改性沥青知识汇总
改性沥青
一、SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,掺加2 5%、3 0%、4 0%的SBS改性剂,改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。
在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验,生产后对其技术指标进行了现场实验,实验结果表明,外掺3 0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求,可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。
二、SBS沥青混合料的配合比设计为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下要求,希望能够引起注意。
(一)原材料要求1、粗集料1)粗集料应洁净、干燥,无风化、无有害杂质,且具有一定硬度和强度。
2)粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面。
3)于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。
2、集料细集料包括人工砂、天然砂。
沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料,细集料应洁净、干燥,无风化、无有害杂质,有适当的颗粒组成,并与改性沥青有良好的粘附性,天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对沥青混合料影响较大。
对于高速公路、一级公路沥青混合料,天然砂的含量不宜超过20%,可用0—3mm的石屑粉代替天然砂。
3、填充料用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥,其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。
1)改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石(石灰岩、岩浆岩)等增水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥,洁净,不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。
2)采用水泥、消石灰粉做填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。
3)对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排回收粉,当塑性指数小于4且亲水系数小于0 8时,经过试验可以部分的使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。
2.改性沥青ppt
作用:丁苯橡胶是水泥混凝土和沥青混合料常用的改性剂。 丁苯胶乳可直接用于拌制聚合物水泥混凝土,也可与 乳化沥青共混制成改性沥青乳液,用于道路路面和桥面防 水层。丁苯橡胶需用溶剂法或胶体磨法将其掺入沥青中。 丁苯橡胶对水泥混凝土的强度、抗冲击和耐磨等性能 均有改善;对沥青混合料的低温抗裂性有明显提高,对高 温稳定性亦有适当改善。 氯丁橡胶(CR):是以2-氯-1,3-丁二烯共聚制得。
4.弹性指标 弹性恢复(15℃,30min,10cm,5cm/min): 弹性恢复试验:采用沥青延度试验设备,首先浇注8字形 沥青试样,冷却后放在l5℃的水中保温lh,接着脱模并在延度 仪上进行拉伸,拉伸温度为l5℃,拉伸速率为5cm/min。当拉 伸到10cm时,停止拉伸并从中间剪断试样,在水中原封不动地 保持30 min后,把剪断的试样两头对接起来并测量其恢复后的 长度。计算公式:
第3章
改性沥青
• 改性沥青及改性沥青混合料
定义:是指“掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、 磨细的橡胶粉,或者其他材料等外掺剂(改性剂),使 沥青或沥青混合料的性能得以改善的沥青结合料”。
• 改性剂
