改性乳化沥青分析
SBS改性乳化沥青的制备与性能分析
在我国 , 迄今为止 所修 建 的高 等级 公路 中绝 大部 分采 用 沥青 路
面。然而随着 国民经济 的高速发 展 , 的 问题 接踵 而来 , 新 国民经 济发展带来交通量迅 速增长 、 辆大 型化 、 车 超载严 重及渠 化交通 等使沥青混凝土路 面面 临严峻考验 。由此 可见 , 究改性乳化 沥 研 青及其混合料对提高沥青路面的使用性 能有着重要 意义 , 也是 我 国道路建设发展 的迫切需要 。 近年来 , 国内外许多学 者对聚合物改性乳化沥青 的研究做 了 大量工作 , 且取 得 了不少 成 果 , 并 在实 际 应用 中取得 了 良好效 益_ 。本研究 基于国内外许 多学者研究成 果 , 3 j 进一 步探讨聚合物
表 1 不 同配 比下 的 乳 化 效 果
1 2 乳 化 剂
试 验 有 以下 几 种 乳 化 剂 :
编号
1 2 3 4
沥青
5 % ×10 0 0 0 :5 6 % ×10 0 0 0 =6 6 %×10 0 0 0 =6 5 % ×10 0 0 0 =5
乳化剂 A g /
通过沥青针入度试验 、 青延度试 验 、 青软化点试 验、 沥 沥 弹性
1将一定量 的 S S胶乳 置于一定 量 的甲苯 中使 之溶胀 并搅 ) B 拌均匀。
恢复试验 、 发残 留物试验 、 蒸 剩余量试验 、 乳化沥青微粒 子电荷试
1 %×10 0 =1 06 %×10 . 0 =0 6 12 %×10 . 0 =1 2 12 %×10 . 0 =12
聚乙二醇 60 / 00g
0 2 %×1 0 . 5 5 0 =0 2 0 0 2 %×1 0 0 2 .5 0 = .5 0 2 %×1 0 . 5 .5 0 =0 2
改性乳化沥青粘结性能分析
改性乳化沥青粘结性能分析粘层是为了增强加铺层与沥青层或水泥混凝土路面之间的粘结性而铺撒的沥青材料薄层,工程中多采用乳化沥青作为粘层油。
粘层油的作用是使加铺层与沥青层或水泥混凝土路面完全粘结成一个整体,主要起胶结作用,通过改善原路面颗粒极性,增加粘层沥青对原路面颗粒及加铺层颗粒的粘结来体现,粘结力的大小与沥青性质、用量以及渗透程度有关[1-4]。
粘层油还能为加铺层提供抗剪强度,避免各层之间产生滑移或开裂的情况,保证路面良好的使用性能和连续的工作状态[5]。
粘层油粘结性能试验均在水泥混凝土表面进行。
首先要成型水泥混凝土板-超薄沥青功能层复合板,粘结层使用环氧树脂改性乳化沥青乳液,养生以后通过钻芯取得复合试件,然后进行层间直接剪切试验和层间拉拔试验,对粘层油的粘结性能进行研究。
1 试验主要参数对层间抗剪强度的影响1.1 粘层油用量对层间抗剪强度的影响在水泥混凝土板表面撒布粘层油时,用量过多或过少都将对粘层的抗剪强度起到不利影响[6]。
因此,需要对粘层油用量与层间抗剪强度的影响规律进行研究,确定粘层油的最佳用量。
由图1可知,粘层油撒布过多或者过少都会使层间抗剪强度下降,证实了粘层油用量过少时粘结力不足,而过多时反而起到了润滑作用。
1.2 竖向荷载对层间抗剪强度的影响当车辆在路面行驶时对路面产生竖向荷载,且竖向荷载一直在变化当中,路面的应力也随其在不断变化,日积月累,导致路面和粘层材料性能降低,最终疲劳破坏[7]。
为了选择适当的竖向荷载大小,使试验对比效果明显,进行竖向荷载对层间抗剪强度的影响研究。
从图2可以看出,因为层间抗剪强度由粘结力和摩擦力两个方面构成,随着竖向荷载的增大,摩擦力增大,同种粘层油的抗剪强度就会不断增加。
竖向荷载为0.1 Mpa时,摩擦力很小,层间抗剪强度主要由粘层油本身的粘结力提供,此时环氧树脂改性乳化沥青的层间抗剪强度远大于其它两种乳化沥青,可见环氧树脂改性乳化沥青的粘结性能非常优秀;竖向荷载为0.2 Mpa时,粘结力和摩擦力共同作用,最能反映层间抗剪强度的真实情况,且两种粘层油的层间抗剪强度差距最大,试验结果突出,对比效果明显;当竖向荷载为0.5 Mpa时,摩擦力对层间抗剪强度的影响起到了主导作用,所以两种粘层油的层间抗剪强度有逐渐接近的趋势。
改性乳化沥青试验检测报告
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改性乳化沥青试验检测报告
试验室名称:报告编号:
委托/施工单位委托编号
工程名称样品编号
工程部位/用途样品名称
试验依据判定依据
样品描述
主要仪器设备及编号
厂家(产地)沥青标号
生产日期代表数量
序号检测项目技术指标检测结果结果判定
1破乳速度
2粒子电荷
3筛上残留物(1.18mm筛) (%)
4黏度
恩格拉黏度计法E25
道路标准黏度计法C25.3 (s)
5蒸
发
残
留
物
含量 (%) 针入度(100g,25℃,5s)(0.1mm)
软化点 (℃)
延度(5℃) (cm) 溶解度(三氯乙烯) (%)
6与粗集料的黏附性,裹覆面积 --
7
储存
稳定性
1d (%)
5d (%)
检测结论:
备 注:
试验:审核:签发:日期:年月日(专用章)。
SBS改性乳化沥青技术
SBS改性乳化沥青技术近年来,乳化沥青的应用范围不断扩大,其中乳化沥青智能洒布车、稀浆封层摊铺车、微表处摊铺车、同步碎石封层车、超薄磨耗层摊铺设备及就地冷再生联合装置等设备的普及,对乳化沥青的发展、环保、经济和施工便捷等方面都有了更高的认识和评价。
在道路养护领域,乳化沥青将成为主流,发挥主导作用。
乳化沥青经过数十年的推广,品种规格已经非常丰富,生产和应用技术也得到了长足的发展。
其中,SBS改性乳化沥青作为一种高技术产品,被广泛应用于新修道路的粘层和封层、旧道路改造养护中的层间、表面处治及各种引进技术中的特殊粘结料,备受技术人员的推崇。
乳化沥青根据用途不同,分为透层、封层和粘层用乳化沥青。
随着我国乳化剂技术和乳化沥青加工生产技术的发展,乳化沥青的品种和用途越来越多,已很难用传统分类方法来划分。
尤其是我国近年来自行开发的SBS改性乳化沥青加工装置,打破了完全依赖进口设备才能生产高质量SBS改性乳化沥青的垄断,对快速发展我国乳化沥青在更广大范围内应用起到积极的推动作用。
在道路养护领域,SBS改性乳化沥青更能发挥其独特功效,支持微表处、冷再生、排水路面、降噪路面、超薄磨耗层等各种新型养护技术。
由于生产及应用技术的限制,我国各厂家大多只生产一些较低技术含量的普通乳化沥青或SBR改性乳化沥青,而对SBS改性乳化沥青研究较少,还没有从乳化机理、破乳机理、沥青含量控制、温度控制等各个生产工艺环节上彻底了解掌握。
