高性能彩色改性乳化沥青及其微表处技术——交通运输建设科技成果介绍

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微表处技术在高速公路养护中的应用研究

微表处技术在高速公路养护中的应用研究

微表处技术在高速公路养护中的应用研究摘要:微表处技术是高速公路的预防性养护技术,是通过专门的技术设备,对聚合物进行改性,再与添加剂按一定的比例进行搅拌,形成稀浆混合料,最终铺设到原路面上。

微表处技术具有较强的预防性,并具有较强的针对性,能确保路面的稳定性,解决因水渗而引起的一些裂缝、路面松散等问题。

微表处可提高沥青路面的抗滑性能,并可有效地弥补车辙。

经微表处处理后的高速公路,既可达到正常的行车性能,又可延长其使用寿命。

基于此,本文对微表处技术在高速公路养护中的应用进行探讨。

关键词:高速公路;养护;微表处技术引言在高速公路项目中,高质量的建设是确保公路安全的根本,而在后期的运行过程中,良好的公路养护技术则是确保高速公路实际应用价值的关键。

所以,在高速公路的全生命期内,对其进行养护是非常重要的。

为了确保高速公路的正常运行,公路养护部门一直在致力于研究出可以提升公路养护水平的技术。

在持续的努力之下,目前的高速公路养护中,正在积极地采用可减少材料使用量、显著改善路面使用性能及延长道路使用寿命的微表处技术,以其显著的技术优势,为我国高速公路的稳定发展打下了坚实的基础。

1微表处技术的特点微表处技术是将高分子改性乳化沥青与填料、骨料、水、外加剂按照一定的比例混合,经适当的施工工艺处理后,形成的一种薄层结构。

属于一种高科技的路面养护新技术,可以对路面进行保护并对路面进行更新,可以将其应用到沥青和水泥路面的养护工作中[1]。

第一,具有操作简便的特点。

微表处技术可在常温下进行,可在夜间施工,可在较短的时间内完成,可使交通量大、病害严重的路面快速恢复通行,对交通和环境的影响小、污染小;第二,应用范围宽泛。

由于表面微观聚集的原料粒子比较细小,可以形成非常薄的一层。

因此,被广泛用于市政桥梁、公路的养护。

与常规稀浆封层法相比,微表处技术使用的骨料具有较高的质量,因此适合在重载道路及车流量较大的路段使用;第三,延长寿命。

微表处技术可以让道路变得更加平整,也就是可以让道路上的一些细微的痕迹得到有效处理,比如一些细微的车辙、龟裂等等,防止雨水和积雪进入基层和密实路面,并且不会影响到路面的排水。

彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用

彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用

彩色乳化沥青微表处技术的研究与
应用
彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用是一种新兴的道路建设技术,它可以大大提高道路的耐久性和外观效果。

它的出现也带来了一种新的公路修建方式,使得更多的人能够体验到更好的公路修建质量。

因此,彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用对于公路建设有着重要的意义。

首先,彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用可以提升道路的耐久性。

彩色乳化沥青是通过将沥青和特殊的乳化剂混合在一起,然后加热熔化之后再形成固态,使其具有良好的抗冲击性和耐久性。

此外,彩色乳化沥青也具有良好的耐水性,可以有效地防止水汽从道路表面的渗透,从而提高道路的耐久性。

其次,彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用可以改善道路的外观效果。

彩色乳化沥青微表处技术可以制作出具有美观外观的道路,其加工流程可以根据客户的不同需求制作出不同外观效果的道路,例如有些客户喜欢金色、银色等等,都可以满足他们的需求。

此外,彩色乳化沥青微表处技术也可以降低公路建设的造价。

彩色乳化沥青微表处技术的施工时间较短,相比传统的沥青路面施工,可以节省大量的人工、材料费用,从而降低公路建设的造价。

此外,彩色乳化沥青微表处技术还可以确保交通安全。

彩色乳化沥青微表处技术的施工工艺比传统的沥青路面施工工艺更加严格,能够确保其承载能力较强,从而确保交通安全,避免交通事故的发生。

总之,彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用可以提升道路的耐久性和外观效果,并且能够降低公路建设的造价和确保交通安全,因此,彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用对于公路建设有着重要的意义。

