排水性高粘度改性沥青的研究
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第50卷第'期2021年'月应用化工Appeoed ChemocaeOndusteyVoe.50No.1Jan.2021排水沥青路面高黏改性剂的研究及应用马嘉琛,何锐,况栋梁(长安大学材料科学与工程学院,陕西西安710064)摘要:分析了国内外高黏改性沥青的研究发展状况,指出了高黏改性剂在排水性沥青路面中作用越来越大的原因。
对不同类排水性路面高黏改性剂进行了研究及阐述,分析了不同类高黏改性剂的特点以及优势,以及制备工艺、关键技术以及改性机理&最后,对高黏改性剂在沥青排水路面的应用以及发展方向进行了展望。
关键词:排水路面;高黏度改性沥青;改性机理;制备工艺中图分类号:TQ050.4;U416-文献标识码:A文章编号:1671-3206(2021)01-0159-07Researcli and application of high viscosity modiner fordrained asphalt pavementMA Jia-chen,HE Rui,KUANG Dongfang(School of Materials and Enginee/ng,Chang'an University,XO an710064,China)Abstract:The research and development status of high橄iscosity modified asphalt at home and abroad is analyzed,and the reasons for the increasing ole of high橄iscosity modiCer io drainage asphalt pavement are pointed out.DiAerent types of drainage mad suCaca high yiscasity modifiers were studied and elabora-Gd,and the characte/stics and advantages of dOerent types of high viscasiO modifiers,as welt as the preparation process,k*/chnomgy and modification mechanOm were analyzed-Findly,the application and development direction of high viscosity modifers on asphalt drainage pavement are prospected-Key words:drainage pavement;high yiscosity modified asphalt;modifcation mechanism;preparation process随着我国道路建设的不断发展,人们对道路的性能要求不断提升,为了贯彻落实国家对“海绵城市”项目的建设,路面排水系统越来越受到人们的重视,路面排水系统在当代施工改建中运用新型的结构方式,采用大空隙沥青混合料作为表层,将雨水透入到排水功能层,并通过层内将降雨横向排出,从而除去了带来诸多行车不利作用的路表水膜,能够显著提高雨天行车的安全性及舒适性;另外,由于排水沥青路面的多孔隙特征可以显著降低交通噪音,也经常被称为低噪音沥青路面,在国外一些欧美发达国家早已经形成了较为成熟的技术[1]o但排水沥青混合料由于空隙较大,易受外界环境水诸多不利因素的影响,从而导致沥青发生老化,进而产生剥落。
掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的性能研究的开题报告一、研究背景和意义沥青,作为道路建设中逐渐普及的材料,在路面保养和修建中发挥着不可替代的作用。
但是,沥青的低温脆性和夏季高温软化等问题限制了其应用范围和使用寿命。
为了改善这些问题,人们普遍采用添加剂的方式来对沥青进行改性。
掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料,即将高粘度沥青添加进排水性沥青混合料中,以改善混合料的剪切性能和性能稳定性,在不影响其排水性能的前提下降低温度敏感性和提高抗老化能力。
因此,本文旨在从掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的角度,探究其性能与使用效果,并为路面建设提供参考。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)掌握高粘度沥青添加剂的制备方法和工艺;(2)研究不同掺量高粘度沥青添加剂对排水性沥青混合料性能的影响,包括剪切性能、温度敏感性、稳定性、抗老化能力等;(3)对混合料进行实验室和现场测试,分析其使用效果;(4)在分析实验数据和现场使用效果的基础上,探讨掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的优缺点及应用前景。
