， 沥 青混 合 料 的水 稳定 性 能 明显 降低 ， 其 中
Ｂａ ｓ ｉ ｃ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ — Ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ Ａｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ Ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ
Ｙ ＥＭａ ｎ ， ＨＵＸ ｉ ａ ｏ ｄ ｉ ’ ， Ｓ Ｕ ＮＱ ｕ ａ ｎ。 Ｂ Ａ ＩＴ ａ ｎ
第３ ９ 卷第 ４ 期
２ ０ １ ７ 年８ 月
硫磺改性沥青混合料(SEAM改性沥青混合料)高温稳定性能的分析
Ｓ Ａ 及 沥 青 与 加 热 的 骨 料 充 分 拌 和 过 程 ＥＭ 中， 硫磺 以非 常细 的颗 粒 均 匀地 分 散 在 沥青 混合 料 中 ， 分 硫 磺 与 沥 青 呈 化 学 结 合 ， 解 在 沥青 部 溶 中 ， 一 部分硫 磺作 为沥 青稀 释剂 ， 粘稠 的沥青 这 使 变得 稀 释 ； 另一 部 分 硫 磺 分 散 在沥 青 相 中 。溶解 和分 散 的硫磺 最终 都 形 成 结 晶 ， 为结 构 强 度增 作 强剂 ， 到沥青 改性 的效果 ， 达 并且 硫磺 结 晶的数量
格状 ， 对沥青 混合 料起 到空 间三维 加 固作 用 。
缩 写 ， 意为 “ 磺 沥青 改性 剂 ” 是 在 硫 磺 生 产 其 硫 ， 过程 中添加 了烟 雾抑 制剂 和增塑 剂成 分而 制成 的 颗粒 。Ｓ Ａ 颗 粒 的 制 作 简 单 ， 易 于 在 热 拌 沥 ＥＭ 更
青混合料中熔化。通过在硫磺里面添加烟雾抑制 剂， 使其 在 １０℃ 以下不 产生硫 化氢 、 ５ 二氧 化硫 等 废气 ， 硫蒸 汽 的浓 度 也 很低 ， 人 没有 副 作 用 ， 对 提 高 了使 用 的安 全 性 ； 通过 掺 加 增 塑剂 提 高 了硫磺 的质量 及 硫 磺 改 性 材 料 的 强 度 和 耐 久 性 。 以 ＳＡ Ｅ Ｍ颗 粒 与 沥 青 及 各 类 骨 料 共 同 拌 和 生 产 出
ａｐ ａ ｉｔｒ）ｈｇ ｅ ｐ ｒｔｒ ｔ ｉｔ ａｄ ｌ ｅ ｐ ｒｔｒ ｒｓ ｔ ｃ ｆｃ ｃ ，ａ ｄｃｍｐｒ ｇ ｓｈｌ ｍ ｘ ｅ ｉ ｔ ｅ ｕｅｓ ｂｌｙ ｎ ｗ ｔ ｅａ ｅ ｅｉ ａ ｅｏ ｒ ｋ ｎ ｏ ａ ｎ ｔ ｕ ｈ ｍ ａ ａ ｉ ｏ ｍ ｕ ｓｎ ａ ｉ
硫磺稀释沥青改性剂的应用技术研究
沥青技术ＴＲＡＮＳＰＯＷＯＲＬＤ482005 / 2-3 TRANSPOWORLD《交通世界》492005 / 2-3里试验路段，以便与普通沥青混凝土路面比较。
施工中发现该段强度明显高于普通路段，试验结果与配合比的试验结果相当，施工两周后强度增长较快，获得了“半刚性”的效果，同时减少沥青用量，节省投资。
通车一年来与普通沥青混合料路面相比有明显优势，使用ＳＥＡＭ沥青改性剂的路面几乎看不到泛油现象，抗车辙性能明显好，路面横向裂纹少，而普通沥青混凝土路面不同程度的出现了这些现象。
我们将进一步跟踪观察该试验段的后期效果。
使用ＳＥＡＭ替代部分沥青生产的混合料，在拌和、储存、运输、摊铺、碾压过程中，温度控制均低于一般沥青混合料，所以，在提高性能的同时可降低沥青混合料的直接成本和潜在成本。
试验段总结 由于硫磺的密度约是沥青的两倍，所以采取直接投放的方法即可，在骨料的剪切作用下就能达到改性的目的，同时可以根据需要选择合适的比例。