因此,有必要加强彩色乳化沥青微表处技术的研究和应用,以提高我国公路建设的质量和水平。

微表处用改性乳化沥青的研究及应用

微表处用改性乳化沥青的研究及应用

青相较软 S R相相对较硬 ,由于较硬的 S R相 B B
起 着 阻碍沥 青分 子 流动 滑动 的作 用 , 以 S R的 所 B 加入 提高 了沥 青 的高温 稳 定性 。 S R 胶 乳作 为 改 性 剂 既解 决 了 与 沥 青 的相 B 容 性 问题 ,又 改善 了沥 青 的高 温稳 定性 和低 温 开
维普资讯
第 3期
李荫国等 ・ 微表处用改性乳化沥青的研 究及应用
裂性 ,增加 了乳 化沥 青与 骨料 的粘 附性 。
12 快开 放交通 型 乳化剂 的 开发研制 .
乳化剂 是 由亲 水 基和亲 油基 两个 基 团所组 成
的化合物 ,但不是所有这种结构的化合物都可用
变了原有路面的使用性能和使用寿命 ,显著提高
了沥 青路面 的 防水 、抗 滑 、耐磨 等功 能 ,取得 了 巨大 的社会 效益 和 经济效 益 ,在 公路 养护 中越 来 越 被 重视 。
此 改性 剂 选择 了与 其结 构相似 的 S R胶 乳 , B B SR 是 丁 二烯 与苯 乙烯 线形 共聚 物 。 由于 S R分 子 量大 , B 分子 间作用 力大 , 子 分 相 互缠 结 ,因此具 有 良好 的粘弹 性 , S R对 沥 用 B 青进 行改 性 , 以明显改 善沥 青 的高低 温 稳定性 , 可 尤其是 低 温性 能有 明显 改善 , 其改性 机理 为 :B SR
好 的 相容性 。 c 乳 化剂 的选 择 , ) 要求 其既 具有 充分 的拌 和
附 的沥 青 和渗入 沥 青 中的 部分组 分 ,一方 面使 沥
青 自身性质得到调整改善 ,另一方面 ,由微粒表
面所 吸 附的沥青 组 分与 S R 有 良好 的相应 性 ( B 相 似 相 亲原 理 ) 。因 此 S R 微粒 对沥 青还 起 到 补强 B

高质量改性乳化沥青生产新技术及在微表处和纤维封层中的应用

高质量改性乳化沥青生产新技术及在微表处和纤维封层中的应用

用户-国内著名石油沥青厂商
中石化茂名分公司 中石化上海沥青销售公司(多台) 上海石化沥青有限公司 中石化北京石油科学研究院 中海油油气开发利用有限公司(多台) 中海油(泰州)沥青有限公司 中海油(青岛)重质油加工工程研究中心 中石油兴能沥青公司 中国石油克拉玛依石化公司 宁波远大埃索沥青有限公司 辽宁省锦州公路管理处 辽宁省辽阳公路管理处 辽宁省营口公路管理处
高剪切胶体磨工作原理
独特”内齿型” 胶体磨,转盘与定盘相互咬合,沥青混合物通 过胶体磨的转盘与定盘的高速转动实现研磨和剪切。 磨盘按径向分布有多层刀齿,可形成环流和径向流实现多次剪 切和研磨。 转盘(定盘)磨齿顶端平面与定盘(转盘)磨齿底部平面,及 4个磨齿侧交汇面完成高速研磨。转盘与定盘8条磨齿侧棱完成高 速剪切。 胶体磨以3000转/分的速度高速旋转,研磨区内流体的方向和瞬 间速度不断改变,导致流体在受高速剪切的同时被高速研磨。 沥青混合物在从中心甩向磨盘边缘过程中,将按沿螺旋型路径 运动,加大了行进路径的长度,被更多次的重复剪切和研磨。分 子间剧烈摩擦、挤压、揉搓和撕裂,使分子链断裂,并使沥青混合 物分子很好地重新分布并结合。
高剪切胶体磨内部磨齿工作原理图
高度阻流分散
有效剪切能(ASE)
有效剪切能(ASE)可表示胶体磨对聚合物或乳液的有效剪切 能力,可由以下表示:
ASE (有效剪切能) = L (磨齿剪切边缘总长度)× V (研磨区域平均表面线速度)
根据ASE = L × V,在研磨区域平均表面线速度V相同的情 况下, ASE 值取决于 L,即磨齿剪切边缘总长度。
胶体磨进行研磨时,其转子上磨齿的三个研磨面与 定子上相应磨齿的三个研磨面同时进行研磨,相当 于普通胶体磨研磨能力的三倍.
结论