因此,SBS改性乳化沥青的生产需要更大的输入功率和独特的磨齿结构,存放和搅拌方式也与普通乳化沥青有很大差别,需要更精确地控制介质温度、泵和磨进出口压力、沥青和皂液流量、成品的出口温度和泄压方式。
同时,对乳化剂和SBS改性剂的选择也更加严格。
普通乳化沥青生产操作简单,施工单位可以在现场自行生产,而且普通乳化沥青设备就可以生产。
但是,大多数普通喷洒和摊铺设备只适用于透层和少量要求不高的粘层及下封层。
国内厂家几乎不考虑或者生产完后马上使用。
改性乳化沥青检测报告
改性乳化沥青检测报告
一、背景介绍
改性乳化沥青具有较好的路面性能,能够增加路面的稳定性和耐久性,得到了广泛应用。
然而,在使用改性乳化沥青的过程中,需要对其进行检测,以保证其质量符合要求。
二、检测方法
本次改性乳化沥青的检测采用以下方法:
1.飞溅温度测试
飞溅温度测试是评价改性乳化沥青的稳定性和持久性的重要方法。
测试将改性乳化沥青加热至约200℃,在约5分钟的时间内测试其飞溅温度。
飞溅温度低于220℃则认为质量合格。
2.粘度测试
粘度测试是评价改性乳化沥青流动性的方法。
测试将改性乳化沥青放入油浴中加热至设定温度,测读其粘度值。
粘度值符合标准要求则认为质量合格。
3.动态稳定性测试
动态稳定性测试是评价改性乳化沥青的剪切稳定性和聚合能力的方法。
测试将改性乳化沥青的样品加入钢球,进行摇床试验,通过观察
样品的形态变化,判断其动态稳定性。
保持样品形态稳定,则认为质量合格。
三、检测结果
经过上述检测方法,本次改性乳化沥青的检测结果如下:
1.飞溅温度:225℃
2.粘度值:50 mm²/s
3.动态稳定性:符合标准要求
综合上述测试结果,本次改性乳化沥青的质量符合要求,可正常使用。
四、结论
本篇检测报告对改性乳化沥青的质量进行了全面的检测,测试结果显示改性乳化沥青的质量符合要求,可以安心使用。
五、参考文献
无。
乳化沥青及改性乳化沥青生产技术
1.乳化沥青原理及生产技术
1.7 乳化沥青的组成
乳化沥青 =
基质沥青
+
水
+
乳化剂
添加剂
在乳化沥青生产中, 加人少量的化学添加剂, 既可以减少乳化剂 用量, 降低生产成本,又可以提高乳化剂的活性, 改善乳化沥青的贮存 稳定性。根据经验, 加入以下添加剂有不同的作用 加入无机盐类,一般可以掺加CaCl2、MgCl2、NH4Cl、FeCl3等强酸 弱碱盐,卤素无机盐能增强乳化沥青颗粒之间的双电子层效应, 增加 电势电位, 阻止乳化沥青微粒的相互聚集。 对于阴离子型乳化沥青,可以掺加NaSO4、Na2CO3、Na2SiO3等。 加入水溶性高分子聚合物能在乳化沥青中以网状、线状的形式存 在, 对乳化沥青微粒起到隔离作用, 同时还能增强乳化沥青的粘附性 。
1.乳化沥青原理及生产技术
1.2 乳化沥青在道路工程中的主要应用
路面工程 表面处治 其它
透层油 粘层油 基层稳定 坑槽填补料 裂缝填补料
乳化沥青碎石混合料面层 稀浆封层 乳化沥青混凝土 微表处 冷拌和再生沥青混凝土 雾封层 乳化沥青贯入式路面 层铺法乳化沥青表面处治
1.乳化沥青原理及生产技术
1.3 乳化沥青的特点及优越性
破乳后的SBS改性
乳化沥青结构示意图
乳化沥青破乳后的残留物动态剪切抗疲劳试验
4.改性乳化沥青
4.2 改性剂与生产工艺效果分析
(2)胶乳改性乳化沥青工艺的对比
国内有资料认为,用边改性边乳化方法制作的乳化沥青具有黏度大、固含量高、 储存稳定性好等特点,而先乳化后改性制作的改性乳化沥青的储存稳定性较差,经 过一段时间后胶乳会发生分离、沉淀,形成乳白色分离层。但是实际上,在很多情 况下是边改性后乳化的储存稳定性不及先乳化后改性;也有单位试验发现,三种制 作方法得到的改性乳化沥青的储存稳定性相差不大,并且认为,由于改性剂胶乳颗 粒细微,即便是经过胶体磨也不可能被进一步剪切,因此没有实质上的意义。 下图为胶乳类改性乳化沥青的电镜显微照片。从图中可见,胶乳微粒直径远小于 乳化沥青微粒。
改性乳化沥青作为桥面防水粘结材料性能试验研究
S u i gi , o a h n L n l Ma Gu y n
(. t pof ehooyC ne, e igO e t u o g trro eh o g o, t.B in 1 10 , hn; 1 Wa rr c nlg etrB in r na Y hn e of cn l C .Ld, e ig 0 39 C i e oT j i l Wa p T o y j a 2 h i h agXno gR a i ea c o Ld, h izu n, bi0 0 0 , hn ) . ia u n it odMa tnn eC . t.S  ̄ah ag Hee 5 80 cia S jz n n ,
me r n s Ac o d n o id o i lt d r a e f r a c e twi wo wae ro d b n ig ma e as u d r i e t a mb a e . c r i g t n o r s mu ae o d p ro m n e ts t t tr o fa i d n tr l n e d ni l h p n i c
关键词 : 改性乳化 沥青, 防水粘结层 , 剪切强度 , 拉拔强度
文章编号 :0 7 4 7 2 1 )2 — 0 10 10 — 9X(0 1一 4 0 0 — 4 中图分类号 :U 0 ;U 3 T 52 T 5 5 文献标识码 : A
Ex e i e t lS u y o e f r a c fM o i e p rm n a t d n P r o m n e o d f d Em u sfe i li d i
SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究
SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究胶乳类作为改性剂制备改性乳化沥青时,乳化沥青和胶乳在乳化剂的作用下,破坏各自原有的平衡,重新建立起一种新的平衡,如果这种平衡不能稳定存在,将会影响改性乳化沥青的生产、储存和使用。
因此,乳液稳定性是评价改性乳化沥青的关键指标。
而改性乳化沥青的稳定性与制备工艺、乳化剂用量、胶乳与乳化沥青颗粒大小等诸多因素有关。
从热力学的角度分析,任何乳状液都不是稳定的,随着时间的推移、环境温度的变化或接触介质的变化,都可能引起乳状液的分层、絮凝和聚集,最终导致乳状液的破坏。
改性乳化沥青是一种热力学不稳定体系,其稳定性是由所添加的乳化剂、乳液稳定剂等产生的各种作用而引起的。
