聚合物改性沥青流变学研究
发表时间：2018-06-11T17:29:04.533Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：毕飞
[导读] 摘要：在沥青作为道路建设材料的发展过程中，科研工作者对沥青改性剂的种类和掺量做了非常多的研究和报道，文章基于动态剪切流变仪DSR，围绕着聚合物改性沥青，针对其流变性能，通过对于动态剪切流变试验，重复蠕变恢复试验以及零剪切粘度等试验的研究，结果表明：橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青、树脂类改性沥青及复合改性沥青的流变学性质有相似之处，均会随着温度的升高，抗车辙能力减弱；随着改性剂的用量增加，抗车
山东建筑大学山东济南 250000
摘要：在沥青作为道路建设材料的发展过程中，科研工作者对沥青改性剂的种类和掺量做了非常多的研究和报道，文章基于动态剪切流变仪DSR，围绕着聚合物改性沥青，针对其流变性能，通过对于动态剪切流变试验，重复蠕变恢复试验以及零剪切粘度等试验的研究，结果表明：橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青、树脂类改性沥青及复合改性沥青的流变学性质有相似之处，均会随着温度的升高，抗车辙能力减弱；随着改性剂的用量增加，抗车辙能力增强。但是针对不同种类的聚合物改性沥青，其中的具体指标的变化又不会完全一致，因此需要根据当地气候条件，路面状况选择合适的改性沥青进行施工。并且设想通过优化改性材料和加工工艺来制作低相位角δ的聚合物改性沥青，展望了对于研究低滚阻沥青的应用前景。
关键词：聚合物改性沥青；流变学；车辙因子；相位角
前言
由于近年道路交通流量的迅猛增长, 行车荷载的大大增加以及交通渠化等因素的综合影响[1]，现代交通对沥青路面的高温抗车辙能力的要求进一步加强 , 而采用高质量的改性沥青材料成为提高沥青路面质量的主要技术措施之一。所谓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加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。
随着改性剂的加入，使沥青在高温条件下不易发生车辙现象，在低温条件下不会硬化导致路面开裂，提高了沥青的流变性能，因此通过研究改性沥青的流变特性，可以进一步的了解其改性机理，从而能够更好的适应路面环境。
1.聚合物改性沥青流变学
1.1 重复蠕变与恢复试验
重复蠕变与恢复试验的原理为通过加载 1s 的蠕变试验，卸载进行 9s 的变形恢复，完成一次蠕变恢复过程，不断重复进行 100 次蠕变恢复过程的循环[2]。
该方法较好的模拟了路面在行车荷载作用下的变形发展过程，比较全面的考虑了沥青材料的高温变形能力，克服了动态剪切流变仪的缺陷[3]。
在相同的应力条件下SBS改性沥青，胶粉改性沥青以及复合胶粉改性沥青的蠕变柔量和应变随时间逐渐增加；在不相同的应力条件时，相同那个温度下，SBS改性沥青的蠕变柔量比大于胶粉改性沥青以及复合胶粉改性沥青，并且随时时间的推移，蠕变柔量比存在着些许变化波动，说明温度的变化对于SBS改性沥青具有较大影响。由于胶粉改性沥青的蠕变柔量比相对于其他两种改性沥青是最小的，并且在不同应力条件的变化最小，说明胶粉沥青具有较好的温度稳定性[2]。
研究SBS,RET(反应型三元共聚物)，PPA（多聚磷酸）三种改性沥青得到，SBS改性沥青的蠕变变形恢复能力大于RET和PPA改性沥青；相对于PPA改性沥青，RET改性沥青的抗车辙能力与SBS不相上下[4]。
重复蠕变与恢复试验研究表明：在不同温度下，应力对于沥青材料的蠕变柔量和应变的变化具有较大影响，并且普通基质沥青和改性沥青表现出的流变学特性并不相同，因此用重复蠕变与恢复试验来评价沥青的高温流变性能时，应该根据当地的气候特点和交通荷载的实际情况来选择合适的温度和应力水平[5]。
周庆华[6]通过分析对于10种沥青的车辙因子和蠕变柔量得到：对于动态剪切流变试验来说，重复蠕变与恢复试验能够弥补其不足，通过累计的应变和软便进度的粘性成分指标能更加准确的描述沥青的抗车辙能力。
1.2 零剪切粘度
零剪切粘度ZSV是欧洲国家评价沥青高温性能的常用指标，是沥青材料本身固有的性质，一般用60℃时的零剪切粘度来表征改性沥青的高温性能。沥青材料在路面温度下多属于假塑性非牛顿流体，通常对于非牛顿流体和假塑性流体来说，在剪切速率接近于零时流体处于第一牛顿流区域中其粘度值接近于常数，并达到最大值，这一粘度称之为零剪切粘度[7]。
通过比较SBS改性沥青，橡胶改性沥青，橡胶粉复合改性沥青，MAC改性沥青以及基质沥青得到，在相同的应力条件下，SBS改性沥青的ZSV最大，其次是橡胶改性沥青，胶粉复合改性沥青与MAC改性沥青差不多，最小的是基质沥青。由此可以得到，SBS改性沥青的流变性能较其他几种改性沥青较为优秀，抗车辙能力最强[5]。
虽然ZSV的测定方法较多，如在低剪切速率下进行的动力粘度测量、DSR上的频率扫描以及蠕变弹性测试等，但这些方法都较复杂，常规指标如软化点、粘度等于其有相关性，且操作简单，所以现在对于ZSV的应用较少，还需要对对其表征指标进行更高层次的研究[9; 10]。
2 各种聚合物改性沥青流变学差异
综上所述，聚合物改性沥青其流变学的性质有较为相似的趋势，其抗车辙能力都会随着温度的升高而逐渐降低；随着改性剂掺量的增加而逐渐加强，但相比之下，仍有些许差异。
胶粉改性沥青性能的研究 来源:中国化工信息网 2007 年 9 月 26 日 采用胶粉改性沥青是改善沥青路面性能及实现废橡胶资源化处理的有效措达国家自 20 世纪 60 年代起就进行胶粉改性沥青制备高弹性路面材料的研究，应用技术已基本成熟。我国胶粉改性沥青的研究起步较晚，道路应用还处于试改性沥青也未实现大规模生产。为尽快改变这种状况，近年来我国十分重视胶沥青的研究。本工作探讨胶粉用量和物料混合搅拌条件对改性沥青性能的影响 1 实验 1.1 主要原材料 90#道路石油沥青，昆明公路改造总段机械工程公司沥青拌和厂产品；胶粉125μm，深圳市东部橡胶实业有限公司产品。 1.2 主要设备和仪器 JB90-D 型高速电磁搅拌机，可控温加热器，HDP/VICAT 型软化点测定仪(环SYD-2801 型针入度仪，SYD-0621 型延度仪。 1.3 试验配方 试验配方见表 1。 1.4 将沥青、胶粉、母料(少量沥青与少量胶粉混合而成)和其它助剂在高速搅混合制得改性沥青。 1.5 性能测试 改性沥青软化点按GB/T 0605-1993 测试，升温速率为(5±0.5)℃·min-1。GB/T0604-2000 测定，改性沥青在低于软化点的温度下加热后缓慢注入试样模具模具在15-30℃下自然冷却，其后放入延度仪中进行测试，端模运行速率为5 cm·min-1。针入度按GB/T 0606-2000 测定，改性沥青在120-180℃下脱水并用后注入针入度仪盛样皿内，其后进行测试，试样质量为100 g，标准针自由穿的时间为 5 s。 2 结果与讨论 2.1 胶粉用量的影响 胶粉用量对改性沥青性能的影响见表 2(物料混合搅拌温度、时间和转速分142℃，4 h 和 1 400 r·min-1)。