用等体积替代原则，即用等体积的硫磺替代部分沥青，经多次的实验，我们采用了１．７的替代系数。
计算公式如下：ＳＥＡＭ沥青％（总油石比）＝１０００ＡＲ／［１００００Ｒ－１００Ｐ（Ｒ－１）＋ＡＰ（Ｒ－１）］其中：Ａ＝常规油石比；Ｒ（替代系数）＝１．７；Ｐ＝ＳＥＡＭ的重量比（此次试验段取４０）再按照比例分别计算ＳＥＡＭ和沥青用量，比如本次试验段总油石比为６．３％，则计算出ＳＥＡＭ为２．５％，沥青为３．７８％。
控制混合料的拌和温度应严格控制在１５０℃以下。
硫磺与沥青混合以后，将沥青的粘度降低，容易操作，不需要象普通沥青混凝土那样的高温，一般在１３５℃～１４５℃为好，炎热的夏天低一些，气温低时可以稍微高些。
ＳＥＡＭ混合料比普通混合料容易摊铺碾压成型，摊铺后可立即碾压，最好在１１０℃以前完成。
我们采用ＤＤ１３０双钢轮振动５遍，１８Ｔ胶轮静压２遍的方法，效果较好。
终压温度应控制在９０℃以上，因表面温度冷却较快，应多配几部压路机，且要衔接紧密，也应掌握不要过压。
硫磺改性沥青混合料高温性能研究
稳定特性 。
合 成级配
级 配 上 限 级 配 下 限
ｌ ０ ｏ ８ ０ ８ ８ ６ ０
４ ８ ３ ８
３ ８ ２ ６
３ ０ １ ５
２ ２ ｌ Ｏ
１ ５ ７
１ ３ ６
７ ５
（ ２ ）与普通沥青混合料 相比，硫磺改性沥青混合料动稳定度提高了 １ ４ ９ ％，
所示 。 表２ － １ Ａ Ｃ ． 一 １ ３ Ｃ矿料级配
由表 ３ — ２可知 ，与普通 沥青混 合料相 比，硫磺改性沥青混合料的抗剪 强度增 加了６ ５ ％， 粘结力 ｃ 也增加了 １ １ ４ ％，可见 ， 硫磺改性剂可以增强沥青混合料 的抗 剪强度 ，提高 了沥青混合料的高温稳定性能。
级配
通过下列筛孔 （ １ ／ ｉ ／ ｎ ）的质量百分率 ％）
１ ３ ． ２ ９ ． ５ ４ ． ７ ５ ２ － ３ ６ １ ． １ ８ ０ ． ６ ０ ３ ０ ． １ ５ ０ ． ０ ７ ５
４结语
（ １ ） 通 过试 验可知，硫磺 与沥青具 良好 的相容性 ，与集料有很好 的粘 附性 。
１ ． ２添 加 剂 ， ．
用 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ的旋转压实仪成型 １ ０ ０ ｍ ｍ ｘ １ ０ ０ ａ ｒ ｍ 的圆柱体试件 ，采用同济大 学孙立 军教授提 出的单轴贯入抗剪试验 ，试验温度 ６ ０ ％，加载速率为 １ ｍ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 。
以最佳油石 比 ４ ． ９ ％ 下 的普通沥青混 合料与硫磺改性 沥青 混合料进行抗剪试 验比 较 ，并通过得 出的粘结力 ｃ 、摩擦角 和抗剪强度 Ｚ ＂ ｍ ａ ｘ来评价两种沥青混合料 的抗剪特性 。试验结果 如下表 ３ — ２ ： 表３ － ２抗剪试 验结果
硫磺复合改性剂对沥青及沥青混合料性能的影响
第1期(总第268期）山西交通科技No.l 2021 年 2 月SHANXI SCIENCE &TECHNOLOGY of COMMUNICATIONS Feb.硫磺复合改性剂对浙青及沥青混合料性能的影响贺炜(山西省交通科技研发有限公司，山西大原030032)摘要：采用共混、接枝改性技术,将硫、EVA及功能成分按不同比例共混合均匀后制成复合 改性剂。
所制得改性剂可在普通沥青混合料拌和过程中直接采取干拌工艺，或采取湿拌工艺，制备改性沥青混合料。