高性能SBS胶乳改性乳化沥青微表处施工工法(2)

高性能SBS胶乳改性乳化沥青微表处施工工法(2)

高性能SBS胶乳改性乳化沥青微表处施工工法高性能SBS胶乳改性乳化沥青微表处施工工法一、前言高性能SBS胶乳改性乳化沥青微表处施工工法是一种新型的道路改造工法。

通过使用高性能SBS胶乳改性乳化沥青材料,并结合一系列的施工工艺和质量控制措施,可以有效地提高道路的耐久性、抗水性和抗裂性能,延长道路使用寿命,适用于各种道路状况。

二、工法特点1. 高性能SBS胶乳改性乳化沥青材料具有良好的沥青改性效果,可以提高道路的抗水性和抗裂能力。

2. 工法采用微表处施工,即在原有道路表面进行修复和增强,不需要对整个道路进行重建,节省了成本和时间。

3. 工法施工周期短,对交通影响小,适用于快速改造和维护道路。

4. 工法施工简单,机具设备要求低,易于操作和控制质量。

三、适应范围该工法适用于各种路面结构和材料,包括水泥混凝土路面、沥青混凝土路面、水泥稳定砂石路面等。

适用于城市快速路、高速公路、普通道路等各种道路状况。

四、工艺原理该工法通过使用高性能SBS胶乳改性乳化沥青材料,将其喷洒和涂布在道路表面,形成一层具有良好抗裂性和防水性能的保护层。

在施工过程中,采取了一系列的技术措施,如表面清洁、预处理、乳化沥青涂布、加铺骨料、压实等,以保证施工质量和工艺效果。

五、施工工艺1. 表面清洁:清除道路表面的尘土、油污和杂物,保证施工面干净。

2. 预处理:对道路表面进行破损修复、填补坑洞和刨平不平整处。

3. 乳化沥青涂布:将高性能SBS胶乳改性乳化沥青材料喷洒在道路表面,均匀覆盖整个施工面。

4. 加铺骨料:将骨料均匀加铺在乳化沥青表面,形成一个均匀的骨料层。

5. 压实:使用振动压路机对骨料进行压实,使其与乳化沥青充分粘结,并达到所需密实度。

六、劳动组织根据实际工程规模和施工周期,合理组织施工队伍和分工,配备足够的劳动力和技术人员,确保施工按时完成,并保证施工质量。

七、机具设备1. 清洁设备:如高压洗路车、吸尘机等,用于清洁道路表面。

公路养护中的改性乳化沥青微表处技术应用

公路养护中的改性乳化沥青微表处技术应用

公路养护中的改性乳化沥青微表处技术应用摘要:本文从改性乳化沥青微表处封层原理、微表处封层混合料的特点、微表处封层在养护中的作用、微表处施工工艺流程等方面进行了研究,从而得出改性乳化沥青微表处技术具有优良的路面养护性能的结论。

关键词:公路养护改性乳化沥青微表处技术应用1、我国公路概况公路是一个国家交通运输现代化程度的主要标志,公路的建设和发展带动了交通运输事业的发展,促进社会进步,有力地推动了沿线地区的经济发展,具有巨大的经济和社会效益。

随着国民经济快速、协调发展,我国的道路交通量也日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,使公路面临严峻的考验。

现有公路有效服务时间普遍达不到其设计使用年限,通常在通车2~3年后即有车辙、开裂、泛油、坑槽等较为严重的早期损坏现象出现。

2、改性乳化沥青微表处封层原理沥青在道路修筑中被用做粘合剂。

沥青通常被加热到100-200℃,与热骨料一起拌和使用。

热拌沥青混合料在存储,运输和使用过程中必须保持其热度,以确保它的工作能力。

当热拌料冷却后,道路的最终强度才能形成。

乳化沥青提供了另外一种替代的方法,将沥青通过高剪切设备与乳化剂混合形成常温下能够储存、使用的乳化沥青,乳化沥青是将沥青扩散于水中,形成水包油的乳液,可以和冷的或潮湿的骨料一起使用,当乳化沥青凝固时,还原为连续的沥青,水份排除后,形成道路材料的最终强度。