聚氨酯与高聚物改性沥青防水涂料的区别和对比： 1、聚氨酯防水涂料分双组份，单组份两种。双组份分甲、乙两组， 甲组份是以聚醚树脂和二异氰酸酯等原料，经过聚合反应制成 的含有二异氰酸酯基（-NOC)的巨氨基甲酸酯预聚物；乙组份 是胶联剂、促进剂、增韧剂、增粘剂、防霉剂、填充剂和稀释 剂等混合加工而成。单组份是利用混合聚醚进行脱水，加入二 异氰酸酯与各种助剂进行环氧改性制成。双组份与单组份均为 沥青基环保型材料。 高聚物改性沥青防水涂料high polymer modifided bituminous waterproof paint：以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改 性，配制成的水乳型或溶剂型防水涂料。 屋面防水怎么做？只靠瓦是否可以： 2、屋面防水分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级防水。 Ⅰ级防水：特别重要或对防水有特殊要求的建筑，防水层合理使用年限：25年。设防要求：三道或三道以上防水设防。 防水层选用材料：宜选用合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、金属板材、合成高分子防水涂料、细石防水砼等材料。 Ⅱ级防水：重要建筑和高层建筑，防水层合理使用年限：15年。设防要求：二道防水设防。 防水层选用材料：宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、金属板材、合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、细石防水砼、平瓦、油毡瓦等材料。
Ⅲ级防水：一般的建筑，防水层合理使用年限：10年。设防要求：一道防水设防。 防水层选用材料：宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、三毡四油沥青防水卷材、金属板材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料、高细石防水砼、平瓦、油毡瓦等材料。 Ⅳ级防水：非永久性建筑，防水层合理使用年限：5年。设防要求：一道防水设防。 防水层选用材料：可选用二毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料等材料。 瓦材单独使用为一道防水，达到Ⅲ级防水要求。现在普通别墅坡屋面一般要求达到二级防水，这就需要在瓦下增设一道防水层。 各级防水的防水层厚度下限都有规定，Ⅱ级防水规定： 合成高分子防水卷材不应小于1.2mm, 高聚物改性沥青防水卷材3.0mm, 自粘聚酯胎改性沥青防水卷材2.0mm, 自粘橡胶沥青防水卷材1.5mm, 高聚物改性沥青防水涂料3.0mm， 合成高分子防水涂料、聚合物水泥防水涂料1.5mm Ⅱ级防水一般做法：1、结构屋面+2、水泥砂浆找平层+3、防水层+4、保温层+5、找平层或保护层+6、水泥砂浆贴瓦或挂瓦 要求高点可以在2上面做防水砂浆，4、5之间或5、6之间加一道防水层，5做35mm厚细石砼内配双向钢筋。
文章编号:1671-2579(2008)02-0172-05 废胎胶粉改性沥青改性机理研究 郭朝阳,何兆益,曹 阳 (重庆交通大学,重庆市 400074) 摘 要:借助荧光显微镜、红外光谱等微观结构试验的分析方法,研究废胎胶粉在沥青中的改性机理。高温条件下,胶粉在沥青中吸收轻组分,并溶胀、脱硫和降解,同时胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,废胶粉改性沥青中未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用。了解废胎胶粉改性沥青的改性机理,为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 关键词:改性沥青;改性机理;微观结构 收稿日期:2007-08-01 作者简介:郭朝阳,男,硕士研究生.E -mail :zhaoyang226@https://www.doczj.com/doc/126119173.html, 废胶粉改性沥青是以沥青作为橡胶粉的分散剂,将高剂量的硫化橡胶粉与沥青在高温条件下混溶制成的一种改性沥青。橡胶粉的掺入改善了沥青的高低温性能、弹性性能及抗老化性能,提高了沥青的路用性能指标。另一方面,橡胶粉大量用于公路工程中,可以有效解决大规模废旧轮胎带来的固体废弃物污染问题,且废胶粉改性沥青相对其他改性沥青成本低廉,可降低筑路成本,具有显著的环保效益和社会经济效益。弄清橡胶粉在沥青中的作用机理,可以为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 橡胶粉与沥青之间的相互作用十分复杂,目前橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚,综合国内外的研究成果,主要有下述几种观点。 (1)物理共混说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉的分子受到沥青组分中芳香烃、饱和烃的作用发生溶胀和溶解,而均匀分散在沥青中形成共混体系。在物理共混中没有发生化学作用,仅仅是物理作用。 (2)网络填充说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉分子受到沥青中油分和芳香分的作用而被分开,发生溶胀和部分溶解过程,然后是扩散和溶胀胶团粒的分散过程,使橡胶粉以微粒或丝状随机分布在沥青基体中。 (3)化学共混说。沥青中不仅有烷属烃、烯属烃和芳香烃,还含有极性和非极性化合物,存在着羟基、 脂基等有机官能团,可以和许多物质发生化学反应,产生化学交联或化学加成,生成新的化学键的结合,在废胶粉改性沥青中加入硫化剂使橡胶发生硫化反应,可以形成硫化的大分子网络结构。 (4)溶胀降解说。在较低的温度下橡胶粉在沥青中溶胀,在较高温度下,橡胶分子间的交联网络被打破,发生脱硫、降解反应。 这些学说所论及的橡胶粉与沥青的相互作用,在其共混过程中都有可能存在,只是程度不同。这与橡胶粉的成分、沥青的品质、添加剂的种类以及加工方式等因素有较密切的关系。 本文将结合微观结构分析试验及废胶粉改性沥青性能试验的结果,分析探讨废胶粉改性沥青的改性机理。 1 沥青及胶粉的组成和结构 1.1 沥青的组成及结构 沥青是一种有机分子的复杂混合物,其化学成分和分子量是多变的。由于沥青是从原油提炼出来的,根据其来源不同其成分具有很大变化。然而尽管沥青很复杂,已经确定了的分析技术将其分为4个主要组分:沥青质、胶质、芳香分、饱和分。根据沥青各个组分的数量及胶体芳香化的程度,决定了胶体的结构类型。 2 71 中 外 公 路 第28卷 第2期 2008年4月
改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development 黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.doczj.com/doc/126119173.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.doczj.com/doc/126119173.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。
高聚物改性沥青防水卷材施工工艺 高聚物改性沥青防水卷材的找平层施工、保温层施工、收头处理、天沟、檐沟、檐口等细部施工以及排汽屋面施工，均与改性沥青防水卷材施工相同。 范围： 本工艺标准适用于工业与民用建筑工程屋面采用高聚物改性沥青防水卷材 热熔法施工防水层的工程。 材料准备： 1.合成高分子防水卷材施工所需的基层处理剂、基层胶粘剂，卷材胶粘剂一般 由生产厂家提供，施工时应按厂家规定的配合比和要求在现场配制使用，并应存放在通风、干燥、远离火源的室内。 2.高聚物改性沥青防水卷材：是合成高分子聚合物改性沥青油毡；常规的有SBS 改性沥青油毡。
3. 配套材料： 1.氯丁胶沥青胶粘剂：由氯丁橡胶加入沥青和溶剂等配制而成，为黑色液体。 2.橡胶沥青嵌缝膏：即密封膏，用于细部嵌固边缘。 3.保护层料：石片、各色保护涂料。 70 号汽油、二甲苯，用于清洗受污染的部位。 高聚物改性沥青防水卷材施
施工工艺流程： 冷粘法施工： 基层清理→涂刷基层处理剂→附加层施工→卷材与基层表面涂胶→→卷材铺贴→卷材收头粘结→卷材接头密封→蓄水试验→做保护层 冷粘法铺贴高聚物改性沥青防水卷材是指用高聚物改性沥青胶结剂或冷玛蹄脂粘贴于涂有冷底子油的屋面基面上。高聚物改性沥青防水卷材的施工不同于沥青防水卷材多层做法，通常只是单层或双层设防，因此，每幅卷材必须铺贴位置准确，搭接宽度符合要求。其施工应符合以下要求： 1.根据防水工程具体情况，确定卷材铺贴顺序和铺贴方向，并在基层上弹出基 准线，然后以基准线铺设卷材。 2.复杂部位如；管根、水落口、烟囱底部等易发生渗漏的部位，可在其中心200mm 左右范围先均匀涂刷一遍改性沥青胶粘剂，厚度1mm 左右；涂胶后随即粘贴一层聚脂纤维无纺布，并在无纺布上再涂刷一遍厚度为1mm 左右的改性沥青
科研开发 化工科技,2010,18(6):9~12 SCI ENCE &T ECH N OL OG Y IN CH EM ICA L IN DU ST RY 收稿日期:2010 08 20 作者简介:赵 华(1973-),女,辽宁抚顺人,辽宁石油化工大学讲师,硕士,主要从事石油化学品的研制与开发。*中国石油集团公司资助项目(X503006)。 废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析* 赵 华1,廖克俭1,李英刚2 (1.辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;2.抚顺石化公司,辽宁抚顺113001) 摘 要:以辽河沥青为基质沥青,以废旧胶粉为改性剂,以糠醛抽出油为调合剂,可制备改性沥青。采用失重系数法、针入度比法考察2种沥青的抗老化性能。结果表明,与基质沥青相比,废旧胶粉改性沥青具有较好的抗老化性能。通过经济效益和社会效益分析,证明用废旧橡胶粉对沥青进行改性,既减少了废旧橡胶对环境的污染,又降低了改性沥青的生产成本。 关键词:废旧轮胎粉;沥青;改性;抗老化性能;效益分析 中图分类号:T E 626.8+6 文献标识码:A 文章编号:1008 0511(2010)06 0009 04 沥青在贮运、加工、施工及使用过程中由于长时间暴露在空气中,在风雨、温度变化等自然条件 下会发生一系列物理及化学变化,如蒸发、脱氢、缩合、氧化等。此时沥青中除含氧官能团增多外,其它的化学组成也有变化,最后沥青逐渐硬化而变脆开裂,不能继续发挥其原有的粘接或密封作用。沥青所表现的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称之为老化。沥青老化是路面发生早期破坏的主要原因之一,沥青老化后往往变硬、变脆,使路面过早出现裂缝[1]。研究表明,通过对沥青进行改性可以有效解决这一问题 [2~4] ,其中废旧胶粉改性沥青更具有降低成本、 保护环境的优势[5] ,具有非常广阔的应用前景。 作者采用湿法[5,6]制备胶粉改性沥青,通过计算2种沥青老化前后蒸发损失率,以及沥青针入度比的变化来说明沥青的抗老化性能,以期对沥青的长期老化性能进行便捷、合理的评价。最后,对废旧胶粉改性沥青的经济效益和社会效益进行分析。 1 实验部分 1.1 原材料 基质沥青:辽河沥青AH 90重交沥青,针入度为80(0.1mm,25 ,100g,5s),软化点45.4 ,延 度(4 )0.6cm;废旧橡胶粉:直径250 m 活化胶粉,辽宁省海城市福山橡胶厂生产;糠醛抽出 油:饱和分49.09%,芳香分42.52%,胶质7.92%,沥青质0.47%,抚顺石油一厂生产。