与普通沥青混合料相比，拌和温度降低幅度为30 ^~50尤，易于拌和、摊铺和碾压，能有效降低施工过程中二氧化碳等废气物的排放，可在不增加成本的前提下显著提高沥青混合料力学性能和抗车辙性能，延长沥青路面使用寿命。
通过同体积替代部分沥青用量来达到混合料改性的目的，节能环保，经济效益和社会效益十分显著。
关键词：硫磺复合改性剂；三大指标；黏度;马歇尔稳定度中图分类号:U414.75 文献标识码:A〇引言聚合物改性沥青施工所带来的巨大的能源与资 源消耗、居高不下的生产成本、大量排放的温室气体 以及可怕的环境污染将会使人类付出巨大的代价，严重制约社会经济的健康发展传统的改性沥青混合料技术已不符合时代发展的理念，主要原因是 在拌和、摊铺及碾压时需要较高的温度，在生产和施 工过程中不仅要消耗大量能源，而且排放大量的废 气和粉尘，影响周围的环境质量和施工人员的身体 健康，与此同时沥青还会产生热老化现象影响其路 用性能m。
吴静秋[61应用99.7%纯度的硫横改性剂对 70号A级道路石油沥青混合料进行改性研究，通过 马歇尔试验方法，研究了不同含量的硫磺改性剂对 改性沥青混合料的高温性能、低温性能、抗水损性 能、疲劳性能影响研究，分析测试表明：硫磺改性剂 对沥青混合料的高温性能和疲劳性能有明显效果，但对于低温性能、抗水损性能有负面影响，综合对比 考虑，建议最佳硫磺改性剂添加量在20%~ 30%。
硫磺改性沥青混合料应用技术研究_secret
硫磺改性沥青混合料应用技术研究为适应公路交通不断增长的需要，贯彻“精心设计、精心施工”“百年大计、质量第一”的方针，提高路面的设计、施工质量，特别是沥青面层的质量，使其在设计年限内满足承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求，公路科技人员在面层胶结料方面做了大量的研究，各种配方的改性沥青得到了广泛的应用，一些新的改性方法也在不断研究。
早在一个世纪前，人们就知道硫磺具有提高沥青质量的特性，硫磺改性在美国、加拿大70年代就应用很广泛，但在我国还是首次应用，属于新材料、新工艺，应用者必须了解清楚，才能正确应用，避免出现不必要的偏差。
使用SEAM拌和的混合料已经在天津“津沽公路”“津榆公路”试验成功，本课题就是根据美国专家Imants Deme, P. Eng先生的讲稿和其他技术资料，试验总结归纳出来的，供进一步深化应用参考。
1、《硫磺改性沥青混合料》的基本概念：1.1 基本概念硫磺与沥青有很好地相容性，与集料有很好的粘结性，拌和过程中在骨料的剪切下，使硫磺以非常细的颗粒均匀地分散在沥青中，部分呈化学结合，在沥青中溶解，在沥青相中分散，可以使粘稠的沥青变的稀释，最终形成结晶，达到改性的结果，使用添加硫磺的胶结料拌和出的混合料使结构抗压、抗裂性增强，提高沥青路面面层的高温抗车辙性能，协助改善低温性能，提高混合料的水稳定性。
这就是硫磺改性沥青混合料的基本概念。
1.2 硫磺强化沥青改性剂单质硫磺70ºC开始软化115ºC左右化为液体，加入沥青混合后可以很好地混合，使沥青稀释，运动粘度降低，不但使得混合料性能改善，而且使得混合料的拌和、摊铺、碾压都比较容易。
但在高温熔融状态下容易产生硫蒸汽，SO2，H2S，尤其H2S是有害气体，有刺鼻气味和烟雾产生。
直接加入单质硫副作用太大，而且改善性能不明显，所以要设法避免，达到获得的混合料性能改善明显，在拌和混合料时不产生或很少产生有害气体的目的。
美国洛克邦得公司生产的SEAM，ARP就是为达到这一目的研究出的科技产品。
硫磺改性沥青混合料路用性能研究
表 ７ 不同硫磺改性剂掺量下的车辙试验结果
硫磺改性剂 掺量 ／％
０ １０ ２０ ３０ ４０
动稳定度 ／ （次·ｍｍ－１）