2. 研究方法(1)高粘度沥青添加剂采用聚合物、橡胶等材料制备,采用气相色谱-质谱联用分析其组成和结构;(2)采用旋转粘度计、动态剪切流变仪、氧化稳定性试验机等设备测试混合料的性能;(3)实验室和现场测试,观察其性能和使用效果;(4)根据实验数据和现场效果,分析其优缺点,并对其应用前景进行探讨。
三、预期成果和创新点1. 预期成果(1)掌握高粘度沥青添加剂的制备方法和工艺;(2)深入研究掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的性能和使用效果,提出使用建议和改进措施;(3)明确掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的优缺点及应用前景。
2. 创新点本文旨在通过研究掺高粘度沥青添加剂排水性沥青混合料的性能和使用效果,从实验室到现场进行全方位、多角度的探究,为路面建设提供参考,具有一定的新颖性。
同时,对高粘度沥青添加剂的制备方法和工艺进行探究,对其工业化生产具有一定启示意义。
高粘度改性沥青的制备与性能研究的开题报告
1. 研究背景
沥青是一种广泛应用于道路建设、水泥混凝土接头等领域的化学材料。
然而,传统的沥青在高温、大车流高负荷等极端情况下会出现软化、变形、开裂等问题,导致道路损坏和修补促进。
为了克服传统沥青的缺陷,学者们开始研究改良沥青的方法,其中高粘度改性沥青已经成为研究热点之一。
2. 研究目的
本研究旨在通过制备高粘度改性沥青,并分析其长期高温、大车流高负荷等极端情况下的性能表现,为改良沥青提供一种新的解决方案。
3. 研究内容
3.1 高粘度改性剂的选择与设计
首先需要选择合适的高粘度改性剂,进行设计方案,在提高沥青粘度的同时减少其软化点和黏度温度斜率,提高其抗剪切性能和稳定性。
3.2 高粘度改性沥青的制备
根据预先设计的配方,采用物理、化学等方法对沥青进行改性处理,制备出高粘度改性沥青。
3.3 高粘度改性沥青性能测试
采用相应的实验方法,测试高粘度改性沥青在不同时刻、不同温度和不同荷载情况下的性能表现,包括粘度、软化点、抗剪切性等指标。
4. 预期成果
通过本研究,预计可以获得以下成果:
4.1 成功制备出高粘度改性沥青
4.2 对高粘度改性沥青的性能进行全面评估
4.3 提出改良方案,为科学制定公路路面改良设计提供技术支持
5. 研究意义
高粘度改性沥青可以提高道路路面的抗剪切性能、稳定性和耐久性,有效减少路面施工和维护的成本,对于保障公路交通的安全和畅通具有重要意义。
本研究可以为沥青改良领域提供新的解决方案,为未来道路建设和维护提供技术支持。
排水路面高黏沥青及其混合料性能试验研究刘东美;叶庆凡;于晓霞;耿立涛【摘要】排水沥青路面具有抵抗车辆滑移、减轻行车水雾、降低道路噪音等优点,可有效减少城市雨洪灾害和水污染,其性能研究是海绵城市建设的一项关键技术.试验以自主研发的高黏沥青为基础,设计了排水路面用OGFC-13型高黏沥青混合料,依据空隙率与沥青用量的变化关系确定最佳沥青用量,以析漏试验和飞散试验检验其合理性,通过室内试验评价了高黏排水沥青混合料的路用性能,并与相同结构组成的稳定型改性沥青混合料进行对比分析.结果表明:自主研发的高黏沥青60℃动力黏度达到了9.6×104 Pa?s,对提高排水沥青混合料的强度有利;高黏沥青用于制作排水沥青混合料时,各项路用性能均优于稳定型橡胶改性沥青胶结料,用于排水沥青混合料设计具有路用性能优势.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2019(034)002【总页数】5页(P17-21)【关键词】排水路面;高黏沥青;OGFC沥青混合料;路用性能【作者】刘东美;叶庆凡;于晓霞;耿立涛【作者单位】山东高速路桥养护有限公司,山东济南250032;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】U414.10 引言城市雨洪灾害和水污染是制约我国城市生态发展的主要问题[1-4] 。
为此,近年来我国开始推广建设海绵城市项目。
基于最佳管理措施、低影响开发和绿色基础设施等理论[5-8] ,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等方式对雨水进行自然的积存、渗透和净化,以实现城市在面对环境变化和应对雨水等方面的良好弹性[9] 。
排水沥青路面实现是海绵城市建设的一项关键技术。
与传统的密级配沥青混凝土路面相比,排水沥青路面除具备排水功能外,还具有抵抗车辆滑移、减轻行车水雾、降低道路噪音等众多优点[10-12] 。
281沥青的性质是影响沥青路面服务性能和使用寿命的重要因素。
为满足工程需要,各类新型沥青不断研发,其高低温性能、水稳性、抗疲劳等特性较传统沥青大大提高,在道路施工中被广泛应用,但对于一些特殊工程,例如载重量较大的道路路段、桥隧道路或者机场路面,需要使用黏度更高、弹性恢复能力更好的特殊沥青,以此来解决重载交通、沥青路面开裂、车辙、水损坏等问题。