1.2 实验设备 高速剪切混合乳化机:BM E100L,上海威慷机械电子有限公司;沥青针入度测定仪:T 4508 8,无锡市仪器设备厂;82型沥青薄膜烘箱:江苏省无锡市石油仪器设备厂;202V 2型电热恒温干燥箱:上海实验仪器厂有限公司;DZG 0.4型电热真空干燥箱:天津天巴仪器仪表销售有限公司。1.3 样品制备 取一定量经过预热的基质沥青,边搅拌边加入已烘干的活化胶粉[7] (活化胶粉的加入量为已称重沥青的15%)和适量的糠醛抽出油,初步混合后,用高速剪切混合乳化机剪切:剪切温度180 ,时间40min,剪切转速7000r/min 。1.4 实验方法1.4.1 失重系数法 采用82型薄膜烘箱加速老化实验(T FOT )来模拟橡胶粉改性沥青和基质沥青的自然老化过程。依据GB/T 5302,将50g 试样于D 456mm 25m m 老化盘中分别在150、163、180 老化,每5h 取出一次样品,称量样品失重数据,并计算失重率,即样品的失重占样品总重的质量分数。在相同老化温度和老化时间下,失重越多,说明沥青的抗老化性能越差。
改性沥青现状及发展前景 1、改性沥青应用现状 普通道路石油沥青，由于原油成分及炼制：工艺等原因，其含蜡量较高，导致其具有温度敏感性强，与石料的粘附性差，低温延度小等缺点。用其铺筑的沥青路面，夏季较软，易出现明显车辙壅包等病害；冬季较脆，易出现低温开裂等病害；混合料的抗疲劳性能，抗老化性能较差。同时，由于经济的快速发展，普通沥肯混合料已不能满足高等级道路和特殊地点的重交通，大轴载，快速安全运输的需要。 1．1 改性沥青的应用背景和现状 据相关资料，20世纪60年代以前，沥青路面仅用于城市道路和专用公路，沥青材料主要是煤沥青和用进口原油提炼的石油沥青。20世纪70年代前后，在全国范围内曾采用渣油吹氧稠化，掺配特立尼达(TLA)或阿尔巴尼亚稠沥青等改性的方法，提高结合料稠度，配制成200号沥青铺筑以表面处治为主的沥青面层。1985年国内开展 了沥青中掺丁苯，氯丁橡胶，废轮胎粉等改性沥青和掺金属皂等改善混合料性能的研究试验工作，取得了成功的经验。1992年NovophaltPE现场改性技术的引入，对改性沥青的推广应用起到了促进作用，使改性沥青从研究试验逐步发展到生产应用。 1．2影响改性沥青应用的因素 生产施工工艺在聚合物改性沥青的大规模应用中起到了关
键性的作用。无论是聚合物改性，物理改性还是采用不同的沥青加工工艺都会增加较大的工程成本，在国内经济不发达地区的应用会受到一定的制约。 2、改性沥青的研究现状 目前国内的研究重点在新的改性剂和沥青改性剂的加工工艺上还有一部分研究是面向工程应用的，即研究在沥青集料改性剂确定的情况下，找出合适的级配，最佳沥青用量和改性剂用量以满足实际工程的要求。我国研究改性沥青已有多年的历史，也取得了丰富的成果，但至今仍有两个问题没有很好地解决： (1)没有形成对改性沥青和改性性能统一的评价标准； (2)国内没有形成统一的研究体系。 改性沥青的研究是一项长期的复杂的系统工作，要想取得突破性成果必须综合各研究机构的优势，形成统一的研究体系，比如美国l987年～l992年的大型系统工程SHRP计划等等。而相对于国内，研究工作往往由各高等院校，科研院所独立完成，没有统一的研究规划，配套工作滞后。另外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的巨大浪费。 3、改性沥青的应用前景 由于普通沥青已不能适应现代化路面的要求，性能良好的改性沥青必将在高等级路面中起到越来越重要的作用 3．1 SBS改性沥青将获得更广泛的应用 研究表明，SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作用，
废橡胶粉改性沥青应用与设计 作者：发布于：2012-6-27 12:35:59 点击量：15 一、名词解释 1、胶粉沥青——国际材料与测试协会标准ASTM D8-88 中定义为采用15%以上橡胶粉粒的沥青改性材料，在美国一般比例为 18~22%，橡胶粉粒能全部通过10#筛，180~200℃温度下至少反应45min分钟；在沥青与橡胶充分熔胀，同时硫化橡胶粉粒还没有大面积降解前使用，改性后的胶结料还能显著体现硫化橡胶的特性。 2、橡胶粉(CRM)——指轮胎橡胶经过粉碎形成的粉末，用于沥青改性的材料。 3、小汽车轮胎——小汽车、敞篷小车和轻型卡车的外直径小于660毫米的轮胎。 4、卡车轮胎—卡车和公交车上用的外径大于660mm、小于1520mm的轮胎。 5、常温粉碎法——将废橡胶轮胎在室温下或略高于室温的环境下进行粉碎的方法。常温粉碎法一般能够产生形状不规则的、表面积较大的颗粒，有利于和沥青的相 互作用。 6、冷冻粉碎法——使用液氮来冷冻废橡胶轮胎，使得废轮胎变得易碎，然后用锤磨机来打碎这些冷冻橡胶的方法，这种方法能够生成表面积较小的光滑颗粒。 7、脱硫橡胶——粉碎后经过加温加压，或者掺加软化剂改变了橡胶材料性质。 8、稀释剂——轻质石油产品，做碎石封层时，在喷洒之前添加到橡胶沥青中，使橡胶沥青容易喷洒均匀，在没有引起橡胶沥青的性质较大改变之前挥发掉。因为轻质成分要挥发，所以稀释剂不用于拌制混合料的橡胶沥青中，也不推荐用于90天内铺筑罩面的夹层中。 9、废轮胎橡胶——用过的汽车、卡车或者公交车的轮胎经加工得到的橡胶。生产过程中应排除不当轮胎料源，如实心轮胎、铲车轮胎、飞机轮胎和挖土机轮胎以及其他非汽车轮胎，这些材料的成分不适合橡胶沥青反应。 10、应力吸收层(SAMI)——一种碎石封层，用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面，然后立即撒布单一粒级的封层集料，再进行碾压，将集料嵌入沥青膜。其厚度通常介于5到15毫米之间，取决于覆盖骨料的尺寸。应力吸收层是一种表面处治，主要是用于恢复表层抗滑性能，封住裂缝，形成防水膜来减少表层的水渗入路面结构中。应力吸收层可用于路面保存、养护和局部维修。胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止下层开裂的路基或路面的反射裂缝扩展至表面层，对于新建或改建的路面大大延长路面使用性能。 11、粘度——流体或者半流体抵抗流动的性质(剪切力)，是橡胶沥青现场质量控制 的指标。 二、废胶粉改性沥青综述 1、废胶粉改性沥青的发展 废胶粉改性沥青从19世纪30年代就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜。在19世纪50年代，美国的刘易斯和博恩等进行了大规模的实验室研究评估。一些研究成果与雷克斯和帕克合作的“橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年10月的“公路”刊物上。1960年三月，在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨 会。60年代和70年代，亚利桑那州查尔斯·麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作，开发了胶粉沥青的“湿法”生产(也称为麦克唐纳法)，开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等，并作为常用养护方法，特别是胶粉沥青碎石封层作为凤凰城道路的主要养护方案有效地使用了将近20年，直到交通量过大才改为薄层沥青混凝土罩面，后来又开发了胶粉沥青断级配混合料成功地替代了碎石封层。1975年加州运输部开始进行胶粉沥青碎石封层试验，取得很好的效果。1980年在加州斯托贝城用“湿法”生产的胶粉沥青和密级配集料建设的路面建成，该项目是对一条极差的路面进行紧急维修，采用了路面加筋网和60毫米的密级配沥青混凝土以恢复结构承载力，其上为薄层(30mm)橡胶沥青混合料磨耗层。最早的三个项目都位于在冬天使用轮胎防滑链的高海拔的“冰冻区”，证明胶粉改性沥青混凝土路面有很好的抗磨耗和抗低温开裂性能。1983年瑞文多城建成的项目大大推动了应用粉胶改性沥青的进程，因采用沥青混凝土改造成本太高不能接受，所以采用了薄层橡胶沥青路面，这个项目设计了一系列13个试验段。试验段一直在进行跟踪监测，清楚地
废旧轮胎胶粉改性沥青项目立项申请报告 一、废旧轮胎胶粉改性沥青项目背景 近期，关于中国制造业竞争优势的分析往往与劳动力供给挂钩，认为当前中国沿海地区劳动力供给不足和价格上升将侵蚀其成本优势。然而，诺丁汉大学中国可持续发展和经济学教授姚树洁认为，近年来中国快速推进的基础设施建设成功激活了中西部地区长期被低估和闲置的土地、劳动力等自然禀赋，这将成为支撑未来中国制造业发展的重要优势来源。伦敦大学乌尔里希?弗里茨教授也认为，中国交通基础设施的发展和改善，使制造业企业未来能够充分享受中西部地区的劳动力、土地等资源优势。各位专家的看法与英国经济学人智库2014年底一份关于中国制造业劳动力成本优势的报告观点类似。经济学人智库报告认为，到2020年，尽管中国制造业劳动力成本将继续上升，但在中西部省份劳动力市场影响下，中国制造业在国际上相对于发达国家和部分新兴经济体都将保持很强的竞争力。
二、项目名称及承办单位 （一）项目名称 项目名称：废旧轮胎胶粉改性沥青投资建设项目。 （二）项目承办单位 承办单位名称：延安某某有限公司。 三、项目建设选址及用地综述 （一）项目建设选址 本期工程项目选址在延安某工业园。 （二）项目建设地概况 延安，简称“延”，古称肤施、高奴、延州，原陕甘宁边区政府首府。国务院首批历史文化名城。延安位于陕北南半部，地处北纬35°21′～37°31′，东经107°41′～110°31′之间，属高原大陆性季风气候。北接榆林市，南连咸阳市、铜川市、渭南市，东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望，西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻。延安全市总面积37037平方公里，共辖2区11县，196个乡镇，3426个行政村，总人口236万（2012年），常住人口223.13万（2015年），平均海拔1000米左右，年均无霜
SBS改性沥青的性能与应用 摘要：我国高速公路建设自改革开放以来，经历了从无到有，从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时，传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求，而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能，与水稳定性，抗滑能力等内容，比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性，探究了加强对SBS改性沥青的学习，开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词：SBS改性沥青；改性沥青性能；改性沥青应用；沥青施工；工程效益；应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用，为适应道路路面的使用性能的要求，保证路面良好的使用状态，延长路面的使用寿命，就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力，低温抗裂能力，改善了沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，提高了沥青的抗氧化能力，是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来，国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作，改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明，与其他改性沥青相比，SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出，SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，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。在良好的设计配合比和施工条件下，用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能，具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力，并极大地改善沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑性能。