在许多道路建设应用中,乳化沥青提供了一种比使用热沥青更为安全和更加注重环境保护的系统,因为它避免了着火,燃烧和释放烟尘,运输也方便且使用较少能量。

使用聚合物改性乳化沥青,可以提高沥青的粘结力、弹韧性、改善沥青的耐候、抗老化等路用性能。

微表处封层是指在常温下将级配骨料、改性沥青乳液、填料、水和外加剂等材料按一定比例配合拌制成糊状流动的混合料,并及时用摊铺机将其均匀地摊铺在路面上,经过乳液与骨料的裹覆、破乳、析水和固化等过程,形成密实、坚固耐磨的表面薄层。

混合料的粘结料仍是沥青,是通过乳化方式使高温下才能流动的沥青在常温下就可以拌和施工。

改性乳化沥青微表处养护施工技术研究

改性乳化沥青微表处养护施工技术研究

改性乳化沥青微表处养护施工技术研究沥青路面微表处是沥青路面养护施工的主要技术之一重点,大量实践发现,已有微表处养护技术施工存在一定弊端。

为此,本文提出一种复合改性乳化沥青材料用于微表处预防性养护施工,实践证明该新材料可有效提高混合料的高、低温性能,避免出现混合料离析、松散等问题,可有效修复路面病害,提高路用性能,延长路面使用年限。

基于此,本文结合具体案例,对复合改性乳化沥青微表处养护施工技术要点进行分析与探讨,以期为沥青路面微表处养护提供借鉴。

标签:复合改性乳化沥青;微表处;工程概况0引言随着社会经济的蓬勃发展,我国公路建设事业步入高速发展阶段。

公路事业的发展带动了地区经济的发展,然而,在交通量日益增多的背景下,路面损坏问题也愈加严重,尤其是一些早期病害问题若不及时处理,势必会影响车辆通行的舒适性和安全。

微表处是一种常用的路面预防性养护技术,在其长期使用过程中,其弊端日益显现。

主要有两点:第一,改性乳化沥青的高温、低温性能不足;第二,混合料在微表处施工中,极易产生松散、离析等情况,严重影响路面的耐久性。

为改善这一难题,本文提出一种复合改性乳化沥青微表处养护施工技术,是指通过岩沥青良好的高温特性结合SBR材料的低温特性进行综合应用。

经试验研究发现,此方法的应用,可有效解决已有微表处施工存在的问题,且具有良好的施工效果[1]。

1工程概况某公路全长34.2 km,经多年通车运营以后,经调查研究发现:本路段路表整体性能良好,结构性破坏并不严重,但仍存在一些早期病害,如裂缝等,导致路面抗滑性能下降。