维持乳液稳定性的各种理论主要有吸附理论、膜理论、吸附双电层理论等。
1 试验部分1.1 试验原料基质沥青:胜利90号;乳化剂:JQT,阳离子型,江阴峭歧股份有限公司生产;改性剂:自制的SBS胶乳:固含量为40.68%,具有很好的稳定性;稳定剂;CaCl2:化学纯;聚丙烯酰胺;盐酸:化学纯。
1.2 试验设备沥青乳化机:温州兴达机械制造厂生产,型号YXD-60。
1.3 制备工艺按胶乳混合状态分类,改性乳化沥青的制备方法通常有3种:二次热混合法、一次热混合法和一次冷混合法。
目前普遍认为二次热混合法的乳化效果较好。
试验采用二次热混合法,其工艺流程见图1。
即先将SBS胶乳和乳化剂的水溶液经混合剪切进行第一次混合,然后再加入热的沥青,在沥青乳化剂的作用下进行第二次乳化分散的过程。
2 SBS胶乳的制备取25g线型的SBS-792于烧杯中,加入一定量的甲苯溶剂,放置1h,使得SBS充分溶胀;再于烧杯中加入定量的以阳离子为主的复配型乳化剂,此混合液在高分散乳化机作用下,慢慢注入定量的热蒸馏水,在此过程中,乳化机的转速为10 000rpm;待水加入完毕后,调节乳化机转速至16 000rpm,作用30min,得O/W型初级乳液;此初级乳液通过减压蒸馏分出其中的甲苯溶剂,得SBS胶乳。
乳化SBS改性沥青和SBR改性乳化沥青对比试验
2007年8月石油沥青PETROLEUMASPHALT第2l卷第4期·乳化沥青·乳化SBS改性沥青和SBR改性乳化沥青对比试验何会成1杨奇竹2吴旷怀21广东东莞鸿高建设工程有限公司(东莞523000)2广州大学土木工程学院(广州510006)摘要SBR改性乳化沥青容易生产,低温性匏好,是目前公路工程中常用的改性乳化沥青;而乳化SBS改性沥青的高温性能好,更适应炎热地区使用。
在实验基础上,对比两种乳化沥青的生产工艺、性能及遣价,乳化SBS改性沥青具有良好的推广应用前景。
关键词乳化SBS改性沥青SBR改性乳化沥青试验研究改性乳化沥青广泛应用于公路建设和养护工程中,如路面养护维修的微表处、稀浆封层,路面层间结合的粘层油,桥面的防水等。
在当前及今后,我国公路建设将持续进行,同时大量已建成的公路进入维修养护期,因此,我国公路工程对改性乳化沥青的需求量将持续增长。
SBS和SBR是两种比较常用的沥青改性剂,但目前规模生产的改性乳化沥青却只有使用SBR胶乳的改性乳化沥青[1]。
这是因为SBS改性沥青具有高粘度和难乳化的特点,采用常规的沥青乳化工艺乳化效果较差,难以得到稳定的乳化SBS改性沥青乳液。
因此,乳化SBS改性沥青还处于研制阶段,未形成规模生产的局势。
研究在SBS改性沥青生产过程中加入新型助剂A,降低SBS改性沥青的乳化难度,利用国际先进的自动化沥青乳化设备,制得了稳定的乳化SBS改性沥青,对其性能进行全面检测与评价,并与SBR改性乳化沥青生产工艺、性能及造价进行比较分析。
1原料选择1.1乳化SBS改性沥青的原料要求SBS分线型结构和星型结构两种类型。
线型结构的SBS的分子量约(8~15)×104;星型结构分子量约(20--,30)×104,前期试验发现用星型结构的SBS生产的改性沥青粘度高,较难乳化,因此生产乳化SBS改性沥青宜采用线型结构的SBS,用量优选范围为2.5%~3.5%。
SBS改性乳化沥青技术
SBS改性乳化沥青技术摘要SBS改性乳化沥青是一种新型的改性沥青技术,它采用的是利用交联聚乙烯异位共聚物(SBS)乳化沥青来改善沥青的性能。
本文详细介绍了SBS改性乳化沥青技术的工艺原理和优势,并分析了改性沥青的几种基本特性,如抗滑移性、抗渗透性、韧性、耐久性等。
最后,本文对SBS改性乳化沥青技术的应用进行了综述,指出了SBS改性乳化沥青技术的发展趋势和前景。
关键词:SBS改性乳化沥青;性能;应用;发展趋势IntroductionSBS modified emulsified asphalt is a new modified asphalt technology, which uses styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS) emulsified asphalt to improve the performance of asphalt. This paper introduces the process principle and advantages of SBS modified emulsified asphalt technology in detail, and analyzes several basic properties of modified asphalt, such as anti-skid, anti-permeability, toughness, durability, etc. Finally, this paper reviews the application of SBS modified emulsified asphalt technology and points out the development trend and prospects of this technology.I. Process Principle and Advantages of SBS Modified Emulsified AsphaltThe main advantages of SBS modified emulsified asphalt technology are as follows: 1) It can improve the stability of asphalt emulsion, reduce the loss of asphalt, and increase the cohesion of asphalt surface; 2) It can improve the impermeability and waterproofing of asphalt, and reduce the damage caused by the penetration of water; 3) It cansignificantly improve the anti-skid performance of asphalt, and can also improve the wear resistance of asphalt; 4) It can reduce the amount of asphalt used and improve the cost