随着我国汽车工业的迅速发展，每年的轮胎产量超过１亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达到５０００多万条，约合重量１４００ｋＴ，而每年的处理量只有２００ｋＴ，大量的废旧轮胎未得到充分的再生利用。近几年我国在北京、上海、江西、浙江、广东等部分省市引用橡胶粉改性沥青技术，铺筑了上千公里的高速路面，取得了良好的应用效果，用橡胶粉改性沥青铺筑路面既节省了资源，又减少了环境污染，具有非常重要的意义，也有光明的前景。 橡胶粉改性沥青材料具有高温稳定性好、水稳定性强、低温抗裂性明显改善等优点，可以延长道路的使用寿命，减少路面行驶噪音，防止打滑，提高了安全系数，尤其价格低廉。橡胶粉改性沥青材料可以用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面上面层，也可以用单层表处的施工方法铺在路面上基层与下面层之间，或上面层与中面层之间，作为一种应力吸收层，以抑制路面基层裂缝向上的反射。 １胶粉改性沥青的生产工艺 在道路工程中橡胶粉改性沥青的生产方法多采用以沥青为加热载体，将胶粉混入沥青材料中直接进行再生脱硫，常用的生产方法有高温脱硫法、吹风氧化法、专用脱硫机法和塑炼混炼法。其中以脱硫机法效果最好。该生产方法综合了工业上生产橡胶的水油法的高压（ ０．９８ＭＰａ）、快速脱硫法的高温（１８０℃）、机械处理法的的高速剪切作用等功能，脱硫速度快、产品质量好，是理想的橡胶粉改性沥青生产方法。 脱硫机法所用的设备是由沥青熔融釜、齿轮泵、喷射分散器、搅拌器和加热系统组成。在生产时先将熔融沥青用齿轮泵注入脱硫机的熔融釜内，加入胶粉和再生剂，开动搅拌器使混合物在搅拌器的作用下，分散均匀，再开动齿轮泵循环系统，通过喷射分散器和齿轮泵进行再生循环，胶粉和沥青在脱硫机内由于机械作用和流体力学作用，高温高压的作用，胶粉吸收了沥青中的油份而溶胀和溶解，经过齿轮泵和喷射分散器的剪切作用，加快胶粉的脱硫速度，缩短了脱硫时间，提高胶粉与沥青的混合均匀性，胶粉的溶解度和添加量，形成均匀、细腻而又具有柔性的再生橡胶粉改性沥青。 ２材料的选择 ２．１橡胶粉２．１．１橡胶粉粒径 橡胶粉又称硫化橡胶粉（ＶＲＰ），它是由硫化橡胶制品经 过粉碎加工而成的弹性粉状物，常用的有废旧轮胎、橡胶鞋等。按照胶粉的粒度大小不同可分为粗胶粉、细胶粉、微细胶粉和超微细胶粉。道路工程中，从应用和经济角度综合考虑，采用微细胶粉中橡胶粉粒径为６０、８０和１００目为宜。２．１．２胶粉的加量 对胶粉合理加量的选择应从三个方面考虑：①路面的使用性能；②加工、运输、摊铺性能；③成本。有关资料显示，一般情况下低于１０％的胶粉用量对沥青的改性作用不大。佘玉成等人采用橡胶粉粒径８０目，胶粉加量在１０％、１５％、２０％三个比例下改性沥青的性能及加工性能进行了试验。从改性性能方面看，加量１０％的胶粉对基质沥青改善幅度无明显变化当加量２０％时，沥青的性能有较大提高，但粘度太大，不宜加工。当胶粉的加量为１５％时的沥青性能，加工性能都较好。应该注意的是胶粉的加量１５％不是对任何粒径的胶粉都合适，随着胶粉粒径的变细，改性沥青的性能提高，粘度也随之提高，需要根据试验来确定胶粉的添加量。２．２再生剂 顾名思义是使胶粉再生的物质，通过再生剂的加入，把硫化橡胶高分子弹性体的弹性转变为塑性恢复其粘性，并使之具有再生硫化的能力。借助渗透作用，再生剂被吸附在橡胶分子上，缩短再生时间， 增加产量，改善再生橡胶的性能．使硫化胶粉中的三维交联网状分子结构松弛和展开，产生溶胀或部分溶胀，以利于同沥青的共混。再生剂的掺量一般为胶粉重量的１％￣２％。 ３加工温度 加工温度严重影响橡胶粉改性沥青的性能，加工温度一般为１６０℃￣１８０℃。胶粉的品种不同，加工的温度略有区别。当温度低于１６０℃时，胶粉颗粒不能充分溶胀和脱硫，当温度高于２００℃时，易导致胶粉炭化，随着分解温度和时间的增长可导致胶粉完全破坏而生成低沸点的烃类，在这种情况下，胶粉中的碳黑和无机组分起着沥青填充剂的作用，而胶粉分解的低分子产物则起着对沥青的稀释作用，从而造成沥青性能的恶化，沥青的三大指标的变化也说明了这一点，随着温度的升高，沥青的延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升而后下降。 ４搅拌时间 在加工温度一定的情况下，搅拌时间越长，胶粉被剪切的细度越细，改性沥青的延度和软化点明显上升，但长时间加热对沥青性能影响也较大，因此，应结合不同的加工温度， 橡胶粉改性沥青的工艺研究 马献忠 安阳市政建设维护管理处（４５５０００） 摘要：对废旧轮胎胶粉的材料选择、胶粉的添加量、再生剂的用量、加热温度、搅拌时间、生产方法等详细论述。关键词：橡胶粉改性沥青工艺 试验研究 Ｓｈｉｙａｎｙａｎｊｉｕ
广州南沙国际物流园区4#仓库工程A标段 屋 面 防 水 组 织 施 工 方 案 广州爱迪斯建筑材料有限公司 2014/11/15
第一章编制依据及编制说明 第一章编制依据 1、现行国家建筑安装工程施工与验收规范（规程）、质量检验评定标准； 2、广东省标准《建筑防水工程技术规程》（DBJ 15-19-2006）； 3、国家标准《屋面工程防水技术规范》（GB 50108-2001）； 4、国家标准《屋面防水工程质量验收规范》（GB 50208-2002）； 5、本工程特点，施工现场环境、自然条件等。 第二章编制说明 一、本设计施工建议书只适用于广州南沙国际物流园区4#仓库工程A标段屋面防水工程。 二、下文中“本工程”指本次防水工程所包含的施工内容。 第三章工程概况及特点 第一章工程概况 现其广州南沙国际物流园区4#仓库工程A标段屋面防水工程屋面防水部位拟做防水施工。根据我公司技术人员现场考察建议采用1.5厚的高聚物改性沥青防水涂料。根据我司多年防水工程设计和施工经验，特拟定本施工组织方案供业主及相关人员参阅。 第二章产品介绍和施工工艺 高聚物改性沥青防水涂料 一、产品简介: HC-16高聚物改性沥青防水涂料是以石油沥青为基料，以SBS橡胶为改性剂，以天然纳米材料为填料，并辅高分子聚合物经科学配方生产而成的水性防水涂料。具有优良的施工性能和使用性能，涂膜弹塑性、低温柔韧性及抗老化性优良；高聚物改性沥青防水涂料，不但具有优良的耐水性、抗渗性，且涂膜柔软、具有高档防水卷材的功效，又有施工方便，潮湿基层可固化成膜、粘结力强、可抵抗压力渗透、特别适用于复杂结构，可明显降低施工费用，用于各种材料表面，为新一代环保防水涂料。 