沥青抗剥剂

众多的北美沥青供应商都是我们的稳定客户
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内容介绍
公路水损害介绍,原因以及解决的办法 抗剥落剂性能评价方法 国内市场基本情况
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抗剥落剂性能评价方法
针对沥青:
常规水煮法 薄膜加热水煮法(仅相当于沥青拌和过程 的老化)
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抗剥落剂性能评价方法
针对沥青混合料
沥青混合料浸水马歇尔试验(马歇尔残留稳定度) 真空饱水马歇尔试验 冻融劈裂试验(冻融劈裂强度比TSR)TSR data sheet 根据美国公路战略研究计划(SHRP)superpave 统一 标准, TSR≥80%
水损害原因-石料-电荷
40 30 Zeta Potential (mV) 20 10 0 -10 -20 -30 -40 pH of Aqueous Phase 液体的pH值 0 2 4 6 8 10 12
Typical calcareous stone 典型的钙质石料
. pH值中性附 近,石灰石, dolomites, 和含钙硅酸 盐显示弱负 电荷.
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
美德维实伟克液体抗剥落剂
施工安全,环境安全 获 ISO9002 质量认证 世界上唯一的微标识检测法(PaveChek microtaggant )便于工程监督
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
美德维实伟克液体抗剥落剂 作用原理:
渗透剂 / 润湿剂 - 消除水膜和尘土对沥青 和骨料粘附的阻碍 化学反应吸附剂 - 成为沥青和骨料间的牢 固桥梁 特殊的排斥水分组分 微标识剂
沥青抗剥落剂 Pavebond Lite Morlife 300, 2200, 3300, 5000 Pave 192
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
液体抗剥落剂的分类 从化学反应吸附剂品种分类:
胺类(占98% 98%) 98% 非胺类
从配方组份分类:
单一组份配方 复合组份配方( 更能适应不同酸性的骨料, 主动抗水型均为复合组份配方)
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抗剥落剂性能评价方法
交通部公路科学研究所Morlife 2200鉴定报告
玄武岩 未掺剥 落剂 试验条件 室温 一次冻融循环 二次冻融循环 掺剥落 剂 室温 一次冻融循环 二次冻融循环 86.27 79.74
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TSR
79.52 63.70
抗剥落剂性能评价方法
交通部公路科学研究所Morlife 2200鉴定报告
1) 改变骨料表面电荷 2) 与树脂酸构成不溶于水的羧酸盐 3) 使沥青膜变硬(也可以观测到抗老化性能)
> Portland cement 波特兰水泥作用原理与熟石灰相似,
但更昂贵 > Polymer latex 聚合体乳胶预先裹附在骨料上,与骨料表 面相键合,在冻融试验中常观测到抗剥落性能.典型用 量为0.5-1.5%bwa.
电 位
Typical silicate Stone 典型的硅酸盐石料
反之,象燧 石,花岗岩, 玄武岩,和 砂岩 等硅酸盐显 示出强的 负表面电荷.
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
解决方法
液体抗剥落剂
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
解决方法
液体抗剥落剂
沥青
石料表面
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
液体抗剥落剂的分类 从与骨料结合状态分类:
自身不抗水型 被动抗水型 主动抗水型
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
液体抗剥落剂的分类
主动抗水型
沥青路面的寿命取决于沥青和骨料 的粘附性能.
骨料和水有一种天然的亲合性,并且 事实上,每一块骨料甚至在干燥后都 有一层看不见的膜.现场施工中, 骨料上还存在大量尘土.
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
部分应用工程实例
武汉长江大桥 武汉机场路 广东盐坝高速 宁波329国道
上海卢浦大桥 福建漳诏高速 银古高速 新疆巴昭段
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
使用美德维实伟克液体抗剥落剂的部分供应商
Shell (壳牌 壳牌) 壳牌 BP/Amoco Ergon Marathon - Ashland Petroleum Paramount Petroleum Koch Materials( ( 科氏材料) 科氏材料) Chevron Huntway Refining Tesoro Refining Williams Refinery
花岗岩 石料种类 石灰岩 安山岩 玄武岩 片麻岩 砂岩 (黑) 0.97 0.71 0.64 0.62 0.57 0.55 碱值 花岗岩 (红) 0.54
From: 高速公路沥青路面早期损坏分析 沈金安等
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-石料-不溶酸含量
45 40 35
Freeze-Thaw Cycles
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-沥青成分-聚合体
Pi-bonding stabilization causes association of the PNA asphaltene structures.
(OH)
Venezualan asphaltene, proposed for 510C residue by Carbognani, INTEVEP S.A. Tech Report 1992
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
液体抗剥落剂的分类
由于水膜及尘土的排斥,没有添 加主动抗水型抗剥落剂的沥青无 法与骨料紧密结合.
最终水分和尘土可以破坏沥青和 骨料之间的较弱的结合,将沥青 从骨料上剥离.
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
液体抗剥落剂的分类
美德维实伟克主动抗水型抗剥落剂使 沥青可以穿透水膜,驱尘,并完全进 入骨料表面的孔隙.在沥青和骨料之 间形成很强的结合,从而使沥青混合 料更牢固,增强整个路面结合,抵抗 水分的侵蚀,延长道路寿命.