定义:是指“在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的 有机或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提 高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上) 的材料”。 执行标准:《公路沥青路面施工技术规范》(J2 改性沥青的分类与技术标准 3.3 改性沥青的生产技术
3.1 工程高聚物材料(Polymer)
一、高聚物材料的基本概念
1.定义:高聚物材料是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。 2. 特征
① 具有巨大的分子量 高聚物是由数目很大(一般为103—107)的重复结构单元, 以共价键的形式连接而成的,首要特征:具有大分子量。 ② 复杂的链结构 高聚物按其大分子链几何形状,可分为线型、支链型、 交联网状、体型等。
改性沥青
改性沥青是指基质沥青与一种或多种改性剂通过适宜的加工工艺形成的混合物。
按其改性剂的不同。
一般分三类:热塑性类、橡胶类、树脂类,其中热塑性橡胶类(即热塑性弹性类)的SBS由于具有良好抗车辙变形能力和弹性,已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。
改性沥青路面施工与普通沥青一样,主要分为原材料试验、级配控制、混合料的拌合、摊铺、碾压及施工接缝处理、面层质量控制等。
改性沥青混凝土的施工工艺与普通沥青相比有相同之处,也有其特殊性。
在施工和监理工作中,要按其特殊性能,制定完善的施工,确保按照改性沥青的施工程序进行监测和控制。
改性沥青混凝土的试验检测方法和监理要点原材料试验是控制沥青混合料质量的一个重要环节,集料压碎值试验、含泥量试验、针片状含量、砂含量等常规试验,按照交通部部颁规范要求执行。
针对改性沥青的特殊性,重点对改性沥青的指标试验采取措施如下。
SBS改性沥青软化点随SBS含量增加而增高。
一般比沥青高30℃~50℃,所以试验用溶液须采用甘油,仪器必须采用高温软化点仪。
SBS 含量为3%~5%,改性沥青的软化点增加最大,针入度则随SBS的浓度增加而减小,试验雷同普通沥青。
沥青延度与其流动能力有关,它取决于试验温度,SBS改性沥青不一定有较高的延度,因为较高温度时的延度跟不上基础沥青的延伸,所以延度不会由于增加聚合物而改善,但在较低温度时,基础沥青不不能承受大的延伸,而加入SBS改性沥青的延度则随聚合物的含量增加而增长,一般规定5℃延度不小于30CM。
5℃延度在工地操作时有一定难度,需配备低温延度仪,在无低温延度仪的情况下,应有一间配备空调的密封房间并备有冰柜;储备足够的冰块,以便降低水温。
操作时首先将浇好的试模连同盛水器一起放到冰柜至5℃。
达到要求的时间后,在同一时间内,经延度仪中加水并放置冰块调整至5℃,刚开始水温可稍低于5℃(4.5℃左右),再套上试模启动开关。
因延度仪每分钟走5CM左右。
SBS改性沥青5℃时延度基本在35CM~45CM之间,在室温较低的情况下(18℃左右)经过7~8分钟的试验过程中,水温不会产生太大变化,经多次试验的结果同样具有代表性。
土木工程材料沥青及改性沥青相关知识
沥青是有机胶凝材料,由很多高分子化合物组成,常温下呈固态、半固态、或黏稠状态。
按产地分为地沥青(天然沥青、石油沥青),焦油沥青(煤沥青、页岩沥青),建筑常用石油沥青,有时也用煤沥青。
一、石油沥青(一)石油沥青组成组丛:按其中的化学成分和物理力学成分相近者划分为若干组,这些组称为组丛。
石油沥青组丛如下:油分:淡黄色液体,占总量40%~60%,赋予沥青以流动性。
树脂:黄色到黑褐色的半固体,总量15%~30%赋予沥青以黏性与塑性。
地沥青质:黑色固体,总量10%~30%是决定石油沥青热稳定性与黏性。
此外还有固体石蜡,降低沥青的黏性与塑性,增加其对温度的敏感性。
由于各组丛间相对比例不同,胶体结构可分为溶胶型、凝胶型、溶凝胶型。
建筑工程中使用的氧化沥青多属凝胶型胶体结构。
(二)石油沥青的主要技术性质1.黏性黏性用针入度表示,针入度:在规定温度(25℃)下,以规定质量(100g)的标准针在规定时间(5s)内贯入试样中的深度(0.1mm)2.塑性用延度表示沥青的塑性。
将“8”字型的标准试件放入延度仪25℃的水中,以5cm/min的速度拉伸致拉断,拉断的长度为延度。