二、产品特点: 1、冷施工，无毒、无味、无污染；、能厚涂，省工节时； 2、施工安全方便，能在潮湿基层施工，对混凝土、木材、石棉板都有优异的粘结性； 3、低温延伸性特优，能良好地适应基层变形，确保工程防水质量； 4、耐高温、耐腐蚀、耐老化。 三、技术指标：产品质量满足JC/T408-2005标准要求： 四、适用范围： 1、各种预制、现浇混凝土结构的厂房、仓库、桥梁、民用建筑等屋面及接缝防水； 2、底层住户的地面永久性防湿及厨卫间、阳台的长期防水、地下室墙面、基底及水池的防水防渗； 4、维修老沥青油毡屋面、石棉瓦屋面及各种结构的天沟、泛水等漏水； 5、管道构件的防腐，也可涂刷在自防水刚性构件表面，起抗渗及防止构件粉化腐蚀作用。 五、基层要求： 基层质量直接关系到防水层的使用寿命，因此，基层必须符合以下要求： 1、水泥砂浆或混凝土标号必须符合设计要求； 2、基层要坚实、平整、无凹凸麻面、无起砂等； 3、与突出屋面结构的连接处及基层的转角处均应做成圆弧形，其半径不宜小于50mm； 4、分格缝与板端缝对齐，缝宽20mm； 5、若有保温层，每10~40m2开设一个排气孔。 六、施工顺序及方法： 施工顺序应先作节点，附加层，然后再进行大面积涂刷； 七、注意事项：
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/126119173.html, 纤维改性沥青混合料研究进展 作者：刘哲 来源：《中国科技纵横》2015年第24期 【摘要】通过对纤维改性沥青混合料研究历史及现状的调研，总结了纤维改性沥青混合 料的主要影响因素以及纤维改性沥青混合料的作用机理；阐述了纤维种类、长度、添加量以及界面粘结对沥青混合料性能的影响情况，不同因素的变化会影响沥青混合料的不同性能；总结了纤维在沥青混合料中的吸附、稳定、桥接以及加筋作用。 【关键词】纤维改性沥青混合料作用机理 1 概述 纤维作为一种新型的增强材料，被广泛的用作复合材料增强体，应用于航空航天、电子机械等尖端领域[1-3]，由于纤维具有高模量、高强度、高长径比以及较强的吸附能力，在道路沥青及沥青混合料中也多有应用。多年来，国内外对纤维改善沥青及其混合料性能进行了大量研究，并根据实际需求，开发出了一系列适用于道路沥青改性的路用纤维，主要包括木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维以及新兴的玄武岩纤维等。本文主要针对道路纤维在沥青混合料中的应用进行调研，分析了纤维对混合料性能影响的主要作用机理及影响因素，对其未来发展进行了展望。 2纤维改性沥青混合料的主要影响因素 2.1 纤维种类及性能 按处理方式划分，纤维可分为天然纤维和化学合成纤维，不同种类的纤维具有不同的性能，包括强度、模量、吸持沥青量、长径比以及表面形貌等等，而这些因素都会对沥青混合料性能产生影响。李智慧[4]等考察了聚丙烯腈纤维、聚酯纤维以及木质素纤维等三类不同的增 强体对沥青混合料性能的影响，同时分析了三类纤维的常规技术性能，建立了纤维性能与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的关系。结果表明，掺加聚丙烯腈纤维和聚酯纤维的沥青混合料性能相当，而木质素纤维混合料性能稍差；纤维的种类还影响着其对沥青混合料的主要作用机理。对外掺纤维沥青混合料路用性能影响程度最大的纤维性质因素是抗拉强度与极限拉伸应变，其次是熔融温度，吸持沥青量也有一定程度影响，纤维直径影响最小，在纤维形状特征因素中纤维长度的影响程度大于纤维直径与长径比。T.Serkan[5]采用聚酯纤维对石油沥青进行改性处理，石油沥青混合料的马歇尔稳定度增加而流值降低，同时抗车辙及抗疲劳性能增加，表明聚酯纤维有效提高了石油沥青混合料的路用性能；F.M.Nejad等[6]使用碳纤维增强沥青混凝土，结果显示，碳纤维的加入有效提升了沥青混凝土的强度和抗老化性能。此外，有不少学者采用不同种类的纤维对沥青混合料进行混杂改性，取得了良好的效果[7-8]。
S BS改性沥青机理研究进展 李双瑞,林 青,董声雄 (福州大学化学化工学院,福州 350002) 摘要:介绍了沥青的特性、苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)的性能,分析了S BS与基质沥青之间 的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展,指出机理主要分为物理共混和化学改性两 类:物理共混———S BS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中,S BS与沥青之间没有发 生化学作用,只是一种分子间作用力;化学改性———加入添加剂使沥青和S BS之间发生加成、交联或接枝等化 学反应,形成较强的共价键或离子键,改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高S BS改性沥青路用性能的重 要手段。 关键词:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;S BS改性沥青;改性机理 采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施[1～6]。近年来,在聚合物改性材料中,苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)以其优异的性能,成为世界上使用最为广泛的沥青改性剂[7～12]。对S BS改性沥青路用性能的研究[13～17]表明:采用S BS对沥青改性后,改性沥青的低温柔性和高温性能明显提高,温度敏感性大大降低。关于S BS改性沥青的机理,国内外科技人员进行了大量的研究,但并没有形成统一的理论。本文根据国内外相关文献,介绍了沥青和S BS的性能以及S BS在沥青中的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展。 1 沥青的特性 沥青是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成。这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的环烷烃和芳香烃,以及这些烃类的非金属元素衍生物[18]。