performance of asphalt pavement; 5) It can significantly reduce the odour from the asphalt.II. Basic Properties of Modified Asphalt1) Anti-SkidThe anti-skid properties of SBS modified emulsified asphalt are mainly related to the structure and content of SBS, the form of asphalt emulsion, and the dosage amount of SBS. The higher the content of styrene-butadiene-styrene block copolymer, the better its anti-skid performance. With the increase of SBS content, the anti-skid performance of asphalt increases significantly.2) Anti-PermeabilityThe anti-permeability of SBS modified emulsified asphalt depends mainly on the type, content and structure of SBS material. The higher the content of styrene-butadiene-styreneblock copolymer, the better its anti-permeability. With the increase of SBS content, the anti-permeability of asphalt increases significantly.3) ToughnessThe toughness of SBS modified emulsified asphalt depends mainly on the type, content and。
对改性乳化沥青的主要影响因素研究
存 以及使 用 性 能 均 有 很 大 的 影 响 。基 于上 述 现 状 ,研 究每 种 因素对 改性 乳化 沥青使 用效果 产 生
的影 响具有 重要 的指 导 意义 。 1 原材 料及试 验 方 案 1 . 1 原材 料及试 验 设备
基金项 目:新世 纪 优秀 人才 支持计 划 资 助 ( M E T一1 0— 0 2 7 ) ,中央高校基本科研业务费专项资金 ( C H D 2 0 1 0 D 0 0 4 )
第 2期
陈改霞等 .对改性乳化沥青 的主要影响 因素研究
3 9
1 . 2 制备过 程
剂含 量为 4 % 为基 础 ,改变 乳 化剂 掺 量 ,观测 乳
2 0 1 3年 4月
・
石 油 沥 青
P E T R O L E U M A S P H A L T
第2 7卷第 2期
乳化沥青专栏 ・
对 改 性乳 化 沥 青 的主 要 影 响 因素研 究
陈改 1 .长安大学材料科学与工程学院 ,西安 7 1 0 0 6 1 ;2 .长安大学公路学院 ,西 安 7 1 O O 6 4 )
混凝 土 路 面 面 临 严 峻 考 验 ,普 通 乳 化 沥 青 以 及 S B R胶乳 改 性 乳 化 沥青 的 蒸 发 残 留物 软 化 点 较
F M 3 0 0高剪切分散乳化 机 ( 可作为分散机 ,使
改性 剂均匀 分散 到基 质 沥青 中 ;又 可做乳 化机使 用 ,制备乳 化 沥青 ) ,转 速为 2 8 5 0 r / mi n 。
研究选 取 S K一 9 0号 作 为基 质 沥青 ( 技 术 性
关于改性乳化沥青的概述
关于改性乳化沥青的概述摘要针对改性乳化沥青一些性能指标符合道路施工应用,而且对环境不产生污染的要求。
建议改性乳化沥青的推广应用。
关键词原理;性能指标;前景0 引言随着国民经济的发展,人民的物质、精神生活、文化素质在逐步提高的同时,也认识到了生存环境的重要性,意识到保护环境是人类共同的使命,我们只有一个地球,保护环境是每个企业、每个公民必须尽到的社会责任。
目前对于道路热拌沥青混合料产生的污染,已经严重影响了人们的日常生活。
针对这一点,我公司研制了一种几乎零污染的能冷拌冷铺、喷洒型的改性乳化沥青。
此沥青施工简便,现场不需要加热,不污染大气环境,节省能源,效果显著。
以下是对改性乳化沥青的简单应用的介绍,如有不足之处还请指教.1 改性乳化沥青的原理所谓乳化沥青的研制也就是将热熔沥青倒入乳化机机械里经过高温机械研磨作用,使沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中,形成水包油状的沥清乳液,在常温下这种乳液呈液状。
此种生产加工过程是在密闭的容器中进行的,不会对大气造成污染。
改性乳化沥青是用相同的原理在制作过程中对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。
其实也就是沥青乳化技术和沥青改性技术的结合。
改性乳化沥青施工简便不需要加热,在常温下可以进行喷洒或拌合摊铺,对于铺筑各种结构的路面适用性强,更值得一提的是,在常温下改性乳化沥青可以自由流动,并且可以根据添加剂的不同做出各种使用性很广的改性乳化沥青,做贯入式或透层容易达到所要求的沥青膜厚度,这一点是热沥青不可能达到的。
乳化沥青分阳离子和阴离子两种类型,根据选择的水质和乳化剂、添加剂不同,生产出来的乳化沥青就不同。
由于阴阳离子乳化沥青微粒周围所带的电荷不同,其与矿料接触时所产生的作用也不相同,因矿料表面也普遍带有阴离子电荷,所以就会产生阴离子乳化沥青与矿料排斥,阳离子乳化沥青与矿料相互吸附,也就进一步说明了阴离子乳化沥青与矿料的黏附力降低,而阳离子乳化沥青与矿料有较好的黏附力。
SBR改性乳化沥青的研究
乳化剂 0%SBR 1%SBR 3%SBR 5%SBR 7%SBR 9%SBR
液体 0.5% 0.7% 1.5% 2.5% 3% 4%
固体 0.7% 1% 2% 3% 4% 6%
液/固(7:3) 0.5% 0.7% 1.5% 2% 2.5% 3.5%
分别采用不同种类的乳化剂和复合乳化剂制备 3%SBR
含量的改性乳化沥青,考察其在常温下(25℃)的存储稳定
性进,结果见表 3。 表 3 常温下不同种类乳化剂对 SBR 改性乳化沥青 存储稳定性的影响