延度越大,塑性越好。
3.温度稳定性软化点来表示。
用环球法测,沥青式样置于规定的铜环内,上置一个规定质量的钢球,水或甘油中逐渐升温,试件受热软化下垂,测得与底板接触时的温度,为软化点。
越高表示耐热性或温度稳定性越好。
4.大气稳定性大气因素下,沥青抵抗老化的性能称为大气稳定性,一般用蒸发实验测定。
指标为蒸发损失率或蒸发后的针入度比(蒸发后与蒸发前的针入度比)。
前者小而后者大则表示沥青的大气稳定性好,即老化慢。
黏稠石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青。
牌号依据针入度划分,同一品种,牌号越小,针入度越小,延度越小,软化点越高,满足条件下应选择牌号大的。
二、煤沥青煤焦厂或煤气厂的副产品。
烟煤干馏时得到煤焦油,煤焦油分馏加工提取各种油类后所剩下的残渣为煤沥青,蒸馏程度的不同分为低温、中温、高温煤沥青。
改性沥青基本知识工艺及原理
基质沥青 用于改性的70号基质沥青通常情况下应具有下面的 条件: 质量要达到《公路沥青路面施工技术规范》中“道 路石油沥青”A级或B级的水平。 除此之外,163 ℃薄膜老化后的15 ℃延度最好大于 80cm,最少也要大于50cm,具备这个条件大多数情况 下能保证基质沥青与SBS改性剂有较好的相容性。针入 度指数最好能达到- 1.0以上,这样生产出来的改性沥 青容易满足I-D的针入度指数的要求。
改性方法 简单共混改性 通过熔融共混、溶液共混及乳液共混等物理方法将 高聚物如SBS、SBR、EVA、APP和PE等均匀地混入沥 青。较常用的是熔融共混法,即通过搅拌、研磨等 方法使高聚物分散于沥青中。 反应共混改性 在聚合物简单共混改性沥青时,加入其他添加剂或 对聚合物进行改性,使聚合物与沥青发生化学反应, 从而改善共混体系的相容性。 一般可分为橡胶改 性沥青的稳定化,PE、PP等的稳定化,聚合物环氧 化改性沥青等。
现阶段反应共混改性沥青研究目的和意义
聚合物反应共混改性沥青的研究公开报导现在已经很多, 聚合物反应共混改性沥青的研究公开报导现在已经很多, 主要是对聚合物,反应添加剂的类型、结构、 主要是对聚合物,反应添加剂的类型、结构、用量以及工艺 条件等因素对物理机械性能、高温贮存稳定性、 条件等因素对物理机械性能、高温贮存稳定性、流变性能的 影响进行系统研究 。 目前研究改性沥青已发展到深入的阶段,研究的内容涉 目前研究改性沥青已发展到深入的阶段, 及聚合物共混改性沥青的理论问题。 及聚合物共混改性沥青的理论问题。而之前对于反应共混改 性的有关反应机理和稳定化机理研究只是处于狭窄的阶段。 性的有关反应机理和稳定化机理研究只是处于狭窄的阶段。 随着我国公路建设的发展和激烈的市场竞争,对高性能、 随着我国公路建设的发展和激烈的市场竞争,对高性能、 稳定化、低成本的实用道路改性沥青材料需求日益迫切, 稳定化、低成本的实用道路改性沥青材料需求日益迫切,聚 合物改性沥青具有更广阔的应用前景和更高的研究价值。 合物改性沥青具有更广阔的应用前景和更高的研究价值。
第三节 改性沥青
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
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
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
改性沥青知识
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。
改性沥青
土木工程材料新技术及其应用
测力延度试验:
1976年,沥青路面铺筑技术协会出版的年刊首次把测力延度试验 介绍给沥青技术人员。在当时,人们用测力延度试验测定出沥青 胶结料在低温条件下延伸时对应的力来表征沥青胶结料的低温性 能。1985年,前沥青研究协会主任Dr.ScottShuler在他的论文中 对测力延度的试验方法进行修改,提高了试验精度,并主要用于改 性沥青。目前欧洲、美国以及南非都在加大力度对测力延度进行 深入研究。 测力延度试验是在进行沥青延度试验的同时测出所施加的力,与直 接拉伸(DirectTension,DT)试验相似.测力延度试验的设备并没有 特殊的要求,只需在普通的标准延度仪(附调温装置)上加装测力传 感器及数据采集系统即可.