因此,近年来满足桥梁隧道、飞机场跑道等特殊工程使用要求的高粘高弹改性沥青得到不断研究和推广。
高粘高弹改性沥青是一类特种沥青,根据国标 GB/T 30516-2014《高黏高弹道路沥青》定义:动力黏度(60℃)大于 20000 Pa·s,弹性恢复(25℃)大于85%的沥青,称之为高粘高弹沥青。
1 高粘高弹改性沥青制备研究1.1 高粘高弹改性沥青制备工艺高粘高弹改性沥青是在基质沥青中加入相容剂、聚合物改性剂、特种增黏剂、稳定剂等制备而成。
首先将基质沥青加热,控制在180~185℃,然后按比例添加各种添加剂,3000~6000r/min剪切40分钟,然后180℃左右搅拌5~6小时。
1.2 各类添加剂对高粘高弹改性沥青的影响研究SBS、SBR等聚合物改性剂的添加能显著提升沥青的表观黏度。
以SBS改性沥青为例,SBS添加比例在7%、9%、11%的改性沥青,与基质沥青相比135℃黏度分别提高了6倍、10倍、15倍。
这是由于SBS的软段B和硬段S能够吸收沥青中的轻组分,沥青中的轻组分减少,沥青中的大分子位阻增大;在沥青轻组分和机械搅拌的作用下,B段充分伸展,并相互缠绕,S段因分子极性和范德华力形成物理接枝交联,形成亚网络结构,使体系黏度明显增大。
因为没有加入稳定剂,SBS之间的交联是物理交联,并没有形成稳定的化学键,所以这种亚网络结构是不稳定的。
加入废橡胶粉也能显著提高沥青的黏度。
例如,以135℃测试结果为例,在基质沥青中添加17%、19%、21%的废橡胶粉,与基质沥青相比黏度分别提高了6倍、11倍、13倍。
探讨高粘度改性沥青防水层摘要:随着我国交通事业的快速发展,钢箱梁桥面由于其施工速度快、自重轻等优点得到了广泛的应用。
为了克服钢桥面铺装沥青混合料在高温下很难与钢板粘结并协同变形的困难,大跨度桥梁开始采用钢-混凝土组合梁结构,以达到桥面防水、粘结及防止反射裂缝产生的效果。
本文以实际施工情况为例,对其施工工艺进行分析,以探讨其发展与应用。
关键词:高粘度改性沥青混凝土防水Abstract: with the rapid development of China’s transportation busi ness, steel box girder bridge deck because its construction speed and advantages of light weight a wide range of applications. In order to overcome steel deck plate paving asphalt mixture at high temperature and steel bonding and hard to cooperative shape-shifting difficulties, the large span bridge beginning to use of steel-concrete composite beams structure, in order to achieve the bridge deck waterproof, bond and prevent the effect of the crack reflection. This paper based on the actual construction, for example, its construction process to analyze, to discuss the development and application.Keywords: high viscosity modified asphalt concrete waterproof1 原材料1.1高粘度改性沥青采用桥面防水粘结层专用高粘度改性沥青,具体检测指标如表1。
河南建材201812023年第4期SB S 高黏改性沥青混合料在市政排水路面中的性能研究南斌兰州新区城市发展投资有限公司(730300)摘要:为了提高市政道路中排水沥青路面的使用性能,将掺加聚酯纤维的SB S 高黏改性沥青应用于排水沥青路面,根据工程经验并通过析漏试验和飞散试验来进行SB S 高黏改性沥青混合料配合比设计,探究排水沥青混合料的路用性能。
试验结果表明,SB S 高黏改性沥青混合料具有良好的高温稳定性、水稳定性及渗水性能,在排水路面具有广阔的应用前景。
关键词:高黏改性沥青;排水排水路面;配合比设计;性能研究0前言排水沥青路面,也被称为多空隙沥青路面,采用大空隙沥青混合料作表层,降雨进入排水功能层,并通过层内排水装置将雨水横向排出,消除了雨天给行车带来不利影响的路表水膜,提高了行车安全性,大幅度降低了交通噪声,因此在国内外市政道路中得到了广泛应用。
因排水沥青路面空隙较大,需采用高黏沥青来保证排水路面路用性能[1-3]。
为了进一步提高排水路面的使用性能,可以将掺加聚酯纤维的SB S 高改性沥青应用于市政排水道路中,通过析漏试验和飞散试验确定SBS 高黏改性沥青混合料最佳沥青用量,并进一步通过试验探究排水沥青混合料的路用性能[4]。