结合本路段的实际情况和往年交通量现状,决定在其上铺设一层MS-3微表处进行养护维修,厚度为1 cm,主要目的是为了修复路面病害,提高路面抗滑能力。

2复合改性乳化沥青的选择按照施工要求,为确定复合改性乳化沥青的应用情况,本工程对中东、青川两种岩沥青性能进行比对分析。

为便于分析,将5%SBR+3%中东岩沥青由I类表示,5%SBR+3%青川岩沥青由II类表示。

改性乳化沥青MS-3微表处施工技术介绍

改性乳化沥青MS-3微表处施工技术介绍
2. 材料拌合:将改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配 合比放入搅拌设备中 ,进行充分拌合 ,形成均匀的稀浆混合料。
3. 摊铺:采用专用摊铺机具将稀浆混合料均匀地摊铺在路面上 ,摊铺速度应 控制在一定范围内 ,以保证摊铺的均匀性和平整度。
4. 找平与养护:使用橡胶耙等工具进行人工找平 ,清除超大粒料。摊铺找平 后 ,应立即进行初期养护 ,禁止一切车辆和行人通行。养护时间根据气温 和湿度等条件而定 ,通常气温在 25~30℃时养护 30 分钟即可满足设计要 求。
改性乳化沥青 MS-3 微表处施工技术介绍
改性乳化沥青微表处 MS-3 型施工技术是一种先进的路面养护技术 ,它采 用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计 配合比拌和成稀浆混和料 ,然后摊铺到原路面上 ,形成一层具有高抗滑和耐久 性能的薄层。以下是对该技术的详细介绍:
一、 技术特点
四、 质量控制
1. 材料质量控制:对乳化沥青、集料、填料等材料进行严格的质量检测 ,确 保其满足设计要求。
2. 施工过程控制:严格控制施工过程中的材料配比、摊铺厚度、碾压速度和 遍数等参数 ,确保施工质量和效果。
3. 验收标准 :施工完成后 ,应对微表处层进行质量检测 ,包括厚度 、平整 度、抗滑性能等指标 ,确保符合设计要求。
4. 环保节能: MS-3 型微表处施工在常温下进行 ,没有毒烟雾、粉尘、噪音 污染 ,无废水外排 ,符合环保要求。
二、 施工材料
1. 乳化沥青:MS-3 型微表处广泛采用的乳化沥青型号规定为 MQK-1H 快凝 慢裂型乳化沥青 ,基质沥青采用符合规定要求的重交通道路石油沥青。
2. 集料: MS-3 型微表处矿料可以采用不同规格的粗细集料和矿粉等掺配而 成 ,但应是质地坚硬、表面粗糙、耐磨具有良好嵌挤能力的玄武岩、过高的条件下进行施工 ,以免影响沥青材料 的性能和施工质量。同时 ,应避免在雨天和大风天进行施工 ,以免雨水冲 刷和风力影响施工效果。

SBS改性乳化沥青在微表处中的应用

SBS改性乳化沥青在微表处中的应用
1 引 言
文献标 识码 : c
文章编号 : 1 0 0 8 —3 3 8 3 ( 2 0 1 4 ) O 1 — 0 o O 9 —0 2 本实验 中选用 的乳化剂为 J Y—R I G型阳离子快裂沥青
微表处是在稀浆封层的基础 上发展起来 的一种预 防性养 护措施 , 具有经济便捷等特点。主要采用乳化沥青作为粘结料 ,
3 最佳 配比确定 3 . 1 影 响因素分析 S B S 改性乳化 沥青 的影响因素很多 , 需要 通过试验确定
收稿 日期 : 2 0 1 3— 0 9—0 5
作者简介 : 马光磊 ( 1 9 8 6 一) , 男, 延安人 , 助理工程师 , 从事高速公路建设项 目日常管理工作。

2 0 1 4年
第1 期
黑 龙江交通 科技
HEI L ONGJ I ANG J I AOT O NG K E J
No . 1, 2 0 1 4
( 总第 2 3 9 期)
( S u m N o . 2 3 9 )
S B S改性 乳 化 沥青在 微 表处 中的 决速开放交通 , 改善原路面的使用
乳化剂 , 主要技术性 质如表 3所示 。 表3 J Y—R 1 G型阳离子快裂沥青乳化剂技术性质
质量。目前公路养护中, 微表处是一种常用方法。 采用 S B S 胶乳 、 乳化剂 、 S K 7 0号基 质沥青制备 S B S 改性 乳化沥青 。由于乳化 剂 、 水溶 液 p H值 、 油 水 比 以及 稳定 剂 对S B S 改性乳化沥青 的技术性质有重要 的影响 , 通过试验研 究确定各种原材料的最佳用量 , 同时针对微表处特点确定混
3 . 2 试 验 分析
( 陕西省高速公路建设集团公司 )

改性乳化沥青

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。

彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用

彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用

彩色乳化沥青微表处技术的研究与应用作者:赵永飞,张存信来源:《新材料产业》 2016年第3期彩色沥青路面按所用的材料及施工方法不同,通常将其分成彩色沥青路面、温拌彩色沥青路面、彩色微表处和彩色沥青压痕路面。

这种路面主要可用于城市公路的交通指示、人行横道、自行车道、桥梁路面、站台表面、汽车停车场和工业生产区的划分等场所[1]。

彩色微表处技术是20世纪90年代之后从国外引进的一项新材料技术,它是由稀浆封层技术发展而来的沥青路面的养护方法。

该技术是将彩色碎石、砂子、填料与乳化沥青按比例加水后制成的流动性沥青混合料,然后将它们以4~10mm的厚度均匀地铺布在沥青或水泥路面上进行的一种表面微层处理技术,工程上习惯称为“微表处”。