土木工程材料新技术及其应用
我国聚合物改性沥青使用量
我国高速公路发展预测 我国改性沥青使用量预测
土木工程材料新技术及其应用
• 聚合物改性沥青的种类: 用于沥青改性的聚合物很多,主要有: 热塑性橡胶类: 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS) 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS) 苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯(SE/BS)
土木工程材料新技术及其应用
SBS改性
土木工程材料新技术及其应用
聚合物改性沥青的特性: 粘度增加、高温稳定性增加 塑性增大、低温抗裂性提高 耐老化性能提高 聚合物改性沥青性能的评价: 常规指标:针入度、延度、软化点、粘 度、脆点、针入度比等 专用指标:弹性恢复、测力延度、粘韧 性试验、冲击板试验、离析试验等 用于混合料的指标:简支梁弯曲试验、动 态剪切试验、直接拉伸试验、压力老化试验、 约束温度应力试验等
土木工程材料新技术及其应用
• 道路工程常用的聚合物改性沥青 SBS改性沥青: 掺入3%~5%的热塑性橡胶SBS 沥青的针入度减小、软化点升高、50C延 度增大、弹性恢复增大; SBR改性沥青: 掺入3%~5%的丁苯橡胶SBR 沥青的延度大幅度增加,特别是低温延 度增加较大,软化点提高、粘韧性和韧 性增加,但耐高温老化性能较差;
改性沥青机理及应用课件
改性沥青具有优良的耐高温性能、 低温抗裂性能、抗水损害性能和 抗腐蚀性能等。
改性沥青的分类
按改性剂类型分类
可以分为化学改性沥青、橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶-树 脂改性沥青等。
按改性剂添加量分类
可以分为轻度改性沥青、中度改性沥青和高度改性沥青。
按制备方法分类
可以分为热加工改性沥青、冷加工改性沥青和共混改性沥青。
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其他应用实例
机场跑道
改性沥青可用于机场跑道的建造和维护,提高跑道的耐磨性和抗 滑性。
桥梁工程
在桥梁工程中,改性沥青可用于提高桥面的耐磨性和抗滑性,同 时增强桥梁的防水性能。
建筑防水
改性沥青还可用于建筑的防水工程,提高建筑的防水效果和使用 寿命。
05
改性沥青的发展趋势与挑 战
改性沥青的研究热点与发展趋势
改性沥青与基体的相容性 改性沥青与基体之间的相容性问题也是其在应用中面临的 一个重要挑战。如果相容性不好,会导致附着力不牢、抗 渗性差等问题。
改性沥青的未来发展方向与前景
要点一
发展绿色环保型改性 沥青
随着环保意识的不断提高,研究和开 发绿色环保型改性沥青将成为未来的 重要发展方向。通过使用环保型改性 剂和优化生产工艺,实现改性沥青的 绿色生产和可持续发展。
04
改性沥青的应用实例
高速公路路面改造工程
抗高温车辙
通过加入改性沥青,提高路面高温稳定性,防止 车辙的产生。
抗低温开裂
改性沥青具有较好的低温弹性,防止路面低温开裂。
提高耐久性
改性沥青有助于提高路面的耐久性,减少路面维 修次数。
城市道路防水工程
防水性能
01
改性沥青具有较好的防水性能,可用于城市道路的防水工程。
改性沥青
延度(15℃)/cm
当量软化点/℃ 当量脆点/℃ 回弹率(15℃)/% 针入度指数PI 10℃拉力强度/MPa 粘韧性(N·m) 薄膜烘箱后 质量损失/% 针入度比/% 延度(10℃)/cm
200
47.2 -8.6 14 -1.36 0.73 2.99 0.07 78.3 9
100
91 -16.7 78 +0.96 0.52 21.5 0.07 88.9 68
聚合物改性沥青的发展-国内
80年代末:仍处于铺筑试验路阶段或小规模应用阶段
90年代 : 重庆公路科学研究所——于广东成功地铺筑出第 一条规模较大的橡胶沥青路面 1992年 :首都机场高速公路使用了NOVOPHALT改性沥青 技术 (PE+SBS复合改性) 1995 年:齐鲁石化公司——丁苯橡胶改性沥青在北京地区 的路用性能研究课题通过交通部技术鉴定
力学上是不相容的
物理学意义上:不发生分相或相分离;要基本保证物理 意义上的相容,保证储存和运输上的稳定
一般认为,芳香分能够促进SBS苯乙烯嵌段在沥青中的溶
胀,使聚合物分子间的距离增大,作用力降低,摩擦力 下降,运动能力增强,从而增加SBS与沥青间的相容性
溶解性
为获得较好的改性沥青,聚合物在沥青中应有较
分散均匀性:分散好坏直接影响低温延伸性,分散性越
好,其低温延伸性越好。