１１２１ １０３３ １４４５ ２８９９ ４０１２
２．５ ＜４
外观
无团粒结块 无团粒结块
＜０６ｍｍ １００ １００
０．４
０．７
≤１
＜１
粒度范围
＜０１５ｍｍ ＜００７５ｍｍ
９１．３
８２．２
９０～１００ ７５～１００
硫磺改性沥青混合料成型后，力学性能和强度都会 随时间增长，１０ｄ之 后 增 长 逐 渐 稳 定。 因 此， 硫 磺改性沥青混合料的性能试验都需要在养生完成后 进行。
混合料低温性能和水稳定性有不同程度的影响。硫磺改性剂掺量控制在 ２０％ ～３０％，硫磺
改性沥青混合料的各项性能达到最佳。
关键词：道路工程；硫磺改性沥青；路用性能；高温性能
中图分类号：Ｕ４１４
文献标识码：Ａ
随着我国公路建设尤其是高速公路建设的快速 发展，对沥青的需求持续增加，各种改性沥青也不 断涌现。硫磺改性剂以其来源广泛、价格较低，降 低混合料拌和温度、可以补充和取代部分沥青等特 点，得到了广泛关注和应用。
摘 要：为充分掌握硫磺改性沥青混合料的路用性能，合理确定硫磺改性剂的掺量，通
过室内马歇尔试验方法，进行了动稳定度试验、低温弯曲试验、水稳定性试验和疲劳性能试
验，研究了不同硫磺改性剂掺量对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性和劈裂疲劳性
能的影响。研究表明，硫磺改性剂可以提高沥青混合料的高温性能和疲劳寿命，但是对沥青
为加快试验进度，本试验采取快速养生方法进 行养生，即试件成型后首先冷却至室温，然后放入 ６０℃的烘箱中内养生 ２０ｈ，接着在自然状态下冷 却至室温。
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SEAM硫磺改性沥青性能概述
硫磺是性能优良的沥青改性剂，硫磺改性沥青混合料的强度和高温稳定性远高于普通沥青混合料和大部分改性沥青混合料，同时拌合温度低于普通沥青混合料20~30。
C，是一种适用于重载交通且节能环保的路面材料。
一、硫磺沥青对材料的要求，为保证硫磺改性沥青的水稳定性，基质沥青应选用90#沥青，且掺量不宜大于40%。
使用石灰岩集料的硫磺改性沥青混合料的水稳定性要好于使用玄武岩集料的硫磺改性沥青混合料，分析表明，硫化沥青与碱性集料的黏附性较好，若使用中性或酸性集料时，应同时采取抗剥落措施，并应进行水稳定性检测。
胺类和非胺类抗剥落剂都能提高硫化沥青的水稳定性，以非胺类抗剥落剂更好。
二、水稳定性随着孔隙率的降低而提高，因此在一定条件下可通过降低孔隙率来提高硫化沥青的水稳定性而不必担心硫化沥青出现波动变形，硫化改性沥青混合料路面压实度应控制在98%以上。
三、SEAM硫磺改性沥青对沥青混合料的低温性能的改善不明显。
四、硫磺掺量在15~25%之间时，硫磺与沥青发生化学反应形成硫化沥青，减少了基质沥青的油份，提高了黏附性，超过这一限量值，将不再提高沥青的黏附性。
五、硫磺掺量为10%时，改性沥青的各项力学性能均不及普通沥青混合集料，掺量为15%时水稳定性最佳；掺量超过30%，硫化
沥青的抗车辙和抗疲劳（动稳定度和60min位移指标）性能增长变缓甚至会出现下降(主要与基质沥青性能有关)；在掺量为40%以下时，掺量越大，抗高温变形能力越强。
改性沥清的作用机理
硫磺能与沥青发生化学反应，减少沥青的油份（芳香分和胶质），增加饱和分和沥青质。
超量掺加的硫磺会以非常细的晶体均匀分布在沥青中，结晶硫会在混合料中形成晶体网状结构，增加沥青混合料的结构强度和稳定性，掺量大于30%的沥青混合料的高温稳定性较低掺量的好。
硫化沥青混合料的施工温度应不大于150。
C。