乳化剂类型
12h 后表面 3 天后 5 天后 结皮情况 破乳情况 破乳情况
固体乳化剂
厚 底部破乳 破乳严重
盘一起置于干燥器中冷却至室温称其质量 m2。根据公式(1)
计算筛上剩余量 P。
P =[(m2-m1)/m]*100%
(1)
式中:P ——筛上残留物含量(%)
M ——乳化沥青试样质量(g)
m1——滤筛及金属盘质量(g)
m2——滤筛、金属盘与筛上残留物合计质量(g)
2 结果
2.1 乳化剂的选择 2.1.1 不同种类乳化剂和复合乳化剂的乳化能力 经过大量实验的探索,得到采用不同种类的乳化剂和复 合乳化剂可以成功制备改性乳化沥青的最低乳化剂用量的 数据,以此来评价乳化剂得乳化能力。结果见表 2.3(将用 慢裂快凝型液体阳离子与非离子乳化剂 OP-10 按质量 7∶3 配制的复合乳化剂简记为“液/固(7∶3)”,其他乳化剂也 采用类似记法)。
严重破乳 严重破乳
由表 4 可知,改性乳化沥青存储的温度越高,存储稳定 性越差。这是因为温度越高,乳液内部的微粒布朗运动越剧 烈,越容易碰撞在一起而发生破乳。
改性乳化沥青
改性乳化沥青改性乳化沥青是一种在道路建设中广泛使用的材料。
它是由乳化剂和改性剂与沥青混合而成的复合材料。
改性乳化沥青的使用可以显著提高道路的性能和耐久性。
在本文中,我们将介绍改性乳化沥青的制备方法、性能特点以及在道路建设中的应用。
1. 制备方法改性乳化沥青的制备方法可以分为两个步骤:乳化和改性。
乳化是将沥青与乳化剂混合,并通过机械搅拌使其形成乳化液。
改性是将乳化液与改性剂进行混合,经过一定的工艺处理后形成改性乳化沥青。
2. 性能特点改性乳化沥青相比传统的乳化沥青具有许多优点。
首先,它具有较好的粘附性能,能够更好地与道路基层结合,提高道路的稳定性和耐久性。
其次,改性乳化沥青在低温下也能保持较好的柔性,不易开裂。
此外,它还具有较好的耐水性能,能够在湿润环境下保持稳定性。
3. 应用领域改性乳化沥青在道路建设中有广泛的应用。
它可以用于道路基层的修补和养护,提高道路的使用寿命和耐久性。
此外,它也可以用于道路表面的封层,形成一层保护层,提高道路表面的平整度和降低噪音。
此外,在一些特殊环境下,如山区、高寒地区等,改性乳化沥青也能发挥较好的性能。
4. 施工要点在使用改性乳化沥青进行道路建设时,需要注意一些施工要点。
首先,要保证材料的质量稳定性,避免出现杂质和污染物。
其次,施工时要控制好沥青的温度,避免过高或过低影响材料的性能。
此外,要注意施工厚度和均匀性,以确保道路的平整度和稳定性。
5. 维护与保养改性乳化沥青道路在使用一段时间后,需要进行一定的维护与保养。
一方面,要定期进行巡查和清理,清除沥青表面的污物和杂质。
另一方面,要修补损坏的部分,保持道路的完整性和平整度。
此外,需要注意保护沥青表面,避免化学物质的侵蚀和机械磨损。
综上所述,改性乳化沥青是一种在道路建设中应用广泛的材料。
通过乳化和改性的工艺处理,可以使其具有优良的性能和耐久性。
在道路建设中,它能够提高道路的稳定性和耐久性,保障交通的安全和舒适性。
然而,在使用过程中还需注意施工要点和维护保养,以保证道路的性能和使用寿命。
复合改性乳化沥青的制备及其性能分析
0 引 言
为使水 泥乳 化沥 青砂 浆在 使用 环境 下有 较好 的 弹
简称 S BR)和苯 乙烯 一丁二烯 一苯 乙烯三 嵌段共 聚物
( t e e uain yeebokp lme,简 称 S S) s rn t e e tr lc oy r y b d s n B 树
脂 ,它们 在掺 量较 低 的情 况 下就可 获得 较好 的改性 效
( . n nU iesyo T c n lg ,Z uh uHu a 10 8 hn ; 1Hu a nvri f eh oo y h z o n n4 2 0 ,C ia t 2 Z uh u i s e M a r l T cn lg o ,Z uh uH nn4 20 ,C ia . h z o me w t i s eh oo yC . h z o u a 10 7 hn ) T N e a
果 ,但 S BS的质 量分数在 3% 以上 时的改性 沥青很难
性 和延展 性 ,所用 基质 沥青 在使 用温度 下 ( 寒冷 地 区
为 一0 8 2 0℃ ,严寒地 区为 - 0 6 4 ~ 0o C)应具有橡胶一样 的高 弹性 ,然 而 ,现有 石油 沥青具 有 高弹性 的温 度范 围较 窄 ,难 以满 足严寒 地 区使 用要 求 。 为扩大 石油 沥青 的高 弹性 温度 范 围 ,需 对 沥青 进 行 改性 ,常用 的方法 是 在 沥青 中加 入 聚合 物 改性 剂 。 将 聚合 物改性 剂加 入沥 青 中 ,能 改变 沥青 的组成 与胶 体 结构 ,从而 使其 高弹 性 的温度 范 围显 著扩 大 ,具 有
段利 艳 ,侯 清麟 ,杨
(. 1湖南工业 大学 ,湖南 株洲
军 ,王
进 ,左景奇
粘层油实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本研究旨在通过实验,探究改性乳化沥青粘层油在不同温度和压力条件下的性能,分析其剪切强度、拉拔强度、软化点、针入度、延度、弹性恢复率、动力粘度、韧性和粘韧性等指标,为南方高温多雨地区沥青路面施工提供技术参考。
二、实验材料1. 改性乳化沥青:SBS改性乳化沥青,符合国家标准。
2. 实验仪器:层间材料剪切试验仪、拉拔试验仪、温度控制箱、针入度仪、延度仪、弹性恢复率仪、动力粘度仪、韧性和粘韧性测试仪等。
三、实验方法1. 样品制备:按照国家标准制备改性乳化沥青粘层油样品,确保样品均匀一致。
2. 性能测试:将样品分别置于层间材料剪切试验仪、拉拔试验仪、温度控制箱等仪器中进行剪切强度、拉拔强度、软化点、针入度、延度、弹性恢复率、动力粘度、韧性和粘韧性等指标的测试。
3. 数据记录:详细记录实验数据,包括测试条件、测试结果等。
四、实验结果与分析1. 剪切强度:在60℃条件下,改性乳化沥青粘层油的剪切强度随软化点的提高而增大,呈正相关关系。
结果表明,提高软化点可以有效提高粘层油的剪切强度,增强层间粘结力。
2. 拉拔强度:在25℃条件下,改性乳化沥青粘层油的拉拔强度随针入度的增大而减小,呈负相关关系。
同时,25℃时的拉拔强度与5℃时的拉拔强度呈正相关关系。
这说明提高针入度可以降低粘层油的拉拔强度,降低层间滑移风险。
3. 软化点:根据实验结果,建议将改性乳化沥青粘层油的软化点指标调整为55℃。