24
改性机理——化学共混
化学共混理论:沥青中不仅含有烷烃、烯烃和芳香
烃,还含有极性和非极性化合物,存在羟基、羰基和
酯基等有机官能团,可与多种物质发生化学反应,产
生化学交联或化学加成,生成新的化学键的结合。
化学加成反应:沥青中存在自由基和烯,可与有机
改性沥青及改性沥青混合料-文档
改性沥青及改性沥青混合料随着经济的快速发展,车流量越来越大,因此对道路的要求就越来越多,进而对沥青的物理化学甚至是其他很重要的性质也有了更多的限制要求。
从改性沥青的基本概念可以知道,改性沥青对于沥青的性质有了很大的帮助,但需要相应的制造出合适的符合路面要求的改性剂。
只有符合公路或是桥梁路面材料的改性剂才是最能提高沥青性质的改性剂。
1改性沥青的主要性质和改性沥青混合料的主要类型1.1改性沥青的主要内容性质改性沥青根据前文的分析比对发现,改性沥青的主要化学物理性质较普通的沥青建筑材料有了很大的改进和提高,因此比较受建筑施工的广泛应用。
分类来看,其性质改良主要从几个方向上看:(1) 对温度的敏感性来说,高温上有稳定性,能控制沥青颗粒分子的活跃性,进而控制了整体的稳定性,对化学性质来说有了很大的帮助。
对于低温来说,增加了路面的抗裂性,特别是针对冬天来说,降低了沥青内部颗粒的活跃性,所以固定的整体性,增加了抗裂性。
综上所述,改性沥青对于公路桥梁的路面与温度之间的敏感程度有了很大的控制趋势。
(2) 增加了沥青材料的防水性,有矢人员做了实验,实验数据分析,举个例子,改性沥青是比较典型的改性沥青混合料,改性沥青改性沥青混合料的劈裂强度和残留稳定度较基质沥青分别提高0.34倍和0.11倍,由此可见,改性沥青材料的抗水性或是防水能力都比以前的基质沥青好了很多,实验表明,改性沥青混合料对水的抗击能力也已经远远强于基质沥青材料。
(3) 延展性比较好,基质沥青材料因为主要是液体性质,所以本身的固定能力就不太好,但是加入改T生剂之后,改变了内部沥青颗粒的空间位置,也改变了颗粒间彼此的压力,所以,延展性就发生了变化,整体上,增加了延展性这种物理性质,增加了路面的稳定性,保证了路面所承受的压力范围有所增加。
1.2改性沥青混合料的主要类型根据实验的分析总结,其改性沥青混合料根据对基质沥青的物理化学性质的改变主要划分为:①温度敏感性。
改性沥青ppt
3.高聚物合金(Polymer Alloy)
高聚物合金是指多组分和多相同时并存于某一共混物体系 中的聚合物。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-ButadieneStyrene Copolymer,简称SBS):是苯乙烯(S)和丁二烯(B)的 嵌段共聚物。
特点:SBS产品外观为白色(或微黄色),呈多孔小颗粒, 它的性能兼有橡胶和塑料的特性,具有弹性好、抗拉强度高、 低温变形性能好等优点。
近年生产的超高分子量聚乙烯(UHNWPE),聚合度n=(100~ 600)×104,密度O.936~0.984g/cm3,抗冲击强度、抗拉强度、 耐磨性和耐热性均大大提高。
聚丙烯(PP):按其分子结构可分为无规聚丙烯(Atactic
用作沥青改性
Polypropylene,缩写APP)、等规聚丙烯和间规聚丙烯三种。 特点:抗拉强度较低,但延伸率高,耐寒性尚好。
聚合物——链节相应组成的大分子。
高聚物——聚合度很大的的聚合物。
(2)命名方法 ① 习惯命名法:单体前加“聚”,部分后加“树脂”。 ② 系统命名法:IUPAC(国际理论化学与应用联合会)命名, 科技文献用。 ③ 英文缩写: 聚乙烯(PE)——Polyethylene 聚丙烯(PP)——Polypropylene 聚氯乙烯(PVC)——Polyvinyl Chloride 氯丁橡胶(CR)——chloroprene Rubber 丁苯橡胶(SBR)——Styrene-Butadiene Rubber
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(E/VAC,EVA)特点:是由乙烯(E) 和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得的高聚物。为半透明粒状物,具有 优良的韧性、弹性和柔软性;同时又具有一定的刚性、耐磨性 和抗冲击等力学性能。
改性沥青
第一节 改性沥青性能
六、改性沥青使用中应注意的问题 保持聚合物沥青均匀一致,防止沥青与聚合物分离; 高温混合、保存; 贮存时间不能太长; 路面施工时需要注意施工季节、铺筑期间的气温,严格控 制碾压温度。
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第二节 改性沥青技BR