1原材料性能1.1S B S 高黏改性沥青SBS 高黏改性沥青主要性能指标结果见表1。
表1S B S 高黏改性沥青的主要技术指标1.2高黏添加剂排水沥青混合料空隙率很大,因此需要增加沥青膜的厚度来改善路面的水稳定性和耐老化性能,采用适合交通及气候特点的高黏添加剂对沥青进行改性,以便满足排水沥青路面的高温稳定性、抗水损害性、抗飞散性、低温抗裂性和耐久性等要求。
本研究所采用的高黏度添加剂的掺量为沥青质量的8%。
1.3聚酯纤维排水路面适当掺加聚酯纤维,可以改善沥青路面的性能,起到加筋和桥接作用,并提高了路面的高温抗车辙能力、低温抗裂能力,改善了抗疲劳能力和水稳定性能力。
复合改性高黏沥青在排水路面的应用研究叶奋;杨思远【摘要】为解决现行排水沥青路面相关技术指标偏低以及高黏沥青生产工艺、技术指标缺乏统一标准的问题,采用SBS/CRM复合改性获得高黏沥青,结合175℃旋转黏度及软化点、弹性恢复率等指标确定CRM的合理掺量,并制备OGFC-13混合料进行汉堡车辙试验、肯塔堡飞散试验等路用性能测试,分析结果并对现有技术标准提出建议。
试验结果表明:掺量为20%CRM与3.5%SBS复合改性黏度和高温能力最优,制备的OGFC混合料动稳定度次数在6000次·mm-1以上。
对于复合改性高黏沥青,建议采用175℃黏度、软化点和弹性恢复率指标控制性能,黏度控制在2~5 Pa·s,软化点不低于80℃且弹性恢复率不低于75%,OGFC混合料的动稳定度不低于5000次·mm-1。
%To solve the existing problem oflow standard of drainage asphalt pavement and lack of uniform crite-riafor the production and evaluation of high viscosity asphalt, the SBS/CRM composite modified method was adopted to obtain high viscosity asphalt and the reasonable dosage of CRM was determined according to the 175 ℃ rotational viscosity and the softening point and elastic recovery rate. Results of road performance tests such as Hamburg rutting test and Cantabro loss test on the OGFC-13 mixture were analyzed to give recommen-dations on existing technical standards. The results show that the optimum content of CRM is 20% mixed with 3.5% SBS concerning the viscosity and high temperature capacity, and the dynamic stability of the OGFC mix-ture is higher than 6 000 times/mm. The 175 ℃ viscosity, softening point and elastic recovery rate were recom-mended to ensurethe quality of composite modified high viscosity asphalt, whose viscosity should be c ontrolled at 2~5 Pa·s with the softening point higher than 80 ℃ and the recovery rate more than 75%. The dynamic sta-bility of OGFC mixture no less than 5 000 times/mm is also suggested.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】7页(P30-36)【关键词】排水沥青路面;复合改性;高黏沥青;评价指标【作者】叶奋;杨思远【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804; 新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐 830047;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804【正文语种】中文【中图分类】U414排水沥青路面是指压实后空隙率在20%左右,能够在混合料内部形成排水通道的沥青混凝土面层,结构形式一般采用开级配抗滑磨耗层(Open-graded Friction Course),主要功能是提高路面表层的抗滑阻力,同时具有降噪、减少水漂、水雾的作用。