按生产来源划分,沥青主要可分为地沥青(包括天然沥青与石油沥青)、焦油沥青、煤沥青、页岩沥青等。道路中各国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青是原油加工的重质产品[19]。石油沥青的组分极为复杂,通常用溶剂将沥青通过色层分析法分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分[18]。Hubbard2Stanfield法将沥青划分为油分、树脂和沥青质3个组分[19]。 油分是石油沥青中最轻的馏分,含量在45%～60%。油分是石油沥青可以流动的主要原因,其含量越多,软化点越低,粘度越小,使沥青具有柔软性和抗裂性。树脂的含量在15%～30%。树脂的存在使石油沥青有一定的可塑性、可流动性和粘结性,直接决定着石油沥青的延伸度和粘结力。沥青质是固体无定形物质,含量在5%～30%。沥青质是高分子化合物,它是石油沥青中分子量最高的组分,决定着石油沥青的塑性状态界限、自固态变为液态的程度、粘滞性、温度稳定性、硬度和软化点。此外,石油沥青中还含有一定数量的沥青酸、沥青酸酐、碳化物和似碳物。 沥青的主要结构为胶体结构,即以沥青质为核,表面层被树脂浸润包裹,而树脂又溶于油分中,形成沥青胶团,无数胶团彼此通过油质结合成胶体结构。当沥青中沥青质含量适当,并有较多的树脂作为保护物质时,它所组成的胶团之间有一定的吸引力,这种结构称之为溶胶-凝胶结构。大多数优质的路用沥青都属于这种胶体结构,具有粘弹性和触变性。当沥青质含量较高时,胶粒相互缠结,粘度大、塑性小、 基金项目:中法先进科技合作项目(PRAMX02208); 作者简介:李双瑞(1977-),女,河南南阳人,博士研究生,从事沥青材料改性的研究; 联系人,E2mail:sxdong2004@https://www.doczj.com/doc/126119173.html,.
橡胶粉改性沥青定义及特点橡胶粉改性沥青定义 橡胶粉改性沥青（Asphalt Rubber,简称AR）是一种新型的优质复合材料。他在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下，橡胶粉通过吸收沥青中的树脂，烃类等多种有机质，经过一系列的物理和化学变化，是胶粉湿润，膨胀，粘度增大，软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性，弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。 “橡胶粉改性沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉，作为改性剂添加到基质沥青中，在一个专门的特殊设备中，经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。 橡胶粉改性沥青的改性原理是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉改性沥青对基质沥青的使用性能有很大的改善，且优于目前常用的改性剂SBS、SBR、EV A等制成的改性沥青。鉴于它优良的使用性能和对环保的巨大贡献，有专家预言：橡胶粉改性沥青有望取代SBS改性沥青。橡胶粉改性沥青的特点 用于改性沥青的橡胶是具有高弹性的高聚物,在基质沥青中加入硫化胶粉,能达到甚至超过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青同样的效果。胶粉改性沥青的特点包括: 2.1、针入度减小,软化点提高,黏度增大,说明沥青高温稳定性提高,对夏季行车的路面车辙、推挤现象有改善。 2.2、温度敏感性降低。在温度较低时,沥青变脆使路面发生应力开裂;在温度较高时,路面变软,受承载车辆作用而变形。而用胶粉改性后,沥青的感温性得到改善,抗流动性提高,橡胶粉改性沥青的黏度系数大于基质沥青,说明改性后的沥青有较高的抗流动变形能力。 2.3、低温性能得到改善。胶粉可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性。 2.4、黏附性增强。由于石料表面黏附的橡胶沥青膜厚度增加,可提高沥青路面抗水侵害能力,延长路用寿命。 2.5、降低噪声污染。 2.6、增加车辆轮胎与路面的抓着性,提高行驶安全。 2橡胶粉改性沥青设备介绍配备进口高速剪切胶体磨（与美国壳牌公司使用的胶体磨相同）， 胶体磨沿径向有多层刀齿，转子和定子相互咬合，从而使聚合物在刀齿周围平面部位被高速研磨，在刀齿侧棱处被高速剪切。 具有独特的“内齿型”结构，专利设计，适合加工各种聚合物改性沥青、改性乳化沥青和普通乳化沥青。与同类产品相比，效率更高。其具有的“一次剪切研磨合格”功能，保证了超强的生产能力，被誉为“超级磨”。 胶体磨工作原理 原理图 （1）独特内齿型设计胶体磨，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运转实现研磨和剪切。 （2）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。 （3）转盘磨齿顶端平面与定盘磨齿底平面，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。 （4）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。 （5）沥青混合物在从中心甩向磨盘边缘的过程中，按螺旋S型路径运动，加大了进行路径的长度，增加了剪切和研磨时间及次数，被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。从而使改性剂在稳定剂的化学作用下在沥青中形成稳定的网络结构。 胶体磨性能优势 （1）专利设计，内齿结构，体积小，耗能低；电机功率仅55KW。 （2）进口部件，独特抗腐蚀抗磨耗材料，保证寿命20万吨以上。 （3）胶体磨电机采用变频器控制，电流冲击小，转速可调。 （4）胶体磨间隙可在0.1~5mm范围内调整。 （5）可使浓度高达20%的SBS、SBR、EV A、PE及废橡胶粉等各种聚合物沥青一次过磨成功。 （6）一次性剪切研磨后聚合物最小粒径可达0.1um，剪切研磨能力是普通胶体磨的4-10倍，大大缩短沥青在高温状