用于稀浆封层,方法有三:
(1)将胶乳与乳化沥青直接混合;
(2)乳化已经制成的聚合物改性沥青;
(3)将聚合物胶乳、水稳定剂、乳化剂与沥青一起 进入乳化机、胶体磨制得。
与普通相比,低温性能,耐久性有了很大的改善。
效果:
(1)低温效果好,15,25℃延度可达到 100cm以上。
(2)易老化,RTOF后,延度会显著降低。
第二节 改性沥青技术性质评价方法及技术指标
改性剂与沥青的相容性
所谓相容性,是指聚合物改性剂以微细的颗粒与 而不发生分层、凝聚或离析等现象。 相容性主要取决于两者之间的界面作用、基质沥青的
基质沥青发生反应或均匀、稳定地分散在基质沥青中,
组分以及集合物的极性、颗粒大小、分子结构等因素。 则它与基质沥青的相容性越好。
第二节 改性沥青技术性质评价方法及技术指标
二、改性沥青性能试验方法
1. 针对改性沥青开发的试验
除:针入度、软化点、延度、粘度等指标外
专门针对改性沥青的试验指标有: ① 聚合物改性沥青的离析试验 ② 沥青弹性恢复试验 ③ 沥青粘韧性试验 ④ 测力延度试验
第二节 改性沥青技术性质评价方法及技术指标
① 聚合物改性沥青的离析试验
二、聚合物改性剂的改性效果及改性剂的选择 目前道路沥青主要采用聚合物改性剂进行改性。 1. 改性剂的改性效果 我国常用的聚合物改性沥青,SBS、SBR、PE、EVA
几种改性沥青的相关知识
几种改性沥青的相关知识一、SBS改性沥青1、SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加一定比例如%、%、%的SBS 改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。
使其粘度增大,软化点升高,从而改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。
在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
2、SBS改性沥青技术要求SBS改性沥青质量要求表5.3.2SBS改性沥青质量要求(PG70-28)表5.3.31)应用实例:唐港高速大修沥青罩面工程、赤通高速、三岔河大桥桥面铺装、赛白高速等2)参考价格:SBS改性沥青价格为6300左右,SBS改性剂价格为20000左右二、SBR改性沥青1、SBR改性沥青概述SBR改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加一定比例SBR改性剂(丁苯橡胶),通过特殊工艺形成的改性沥青。
改善沥青温敏性和粘度,从而使改性后的沥青具有很好的低温延展性和低温开裂性,同时大大改善其高温稳定掺加RA抗车辙剂与普通沥青和SBS改性沥青的性能对比(AC-13C)1、PR改性沥青概述PR抗车辙添加剂由法国PRI与法国中央路桥实验室 LCPC于1990年共同研制,它是一种改善沥青混合料性能的添加剂,对改善高温稳定性、提高抗车辙能力有非常显著的效果。
在西欧、东欧及非洲国家已是非常成熟的技术。
2002年在山西运煤重载、重交通量高速公路的首次应用取得成功,随后几年该产品的性能及在国内的业绩也得到了路面专家的认可。
2、PR改性沥青的特性1)有很好的高温稳定性和抗车辙能力2)较好的抗疲劳性能和低温弹性性能3、PR改性沥青的应用实例及参考价格1)应用实例:北京杏石口改造工程、天津市政道路改造工程、山西长晋高速晋城段、京福高速淮安段改造工程、郑少高速2)参考价格:PR改性剂价格为12000左右元/t四、PE改性沥青1、PE改性沥青概述PE改性沥青是在基质沥青中添加一定剂量的PE(高低密度聚乙烯)改性剂而形成的改性沥青。
改性沥青知识
图1
改性剂的分类:
S1)热塑性弹性体,亦称聚合物合金-SBS、SIS和SE/BS等 S2)橡胶-SBR、CR、EPDM(乙丙橡胶)等 S3)塑料(或树脂)-EVA、LDPE、HDPE、APP和EP等 S4)纤维-木质素纤维、合成纤维、矿渣纤维和玻璃纤维等 S5)矿物填料-炭黑、硫磺和石灰等 S6)无机纳米粒子改性剂-Fe3O4纳米粒子、纳米碳酸钙、ZnO等
二、改性沥青的种类
改性沥青已在全球范围内得到广泛使用,对改性沥青的分类各国 有着不同的分类方式,从沥青改性的手段看主要有工艺改性、结构 改性和改性剂改性等,而从改性剂类型看又有非聚合物改性和聚合 物改性.而前者主要有填料、天然沥青、纤维.抗剥离剂、抗老化 剂和抗氧化剂等,后者主要有热塑性弹性体、树脂类和橡胶类等; 除此以外还可以从改性的目的和作用进行分类,通常所讲的改性沥 青也是目前普遍使用的,就是狭义上说的聚合物改性沥青.