由于微表处铺设后的路面具有防水、耐磨、防滑等作用,还可提高路面的平整度、美观度,并有抗老化、延寿命等功效,且可在常温下进行快速施工,没有烟雾、粉尘和噪声污染,也不产生废水排放,因而得到了越来越广泛地应用。

微表处可以对公路的损伤进行修复和作为一种预防性保护层具有重要的应用价值,特别是随着彩色乳化沥青的开发成功,为各种功能性彩色路面的铺设开拓出了更加广泛的应用领域,从而成为改性沥青研究中的一个重要研究热点。

目前,微表处的研究和开发重点主要是在浆料中添加微量纤维,可有效地改善提高路面在高温时的不变形性,以及在低温下的抗裂性和路面的耐久性,以此来提高道路的使用寿命。

为了克服微表处后的路面会使车内噪声增大的问题,通常采用碾压的方法,而研发低噪声微表处的面层新材料,以满足对降低交通噪声和提高行车舒适性日益提高的需求,也成为微表处一个重要的研发方向[2,3]。

一、彩色微表处的优点及施工要求1.彩色微表处的优点(1)可有效降低路面温度由于彩色微表处的路面可有效地减少太阳热辐射的吸收和增加热量的反射,因而可大幅度降低沥青路面表面的温度,这将会有利于降低或者减缓城市的“热岛效应”。

目前,我国城市道路铺装主要以黑色沥青路面为主,在夏季太阳的直接辐射强度在700~l000W/m2之间,这就使黑色沥青路面中蓄积了大量的热能,可使沥青路面的温度高达65℃以上。

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高性能彩色改性乳化沥青及其微表处技术——交通运输建
设科技成果介绍
国外对彩色沥青混凝土路面的应用以较为广泛,例如:日本北九州市199号国道(街道段)靠边的两侧车道铺成铁红色路面,法国巴黎东北路有一段长约30km的公路,路面是蓝色,荷兰阿姆斯特海牙、鹿特丹等城市在人行道上都设有1.5~2.0m的铁红色沥青路面自行车道等等。

彩色沥青混凝土路面技术之所以在国外发达国家广泛的推广,不仅在于其良好的经济效益,更重要的是基于环保和可持续发展的国际潮流。

国内彩色高分子沥青路面起步较晚,但是近几年发展取得了飞速的发展。

同时,也出现了其他彩色路用材料,其性能对比分析如下:1.高性能彩色改性乳化沥青与其他乳化沥青的性能比较(1)储存稳定性:普通乳化沥青稳定管试验10d,>5%,该项目彩色改性乳化沥青30d,<5%;此外,彩色乳化沥青乳液经过钙离子稳定性、机械稳定性和冻融稳定性测试均无异常;(2)粒径分布:经激光粒度仪分析,该乳液微粒集中在1-5μm,可达95%以上,相比普通乳化沥青稳定性、渗透性以及与石料的裹附性大大提高;(3)粘附性:该乳化沥青因改性后与大部分碱性石料裹附性好,界面作用力强,耐水侵蚀和剥落,而普通彩色乳化沥青裹附性和耐水剥落较差;2.彩色微表处路面与其他彩色路面技术的
性能比较(1)耐久性:本技术铺设的彩色沥青路面具有良好的路用性能,在通常的温度和外部环境下,彩色沥青路面的高温稳定性、低温韧性、抗水损坏性及耐久性均很好,不易出现变形、沥青膜剥落等现象,并且与基层粘结性好,而环氧陶瓷颗粒彩色路面属于单粒径、刚性材料,表面粗糙表面容易深入水分,且和沥青混合料层属于不同材料,尤其在北方冬季冻融引起开裂、脱落。

(2)骨料的性能对比:本技术采用彩色无机防滑石料,因而其色泽持久、不易退色,还可以耐77℃的高温和-23℃的低温,并且维护保养简便,损坏处易于修复,使用寿命较长;而类似产品,如彩色环氧陶瓷颗粒路面所用陶瓷颗粒为人工陶瓷组分,性能稳定,色彩鲜艳,但与胶结料裹腹性略差。

(3)抗噪性:彩色沥青路面,尤其是彩色微表处加入多种级配骨料,使这种路面具有较好的吸音功效,当汽车轮胎高速滚动时,不会因路面空隙中的空气被压缩而产生很大噪声,同时还能吸收一部分外来的噪音,而彩色陶瓷颗粒路面因表面孔隙多,车内感觉明显。