4. 针入度:根据实验结果,建议将改性乳化沥青粘层油的针入度指标调整为40~100dmm。
5. 延度:在5℃条件下,改性乳化沥青粘层油的低温拉拔强度随延度的提高而增大,呈正相关关系。
因此,提高延度可以增强粘层油的低温抗裂性能。
6. 弹性恢复率:在25℃条件下,改性乳化沥青粘层油的弹性恢复率与车辙原板、轮碾板的25℃拉拔强度呈强正相关关系。
这说明提高弹性恢复率可以增强粘层油的抗车辙性能。
7. 动力粘度:在25℃和60℃条件下,改性乳化沥青粘层油的动力粘度与剪切强度呈强正相关关系。
SBS改性乳化沥青研究进展
SBS改性乳化沥青研究进展摘要:相较于改性沥青或者乳化沥青,SBS改性乳化沥青的优势更加显著,无论是在利用率方面还是在节能环保等方面,SBS改性乳化沥青都有着显著优势。
这使得SBS改性乳化沥青得到了广泛应用,并且针对SBS改性乳化沥青的研究也愈发深入。
本文介绍了SBS改性乳化沥青的研究进展,并围绕SBS改性乳化沥青的优点、制备工艺以及SBS改性乳化沥青性能影响因素等展开论述。
关键词:SBS改性乳化沥青;研究进展;制备工艺;影响因素引言:SBS改性乳化沥青是指借助SBS改性剂对基质沥青进行改性,进而制成SBS改性沥青,然后再通过对SBS改性沥青的乳化形成SBS改性乳化沥青。
SBS改性乳化沥青优势显著,因此有着广阔的应用前景,目前已经在桥面、建筑屋顶、路面等工程中得到广泛应用,并且在农田土壤改良、金属材料表面防腐以及沙漠固化等领域也发挥着重要作用。
但SBS改性乳化沥青依然存在乳化难度大以及破乳等方面的问题,应进一步加深对SBS改性乳化沥青的研究,为SBS改性乳化沥青的高效制备与应用奠定基础。
1SBS改性乳化沥青的发展最初乳化沥青生产主要集中在美国,但随着社会经济的发展,普通沥青已经难以满足应用需求,市场中对高性能乳化沥青的需求越来越旺盛,这推动了改性乳化沥青的发展。
针对改性乳化理性的研究最早出现于20世纪60年代末70年代初的德国,至20世纪80年代,改性乳化沥青开始在美国得到应用,主要应用于道路的铺设与养护领域。
我国在这方面的研究成果也十分显著,阳离子氯丁胶乳改性乳化沥青便是我国于20世纪70年代首次研发成功的。
另外,我国在改性剂方面的研究也取得了丰硕的成果,如对丁苯胶乳的改进研究等,极大地提升了改进剂的应用效果,同时也推动了我国SBS改性乳化沥青的发展。
2SBS改性乳化沥青的制备工艺2.1先乳化后改性工艺先乳化后改进工艺的优势在于乳化难度低,并且对乳化设备要求不高。
但是应用先乳化后改进工艺需要使用SBS胶乳,SBS胶乳不仅生产工艺比较复杂,而且稳定性差,容易发生分层。
改性乳化沥青的生产工艺
改性乳化沥青的生产工艺及成本一、乳化沥青的改性工艺乳化沥青的改性生产工艺可以分为四类:1.制作出乳化沥青后掺加胶乳改性剂,即先乳化后改性;2.将胶乳改性剂掺配到乳化剂水溶液中,然后与沥青一起进入胶体磨制作出改性乳化沥青;3.将胶乳改性剂、乳化剂水溶液、沥青同时放入胶体磨制作改性乳化沥青(2,3两种方法可以统称为边乳化边改性);4.将改性沥青进行乳化,制作出乳化的改性沥青。
(1)先乳化后改性这是一种相对简单的制作改性乳化沥青的方式。
生产工序是将热沥青和乳化剂皂液一起通过胶体磨制成普通的乳化沥青,再通过机械搅拌将胶乳状的改性剂加入到乳化沥青中,制成改性的乳化沥青。
该方法的优点是,对设备要求不高,缺点是是适合胶乳状的改性剂。
生产工艺见图1-1.图1-1 先乳化后改性方法制作改性乳化沥青示意图(2)边乳化边改性这是国外常用的一种制作改性乳化沥青的方法。
典型的生产工序是将改性剂掺配到乳化剂皂液中,然后将“改性”的皂液与沥青一起进入胶体磨,制成改性乳化沥青;或者不是将改性剂预先惨加到乳化剂皂液中,而是单独放到一个罐中,最终在泵送管道中与乳化剂、酸、水等混合后再与热沥青一起进入胶体磨。
生产工艺见图1-2.将胶乳改性剂惨加到皂液罐的方法,其优点是与生产普通乳化沥青的工艺完全相同,不需要对生产设备做任何改动;缺点是用该方法生产改性乳化沥青时,改性剂的计量受到一定限制,且要求改性剂胶乳能够耐受皂液的PH值。
而将胶乳改性剂通过管道直接连接到胶体磨的方法可以克服上述缺点,但要求对普通乳化沥青设备进行必要的改进后方可用于改性乳化沥青的生产。
图1-1 边乳化改性方法制作改性乳化沥青示意图(3)先改性后乳化该方法是将现成的改性沥青加热到一定温度,成为流淌状起进入胶体磨,制成乳化的改性沥青。
生产工艺见图1-3.图1-3 先改性后乳化方法制作改性乳化沥青示意图“在各种改性剂中,SBS对热拌沥青混合料的改性效果是最好的”,受这一观点的影响,国内也普遍认为SBS对乳化沥青的改性效果应该改也是最佳的,于是在没有胶乳状SBS的情况下,国内出现了想法设法乳化SBS改性沥青现象。
宽域改性乳化沥青研究
关 键 词 宽域
改性 乳 化
研究
1 国 内外研 究与应 用现状 我 国改性 乳化沥 青技 术近年 已经取 得 了可喜 的成绩 ,但 与国际 上发达 国家 的水平还 有很 大差
距 。随着乳化 沥青技 术 的发 展 ,未来乳 化沥 青 的
2 1 改性 剂筛选 . 大 多数 聚合物 沥青 改性剂 ,如 目前 国 内采用
量为 6 0 时 ,沥 青 的软化 点越过 9 C,达 到 了 . 0
能 不变 ;降低 能 量消耗 ,提高 工效 ,延长道 路寿
命 ,降低综合 造路 成本 。
・
要求 ,因此有 必要对宽 域改 性乳 化沥青 进行 深入
研究。 [
22 s . s改性剂对 国内沥青 的改性 改 性 AH一0号标 准 路 用沥 青 的 对 比试 验 结 7 果 如表 1 所示 。由表 1可见 ,随改性 剂用 量的增 加 ,沥青 的软 化点 显著提 高 ,针 入度 指数亦 随之 增加 , 感温性 降低 , 而弗 氏脆 点基本保 持不变 。 当 其含 量仅 为 4 5 . %时 ,沥 青的软 化 点为 8 _ 9C,比
1 l C。这 就意 味着 沥青 的使 用温度 区 间 比改 性
前增 加了 4 可 见改性 效果 的 明显 。 s改性 剂 4C, s
改性 沥青 的最高 使 用温 度 ,主 要 取决 于 S S改 性 剂 的含 量 , 而最低使 用温 度 主要取 决于 基质沥 青 。
一
软 化 点对 其掺 量 的变 化最 敏 感 。当 s s改性 剂 含
产 ,在 高低温 指标方 面往往 只能 满足某 一方 面 的
它的熵 熔点 约为 1 C, 加热条 件下 , 需简单 1 在 5 仅 机 械搅 拌 ,即可稳 定地 分散于 沥青 之 中 ,克服了
乳化沥青的改性
乳化沥青改性方法分为两大类,对乳化沥青改性和对改性沥青乳化。