软化点增加
延度减小 对多蜡沥青较好
S
类型:高密(HDPE)
低密(LDPE)线型低密(LLDPE)
再生PE
成分复杂、加工困难
废PE薄膜、分类、洗净
S
4.EVA
主要改善高温,低温适当改善
乙烯支链上引入醋酸基团 EVA改性沥青的性能与EVA的分子量以及乙酸乙 烯(VA)的含量有关。 VA含量越高,基团越大,则似胶物的比例越大,
6
常用的改性剂(聚合物类)
改性剂品 种
SBS SBR PE EVA
针入度指数 PI
+ 0 0 0
高温稳定 性
+ 0 + -
低温抗裂 性
+ + - 0
弹性恢复 性
+ ? - +
S
1、SBS改性沥青 SBS定义:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚
几种改性沥青的相关知识
几种改性沥青的相关知识一、SBS改性沥青1、SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加一定比例如2.5%、3.0%、4.0 %的$85改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,形成SBS 共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。
使其粘度增大,软化点升高,从而改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。
在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
2、SBS改性沥青技术要求3、SBS改性沥青的特性1)温差较大的地区有很好的耐高温、抗低温能力2)有较好的抗车辙能力,其弹性和韧性好3)提高了路面的抗疲劳能力,特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力,可减少路面的永久变形4)粘结能力特别强,能明显改善路面遇水后的抗拉能力,并极大地改善了沥青的水稳定性5)提高了路面的抗滑能力6)增强了路面的承载能力7)减少路面因紫外线辐射而导致的沥青老化现象8)减少因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏4、SBS改性沥青的应用实例及参考价格1)应用实例:唐港高速大修沥青罩面工程、赤通高速、三岔河大桥桥面铺装、赛白高速等2)参考价格:SBS改性沥青价格为6300左右,SBS改性剂价格为20000左右二、SBR改性沥青1、SBR改性沥青概述SBR改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加一定比例SBR改性剂(丁苯橡胶),通过特殊工艺形成的改性沥青。
改善沥青温敏性和粘度,从而使改性后的沥青具有很好的低温延展性和低温开裂性,同时大大改善其高温稳定性和耐久性。
2、SBR改性沥青技术要求用SBR粉末改性重交沥青90#测试结果3、SBR改性沥青的特性1)有很好的耐高温、抗低温能力,适合高寒地区公路使用2)有较好的抗车辙能力和抗水损能力3)提高了路面的抗疲劳能力,具有优良的抗疲劳开裂性能4、SBR改性沥青的应用实例及参考价格1)应用实例:青藏高速、2)参考价格:SBR改性沥青价格为5500元/t左右,SBR改性剂价格为20000 元/t左右三、PR改性沥青1、PR改性沥青概述PR抗车徹添加剂山法国PRI与法国中央路桥实验室LCPC于1990年共同研制,它是一种改善沥青混合料性能的添加剂,对改善高温稳定性、提高抗车辙能力有非常显著的效果。
第二章改性沥青
改性沥青
为什么要对沥青进行改性??