(4)舒适度:彩色沥青路面具有良好的柔性和一定的弹性,行走的脚感好,尤其是彩色微表处路面最适合作为行人步行的便道,而且这种路面还具有一定的防滑性能,环氧陶瓷颗粒路面刚性强。

(5)环保性:彩色沥青路面色彩主要来自加入矿物石料的自身颜色或者一定的无机颜料,与胶结料粘结良好,在一般情况下这些骨料不会释放出有害的物质,因此通
常不会对周围的环境造成污染;环氧陶瓷颗粒彩色路面中环氧双组份自水性环氧树脂应用后,环保性能大为提升,但是固化剂部分仍有一定的副作用。

一、技术原理
本项技术是以浅色改性石油树脂为原料,通过先进的乳化技术乳化而成,同时采用高分子改性剂(如SBS)通过物理与化学的方法对其基本性能进行改性,并赋予其功能性。

乳化沥青的实质是一种油水悬浮液,具体为一种水包油结构。

由于油相与水相的密度不同,形成乳液易发生分层离析,导致乳化沥青的组成和性能不稳定,本项目通过引入双亲性天然大分子,附着在油水相界面处,降低界面张力,从而起到稳定乳液的作用。

未改性乳化沥青微表处路面,低温下易脆裂、高温下易粘附,因此必须进行改性。

目前能够兼顾高低温性能的改性剂为SBS,但SBS固体常温下难以与乳化沥青融合,对此,本项目采用首先对SBS进行接枝改性,然后对改性SBS进行乳化以制备SBS乳液,通过将乳化沥青与SBS乳液复合达到SBS改性彩色乳化沥青的目的,从而显著提高了彩色乳化沥青的高温软化点和低温韧性。

通过在彩色乳化沥青中添加功能性助剂或者填料,还赋予材料和产品多种功能性。

二、关键技术或工艺流程该项目总体水平处于国际先进水平,是一系列技术创新的集成,其关键技术包括:(1)基于(1→3)-β-D-葡聚糖高效稳定彩色乳化沥青的核心技术
本项目开发的彩色乳化沥青是一种水包油结构的乳液,其中油相为改性石油树脂,其平均粒径为1-5微米。

由于油相与水相的密度不同,形成乳液易发生分层离析,导致乳化沥青的组成和性能不稳定,严重影响了其使用和储存,造成了材料使用过程的浪费和高成本。

对此,本项目通过引入双亲性天然大分子,即β-D-葡聚糖作为乳液稳定剂(代表性结构式如下图所示),通过调节乳液的pH值使其附着在油水相界面处,降低了两相界面张力,从而达到稳定乳液的作用(中国发明专利ZL200980116405.9)。

该技术的核心是通过β-D-葡聚糖结构的优化可以最大限度提高稳定剂的效率和效果,例如当选用(1→3)β-D-葡聚糖用量为0.005~0.1wt%时即可使乳液保持长期稳定、不分层,如此低的稳定剂用量几乎不会对乳化沥青的其他性能产生任何负面影响,克服了目前通过增稠提高乳液稳定性却易导致施工过程中破乳时间过长的技术难题。

(2)新型乳化剂及液体SBS乳化技术苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)具有优异的耐低温和耐高温性能,因此成为沥青材料最为理想的高分子改性剂之一。

但是SBS改性沥青通常是在180~200 ℃下借助于高速剪切才能实现,这不适合与彩色乳化沥青的改性条件。

因为乳化沥青的温度不能超过100℃(水的沸点)而且高速剪切将导致乳化沥青的破乳。

针对此问题,本项目采用本公司专有的“星型液体SBS”技术成
功的对彩色乳化沥青进行了改性。

该技术采用多种环保型复合乳化剂,其核心技术在于首先利用新型生物可降解乳化剂(甜菜碱酯和胆碱酯衍生物,中国发明专利
ZL200980116405.9)对化学接枝改性过的SBS进行高温乳化,获得了水包SBS微球结构的星型SBS乳液,然后将该乳液按照一定质量配比与上述彩色乳化沥青在室温下温和
复配,即可得到一种高低温性能俱佳的高分子改性彩色乳化沥青产品。