2.1 乳化沥青的改性以各种胶乳为改性剂生产改性乳化沥青的工艺最主要的是胶乳的选择和胶乳的加入方式。
把胶乳掺入乳化沥青中的方法有多种:.a) 在胶体磨前加人,即把胶乳加入到皂液中。
可以加入皂液配制罐中,也可以加入到皂液配制罐出口管道中。
如果加入到皂液配制罐出口管道中,应考虑胶乳与皂液按比例计量问题以及胶乳与皂液混合是否均匀的问题。
为了使胶乳与皂液混合均匀,需要增加静态混合器。
b) 胶乳直接送入胶体磨,在皂液、沥青乳化的同时,混和分散均匀。
这种情况下,胶体磨的入口是三个,三种原料同时按比例进入。
c) 胶乳在胶体磨后加,即在胶体磨出口处加入。
这种情况下,必须有混合分散设备,使乳胶与乳化沥青混合分散均匀。
混合分散设备可以是胶体磨、乳化机、静态混合器等。
d) 在乳化沥青成品中掺入,再经乳化机混合分散。
e) 在拌制乳化沥青混合料时掺入,例如在稀浆封层机中掺入,与集料、乳化沥青、水及添加剂等同时拌制成改性乳化沥青稀浆混合料,对路面进行稀浆封层。
胶乳属于热力学不稳定体系,易因各种原因引起破乳。
破乳后的胶乳脱水凝结,结成胶团,极易堵塞乳化机、泵、管道、阀门。
所以使用胶乳应特别注意,通过胶乳的各种设备以及管道、阀等必须在使用后立即清洗干净,以免问题发生。
选择胶乳除应考虑品种、性能、价格等外,还应考虑其微粒离子电荷的电性。
这一点对于改性乳化沥青特别重要。
胶乳微粒离子电荷应和沥青乳化剂分子所带电荷相一致或相匹配。
如:同是阳离子;同是阴离子;可与阳离子或阴离子相匹配的非离子。
如果胶乳微粒离子电荷和沥青乳化剂分子所带电荷不相一致或不匹配,则会消耗掉一部分乳化剂,严重时则会引起破乳,造成损失,达不到改性的目的。
从理论上讲阳离子乳化剂可以和阴离子乳化剂复配。
实际上这种复配是有很严格的条件的,不是随意就能复配的,所以选择胶乳时应特别重视这一间题,与沥青乳化剂分子所带电荷相反的胶乳是不能使用的。
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陈先华东南大学交通学院摘要:本文分析了我国聚合物改性沥青的应用现状,总结了我国十多年来的聚合物改性沥青的研究成果与应用的经验,并对我国改性沥青的研究工作了进行较深入的探讨,提出了较为客观实际的建议。
关键词:聚合物改性沥青应用现状分析Analysis on Current Application of Polymer Modified AsphaltXianhua Chen Transportation Institute,Southeast University ChinaAbstractThis paper analyzed current application of polymer modified asphalt of Chinaand summarized relative research and experiences of application. The paper alsodiscussed what the country’s modified asphalt research work should do next andput forward some proposal.【Key Words】Polymer Modified Asphalt Current Applications Analysis 1、我国改性沥青概述根据《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98),所谓的改性沥青是指通过往沥青中掺加”橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂(改性剂)”或采取“对沥青轻度氧化加工”等措施,“使沥青或沥青混合料的性能得到改善”而制成的沥青结合料。
改性剂则指的是“在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工的有机或无机材料”,它应“可熔融、分散在沥青中”、能够“改善或提高沥青路面材料性能”、“与沥青发生反应或裹复在集料表面上”。
从上面的叙述可以看出,沥青改性可以分为物理改性与化学改性两大类。
本文仅涉及狭义的改性沥青,即化学改性沥青中的聚合物改性沥青。
我国对沥青及沥青混合料改性的技术研究已有近二十年的历史,范围基本上涉及到路面使用性能改善的每一方面,并且在许多方面取得了有较大实用价值的成果,主要表现为:(1) 广泛应用于工程实际的SBR橡胶改性产品,如重庆交通科研所研制的湿法SBR;(2) SBS等热塑性弹性体改性技术及PE等树脂类复合改性技术,如国创一号、二号;(3) 作为“八五”攻关项目的土工格栅、土工布等改善沥青路面结构力学性能的物理改性技术;(4) SMA(Stone Mastic Asphalt)及相应桥面铺装的研究;(5) 成套沥青改性设备开发研制,如北京国创改性沥青有限责任公司的LG-8型炼磨式设备等;总结我国改性沥青的研究与应用情况,主要呈现这几个特点:我国关于改性沥青的研究工作起步较早,基本上是与国际同步的;我国的改性沥青研究工作主要停留在实验室与试验路上,而且各研究工作几乎是由各高等院校、科研院所独立完成的,缺乏象美国SHRP那样的大型系统工程;我国改性沥青的应用规模很小,或者说根本谈不上应用规模,相应的沥青改性设备与成套生产-施工-管理工艺的研究工作显得滞后。
也正是由于此,改性沥青的成本与国外相应改性沥青的成本而言,无多少竞争优势。
2、国内改性沥青的技术水平2.1沥青改性的关键技术沥青作为一种复杂的高分子碳氢化合物,在一定温度与荷载作用下表现为典型的弹-粘-塑性,并且在高温与紫外线照射下会产生老化现象。
因此加入改性剂的主要目的就是要改善沥青混合料在高温下的路用性能,提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等方面的性能。
沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问题[1]。
所谓相容性,在热力学上的含义是指明两种或两种以上物质按任意比例形成均相体系(或物质)的能力。
但实际生活中能够完全互溶的物质几乎是不存在的,因此道路工程上所指的相容性是指“聚合物改性剂以微细的颗粒与基质沥青发生反应或均匀、稳定地分散在基质沥青中,而不发生分层、凝聚或离析等现象”。
改性剂与基质沥青的相容性主要取决于两者之间的界面作用、基质沥青的组分以及集合物的极性、颗粒大小、分子结构等因素。