主要就是为了提高沥青的路用性能。
如提高高温抗变形能力,可以增强沥青路面的抗车辙性能; 提高沥青的弹性性能,可以增强沥青的抗低温和抗疲劳性能; 改善沥青与集料的粘附性; 提高沥青的抗老化能力,延长沥青路面的寿命。
一、改性沥青的分类与技术要求
1.定义
改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的 橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青 轻度氧化等措施,使沥青的性能得以改善而制成的沥青 结合料。 改性剂是指在沥青中加入的天然的或人工的有机或无机 材料,可熔融分散在沥青中,改善或提高沥青路面性能 (与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料。
2.在一些政治、经济十分重要的道路上,例如重大的大交通量高速公路干 线,从飞机场入城的专用公路,大城市的主干线、环形线等。通过使用改 性沥青,可全面提高沥青路面的使用性能,减少维修养护费用,减少维修 养护对交通的影响,延长使用寿命。
改性沥青用途
可用于做排水或吸音磨耗层及其下面的防水层;在老路 面上做应力吸收膜中间层,以减少反射裂缝,在重载交 通道路的老路面上加铺薄和超薄沥青面层,以提高耐久 性;在老路或新路上做表面处治,已恢复路面使用性能 或减少养护工作量等。
改性沥青的相容性是指沥青与改性剂在组成和性质上存 在 差别的组分,在一定的条件下能够相互兼容,并存并配伍, 形
成热力学相对稳定的具有混溶性的体系的能力。
相容性是改性沥青是否成功的首要条件。
四、改性沥青的生产工艺
1.直接混溶法 SBR胶乳、纤维、磨细橡胶粉(干法) 2.预混法 (1)母体法(母料法) 对SBR、SBS、PE等均可制成高浓度母体,再 稀释使用 (2)简单搅拌(胶乳法) EVA、APAO及胶粉(湿法)、SBR胶乳(脱水 均混)、剥落剂、天然沥青等 (3)胶体磨、高速剪切法 SBS、SIS、PE、EVA、APP
改性沥青知识汇总
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。
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改性沥青知识汇总
改性沥青是指通过对原有沥青进行化学、物理或机械处理,改变其分
子结构以及特性的一种材料。
改性沥青在道路建设和维护中广泛应用,其
具有提高路面性能、延长路面使用寿命等优点。
下面将从改性沥青的种类、生产工艺、应用领域等方面进行综述。
一、改性沥青的种类
1.聚合物改性沥青:聚合物改性沥青多指将聚合物添加到沥青中,通
过聚合物与沥青分子的相互作用来提高沥青的性能。
常见的聚合物改性沥
青有SBS、SBR、EVA等。
2.橡胶改性沥青:橡胶改性沥青是将废旧橡胶或者橡胶粉末与沥青混
合而成的一种改性沥青。
橡胶改性沥青具有良好的柔性和韧性,在高温和
低温下都能保持较好的性能。
3.矿物填料改性沥青:通过添加矿物填料,如沥青混合料用石粉、沥
青石膏、粉煤灰等,来改善沥青的性能,增加沥青的抗剪切强度、稳定性
和耐久性。
4.化学改性沥青:化学改性沥青是利用化学反应改变沥青分子结构的
一种改性方式,常见的化学改性剂有酚醛树脂、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯-
酸酐共聚物等。
二、改性沥青的生产工艺
1.混合工艺:将改性剂、添加剂与热沥青在特定的温度和剪切条件下
进行混合,以实现改性剂与沥青的充分溶解和分散。
2.反应工艺:将改性剂与沥青进行反应,改变沥青的分子结构和特性。
常见的反应工艺有挤塑改性、化学反应改性等。
3.共混工艺:将不同类型的改性剂或添加剂进行混合,以充分利用各
种添加剂的优点,同时提高改性沥青的性能。
三、改性沥青的应用领域
1.高级公路:改性沥青在高速公路、城市快速路等高级路面上应用广泛。
聚合物改性沥青和橡胶改性沥青能够提高路面的抗裂性能和耐久性。
2.机场跑道:机场跑道需要具有较好的耐久性和抗滑性能。
改性沥青
在机场跑道上的应用能够提高路面的抗压性能和耐久性。
3.城市道路:改性沥青在城市道路的应用能够提高路面的抗氧化性能
和抗变形能力,从而延长路面的使用寿命。
4.桥梁、隧道:桥梁和隧道的路面对防水性能和抗渗漏性能的要求较高,化学改性沥青能够提供良好的防水效果。
综上所述,改性沥青是通过对原有沥青进行改变其分子结构和特性的
一种材料。
不同种类的改性沥青具有不同的性能和应用领域,通过合理选
择和应用,能够提高路面的抗裂性能、耐候性能和使用寿命,满足不同道
路的需求。