其中以胆碱酯衍生物为例,其结构通式如下所示:(3)彩色乳化沥青的功能化改性技术本项目通过对彩色乳化沥青固体组分进行化学改性或者引入功能性纳米材料作
为填料,赋予材料及铺筑路面功能性。

主要技术包括1)通过对彩色乳化沥青基材(石油树脂)接枝疏水分子链段显著提高了乳化沥青施工后的疏水性(水接触角达到110-120度),从而赋予该彩色乳化沥青铺设路面优异的抗渗性和排水性,同时提高了彩色路面的耐污性,可以长期保持彩色路面颜色鲜艳,雨水冲洗过后颜色更加靓丽;2)通过引入纳米二氧化硅和控制施工过程引入的彩色防滑石料粒径,显著提高了乳化沥青施工后路面的抗湿滑性能,已应用于需要高摩擦系数的各种路面(如刹车减速区路面和游园小区等城市景观路面);3)通过向乳化沥青中添加少量的光敏性固化剂,使其施工后在强光照射下发生微交联,从而赋予铺设路面跟高的软化点和抗车辙性能,适合于高温地区和重载路面。


述改性技术,在保持彩色乳化沥青路面美观的同时,赋予其排水耐污、抗湿滑、抗车辙等功能。

(4)彩色乳化沥青与普通乳化沥青的光谱分析一致分析比较二者谱图(注:明色树脂乳液即为彩色乳化沥青):图1彩色乳化沥青和普通乳化沥青对比图
图1中,3345cm-1为羟基—OH的伸缩振动,3067 cm-1、3032 cm-1为芳环的C—H伸缩振动,2922 cm-11为CH2烷烃反对称伸缩振动,2850 cm-1为CH2烷烃对称伸缩振动,1645 cm-1为液态H2O变角伸缩振动,1456 cm-1为CH3不对称变角伸缩振动,1375 cm-1为CH3对称变角伸缩振动,1090 cm-1和1049 cm-1为乙醇C—OH伸缩振动,660 cm-1左右为液态H2O的摇摆宽谱带。

从普通乳化沥青及明色树脂乳液的红外图谱可以看出,二者的谱图基本相似,从而说明彩色沥青乳液具有乳化沥青性能的基本特征。

(5)工艺路线如下图2:三、推广前景
北京市市政工程管理处机械厂位于北京市紫竹院路机动车
道铺筑了Ⅲ型彩色沥青路面4800㎡;北京中基鼎盛建筑工程有限公司在北京大兴第二职高学校操场跑道2800㎡;首都国际机场集团公司办公大院采用MS-2型彩色微表处,罩面厚度为6cm,施工总面积7012平方米;甘肃华亭煤业集团砚北煤矿办公楼前利用人工摊铺技术,铺筑了Ⅰ型彩色沥青路面1400㎡;太原市阳曲县环境保护局采用人工摊铺技
术铺筑彩色沥青路面1100㎡;太原市高速公路有限公司位于太原市长风收费广场使用彩色微表处Ⅲ型彩色沥青路面3200㎡;沧州广源公路养护有限公司工业园区施工Ⅱ型10000㎡;辽宁阜新市红树路彩色微表处Ⅱ型施工12600㎡;国网山西供电工程承装公司变电分公司施工13500㎡;山西晋中市百草坡森林植物园景观道路使用彩色微表处Ⅱ型3200㎡;浙江省宁波市镇海区剑湖中心采用彩色微表处Ⅰ型2885㎡;重庆高速公路转弯及隧道口警示带使用彩色微表处Ⅱ型1000多㎡。

当前全球经济已经发展到一定高度,提高生存环境质量,强调人与自然的和谐越来越成为时代主题,彩色微表处技术顺应环保和可持续发展的国际潮流,符合我国经济发展需要而美化城市环境的环保需求,同时还可提高人民生活品质,作为彩色路面的新型形式,因其常温、机械施工,环保快捷,符合现代经济和城市发展的需要,必定在今后的彩色路面施工中占有重要地位,是我国的现代化建设,全球的可持续发展的环保建筑材料之一,推广应用前景十分广阔。

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监制:王菲
编辑:雷瑞这些内容您一定感兴趣ZJZ整体型钢减振降噪伸缩装置——交通运输建设科技成果介绍波形钢腹板组合桥
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