一般地,聚合物的极性愈强,分子结构与沥青愈接近,则它与基质沥青的相容性越好,相应地改性效果也较好。
国内的研究还表明聚烯烃类改性剂与高饱和分的沥青相容性较好,而SBR、SBS等则与高芳香分的基质沥青相容性较好[2]。
比利时FINA公司(国内有其分部)在对SBS改性剂进行大量研究后发现,基质沥青中沥青质含量对SBS改性效果的影响极大,基质沥青中沥青质的含量越高,相容性越好。
美国化学家Brule甚至还给出了相容性较好的基质沥青的组分比例:饱和分:(芳香分+树脂):沥青质=(8-12%):(85-89%):(1-5%)。
从这些研究中,我们可以看出改性剂与沥青的相容性与基质沥青的组分密切相关,但目前国内国际上对此尚无统一的看法,这里不再赘述。
2.2沥青的改性性能与改性机理改性沥青的主要功用之一是提高沥青混合料在高温下的抵抗变形能力,而在其他温度下对沥青或沥青混合料的特性无不利作用。
纵观国内聚合物改性沥青的研究与应用情况,改性沥青通常具有如下几个特点:(1) 优良的高温稳定性;(2) 较好的低温抗裂和抗反射裂缝的能力;(3) 粘结力及抗水损害能力增强;(4) 具有较长的使用寿命。
不同种类的改性剂对沥青性能的改善作用是不一样的,一般地,树脂类材料改性后沥青的针入度下降、软化点上升,而延度变小。
橡胶类材料改性后,沥青的针入度会有所降低,而延度与软化点都会上升;热塑性弹性体材料则具有良好的双向改性功能。
对于沥青的改性机理,目前尚无定论,总结所搜集到的资料与观点:(1) 聚合物与沥青的共混体的最佳状态:聚合物以离散相状态均匀分布在呈连续相的沥青介质中,这种结构类似于用级配理论中的骨架密实结构;(2) 聚合物在沥青中会产生溶胀现象;(3) 聚合物在沥青中的掺量存在一个临界值(即美国科学家Collins所称的临界掺量),达到临界掺量时,聚合物形成一种稳定而富有弹性的网络结构;当超过此值时,改性体系发生相变,聚合物由非连续相转化为连续相,沥青由连续相转化为非连续;在另一方面过高的掺量会大大增加改性成本而显得不经济)[3]。
2.3国产改性沥青的种类与加工方法一种聚合物能否作为改性剂,主要看它是否具备这几个条件:(1)与沥青相容;(2)在沥青的混合温度下能够抵抗分解;(3)易加工与批量生产;(4)在使用过程中能够始终保持原有的优良性能;(5)经济上合理,不显著增加工程造价。
目前,国内用于沥青改性的聚合物品种繁多,归纳起来,大致可分为三种类型:(1) 橡胶改性类:如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPDM)、废旧的汽车轮胎等;(2) 热塑性弹性体:如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);(3) 树脂类:包括热塑性树脂与热固性树脂。
前者有聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸-乙烯共聚物(EVA)、聚乙氯烯(PVC),后者有近年来国外(美国)广泛用作正交异性钢桥面铺装的环氧树脂(EP)(注国内首次使用在正交异性钢桥上的工程案例为南京长江二桥)。
目前,在国内使用较多的主要有SBR、PE、EVA,SBS也因为其良好的双向改性性能(即同时改变基质沥青的高温与低温性能的能力)在近年来得到较广泛的应用。
影响改性沥青在国内应用的因素主要表现为沥青改性后的路用性能、生产施工的难易程度与改性成本。
我国现有的几种改性沥青的质量水平基本上与国际上用同类型改性剂的改性沥青大体相当,因此加工方式的难易成了国内改性沥青与同类国际产品竞争的主要方面而在这一方面我国与欧美国家存在较大的差距。
目前,国内外生产改性沥青时,除了极少一部分(如SBR胶乳、磨细的橡胶粉)采用直接拌和的方式外,大部分改性剂与路用沥青的相容性并不太好,必须采取高速剪切、胶体磨、混炼等特殊加工方式,才能使改性剂均匀分散于混合料中。
归纳起来,国内改性沥青的制作方式有以下几种(见图1)。
图1 改性沥青的制作方式(请作者见文后,将图片email给本站。
)f2.4国产改性沥青的制造工艺我国现有的改性沥青加工工艺,能形成规模化生产的成熟技术为数不多,其中较有影响力的有北京市国创改性沥青有限责任公司生产的国创一号、国创二号的工艺以及重庆交通科学研究所研制的“溶剂法生产工艺。
根据SamMaccarrone的观点,聚合物在沥青-聚合物共混体系中的理想状态是细分布而非完全至溶状态。
因此制造改性沥青的关键在于能将改性剂磨细,并使其均匀地分散天沥青胶体中。
沥青改性设备一般包括七个子系统:沥青外掺剂供给系统、炼磨搅拌系统、加热保温系统、控制系统、称量称重系统、液压站及成品贮存罐。
胶体磨是整个改洚设备的核心,它应能在高温、高压环境下长时间高速旋转,同时还应能控制物料的均混粒度以及胶溶效果。
胶体磨式、高速剪切等专用设备我国都已经有产品,其中北京市国创改性沥青有限责任公司的LG-8型炼磨式改性沥青设备已通过交通部科技司与公路司的联合鉴定,性能达到国际先进水平,另外重庆交通科研所、西安筑路机械厂等单位也研制出了相应的设备,河南省交通厅等省公路部门还从国外引进了相应的设备。
3、国内改性沥青研究中存在的问题与可能的对策(1) 我国关于改性沥青的研究工作多,并且取得了不少成果,但实际应用于工程的比重远低于欧美国家,远没有达到规模应用的水平。
另外我国的改性沥青的研究工作往往由各高等院校、科研院所独立完成,缺少象美国公路战略系统(SHRP)这样的大型系统工程,研究的随机性大,配套工作滞后。
由于各部门的利益关系,沥青改性的关键技术往往是秘而不宣的在一定程度上造成人财物力的巨大浪费。
这方面的问题实际与我国公路部门的体制有关,超出了本文的范围,不予深究。
(2) 改性沥青的相容性问题。
纵观国内的大多数改性沥青,聚合物与基质沥青之间并未发生明显的化学反应,它们仅仅靠微弱的界面作用物理联结。
因此改性效果受加工设备、加工工艺等因素影响很大,并且,贮存时间稍长即发生分层离析等现象,降低了改性效果。
另外,改性沥青在应用于路面工程时,往往要使用加强材料如硅质集料、纤维等。
这些材料一般是亲水性的,而沥青与聚合物都是憎水性的,这样也使得改性沥青不容易与加强材料牢固地结合。
一种研究思路就是往改性沥青中加入一些含反应性基团的化学组分,使沥青与聚合物之间形成化学键联结,而改性沥青与加强材料也形成化学键联结,提高了改性效果[4]。
在这一方面,美国与日本都有相应的专利技术成果值得借鉴。
另一种研究思路就是寻找新的改性剂,如SBS与热固性材料–环氧沥青混凝土(EP)。