(OH)
These molecules also possess the highest amounts of heteroatoms and organometallics (Fe, Ni, and V) in bitumen, imparting polarity and alkane insolubility to this bitumen fraction.
水损害原因-沥青成分-胶束
据报道,沥青微胶粒大小约3纳米.而树脂酸沥青中次重的沥青 片断,其组分包括萘酸,以稳定微胶粒 Typical bitumen naphthenic acid in the resin fraction: R
HO C O
The number of fused rings ranges from 0 to 4. MW is generally 200-400. C-7 to C-12 are mostly monocyclic. +C-12 are multicyclic. 15
消石灰 TJ 066 (同济) AR-68 (重庆公路科学研究所) ( ASA-9304 (吉林省石油化工设计研究院) 卡洛胺 (成都卡洛科技实业有限公司公司) PA-1 (西安公路研究所)
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
其他解决方法
> Lime 石灰(通常是熟石灰)一般使用1-2%bwa
物理嵌合力
AGGREGATE 集料
浓度
电荷
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Hale Waihona Puke 公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-沥青和石料材料选择
沥青成分和结构
分子间作用
交联作用
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-沥青成分-分子 近期的研究表明,plinuclear
aromatic (PNA)分子是沥青质 的主要成分 分子大小范围是12-24A
复合配方对不同骨料的适用性更佳
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
成本分析
液体抗剥落剂添加量通常为沥青重量的 0.25--1%,通常每公里 (双向)需约500公斤抗剥落剂 添加液体抗剥落剂的成本: W x 6% x 0.3% x 22 = 0.0039W 添加消石灰的成本: 添加水泥的成本: W: 沥青混凝土重量 W x 94% x 2% x 0.17 = 0.0032W W x 94% x 2% x 0.30 = 0.0057W
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害介绍 (a) 裂纹早期 (b) 裂纹严重现象
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害介绍 (a) 麻面早期 (b) 麻面严重状态
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害介绍
坑洞
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害机理
沥青和集料间的分离(detachment) 沥青和集料间的剥离(displacement) 自乳化(spontaneous emulsification) 孔隙压力诱导(pore pressure-induced damage) 水动力冲刷(hydaulic scour) 环境影响因素(effects of environment)
◆
冻 10 融 周 期
5 0 0
Granites, Chert, Mica Sandstone ◆ ◆◆ 花岗岩,燧石,云母砂岩 ◆ ◆ ◆ ◆
20 40 60 Acid Insolubles (%) 80 不溶解酸 (%) 100
McMann, M. from SHRP Reports
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
花岗岩 未掺剥 落剂 试验条件 室温 一次冻融循环 二次冻融循环 掺剥落 剂 室温 一次冻融循环 二次冻融循环 82.13 70.34 78.94 59.03 TSR
冻融劈裂强度比提高明显
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国内市场基本情况
公路水损害介绍,原因以及解决的办法 抗剥落剂性能评价方法 国内市场基本情况
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国内市场基本情况
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R = 0.9508
Limestones 石灰石
30 25 20 15
Increasing content of siliceous minerals leads to poorer adhesion. 提高硅酸盐矿物的含 量导致吸附性下降.
Calcareous Sandstone ◆ 钙质砂岩
Basalt 玄武岩
MEADWESTVACO 沥青抗剥落剂
2005.3.4
内容介绍
公路水损害介绍,原因以及解决的办法 抗剥落剂性能评价方法 国内市场基本情况
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内容介绍
公路水损害介绍, 公路水损害介绍,原因以及解决的办法 抗剥落剂性能评价方法 国内市场基本情况
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害介绍
(a) 泛油 (b) 车辙
综合影响!
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害因素
沥青和石料材料选择 混合料配合比设计 防排水设计 结构整体设计 施工 养护 交通
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害因素-沥青和石料材料选择
影响粘附力 的因素
界面间的 化学作用
BITUMEN 沥青
极性物质
表面能
表面活性位
表面 化学
矿物学
公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-石料
物理和机械性能
> 孔体积和表面积 > 表面粗糙程度 > 尺寸大小 > 棱角 > 硬度,稳定度
化学和表面性能
> 晶型结构 > 表面官能团
-酸碱度/金属元素
> 电荷 > 水含量
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-石料-碱值
石料碱值测试结果
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
水损害原因-沥青成分-胶束
Pi-bound PNA species further assemble into larger structures…..
Ultimately, forming various micellar structures.
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
普通液体抗剥落剂的主要问题
化学合成薄弱(脂肪链长短,支链长短, 功能基团的种类,数量,空间位置) 气味大 热稳定性差 产品单一
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
美德维实伟克液体抗剥落剂
系列产品(PaveBond MORLIFE Pave 192) 复合组份配方 主动抗水型 无异味 优秀的热稳定性
美德维实伟克液体抗剥落剂添加量仅为沥青重量的不0.3%或更少
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公路水损害介绍,原因以及解决的办法
部分应用工程实例
洛杉矶国际机场,所有跑道和停车区 旧金山国际机场,所有跑道和停车区 圣地亚哥机场,所有跑道和停车区
:
丹佛机场,所有跑道和停车区 密歇根州 94号 北卡罗来那州 40号 德克萨斯州 37号 田纳西州 40号 加里福尼亚州 5号 伊里诺易州 90号