硫化杜仲胶改性沥青在西部高寒地区的应用探讨

寒冷地区改性沥青路面施工技术研究及应用寒冷地区的改性沥青路面施工技术研究及应用是为了解决寒冷地区由于低温、冰冻等环境因素对路面质量和使用寿命的影响而进行的一项研究。

在寒冷地区，路面经常会受到低温冻融、车辆负荷和湿度等因素的影响，导致路面出现龟裂、变形等损伤，进而影响交通的安全和畅通。

改性沥青是一种在沥青中加入特定添加剂的路面材料，通过改变沥青的物理和化学性质，提高路面的耐低温、耐冻融和抗变形能力。

目前，已经有许多种不同类型的改性沥青被广泛应用于寒冷地区的路面施工中。

一种常见的改性沥青类型是聚合物改性沥青。

在聚合物改性沥青中，通过添加聚合物材料，可以增加沥青的粘附性和弹性模量，从而提高路面的耐低温性和抗龟裂能力。

聚合物还能够增加沥青的粘稠度，减少路面的沉降和动态回弹，避免由低温冻融引起的路面变形。

另一种常用的改性沥青是橡胶改性沥青。

将废旧轮胎等橡胶材料细粉加入沥青中进行混合，可以有效提高沥青路面的弹性和抗裂能力，降低低温下的路面硬度，减少龟裂和车辆行驶噪音。

还有添加类似于聚丙烯酰胺等有机胶粉的改性沥青。

有机胶粉能够增加沥青的黏着性和黏附性，使沥青更易于与骨料结合，并提高沥青的耐水性和耐久性。

有机胶粉还可以填充路面的微观孔洞，提高路面的密实度和抗沉降能力。

在寒冷地区的改性沥青路面施工中，需要注意的是合理选择改性剂的种类和用量。

根据不同的环境条件和路面要求，选择适合的改性沥青类型，并控制添加剂的加入量，确保改性效果的最佳化。

还需要采用合适的施工方法和工艺，将改性沥青材料均匀地涂覆在路面上，最大程度地发挥改性效果。

寒冷地区改性沥青路面施工技术的研究和应用是一项重要的工作，可以有效提高路面的抗低温、耐冻融和抗变形能力，延长路面的使用寿命，提高交通的安全和畅通性。

通过合理选择和应用不同类型的改性沥青材料，可以为寒冷地区路面施工提供可靠的技术支持。

《内蒙古东北部高寒地区集料与沥青粘附特性研究》篇一一、引言在道路工程中，集料与沥青的粘附性能直接关系到道路的使用寿命和安全性能。

内蒙古东北部地区属于高寒地区，其气候特点为极端温差大、雨雪多、风力强等，这些自然环境因素对道路集料与沥青的粘附特性提出了严峻的挑战。

因此，本文针对该地区集料与沥青粘附特性的研究具有重要的工程价值和实际应用意义。

二、研究背景及意义随着交通量的不断增加，道路的耐久性和安全性问题日益突出。

集料与沥青的粘附性能是影响道路性能的关键因素之一。

内蒙古东北部高寒地区的特殊气候条件，对集料与沥青的粘附性能提出了更高的要求。

因此，深入研究该地区集料与沥青的粘附特性，对于提高道路工程的施工质量、耐久性和安全性具有重要意义。

三、研究内容与方法1. 研究内容（1）集料性质研究：对内蒙古东北部高寒地区常用的集料进行物理和化学性质的分析，包括集料的粒径、形状、表面粗糙度、化学成分等。

（2）沥青性质研究：对常用的沥青进行基本性质的分析，包括沥青的粘度、软化点、延度等。

（3）粘附特性研究：通过实验室模拟高寒环境，对集料与沥青的粘附性能进行测试，分析影响粘附特性的因素。

2. 研究方法（1）文献综述：收集并整理国内外关于集料与沥青粘附特性的研究资料，了解研究现状及发展趋势。

（2）实验研究：采用室内实验和现场试验相结合的方法，对集料与沥青的粘附特性进行研究。

室内实验主要包括集料和沥青的基本性质测试、粘附性能测试等；现场试验则用于验证室内实验结果的可靠性。

（3）数据分析：对实验数据进行整理和分析，运用统计学方法对数据进行处理，得出结论。

四、实验结果与分析1. 集料性质分析通过对内蒙古东北部高寒地区常用的集料进行物理和化学性质的分析，发现集料的粒径、形状、表面粗糙度等因素对沥青的粘附性能有显著影响。

其中，表面粗糙度是影响粘附性能的关键因素之一。

2. 沥青性质分析常用的沥青在低温下的粘度较大，而高温下的延度较好。

橡胶改性沥青的性能与应用姓名：殷巍专业：道路与铁道工程学号：0920120043第一章绪论纵观我国公路事业，除了交通政策，经费和施工管理因素外，公路的落后主要是由于筑路材料和施工手段（机械）的落后；随着陆续从国外引进先进的施工技术，手段，机械，与此同时高速公路采用了符合符合重交通道路沥青技术要求的优质沥青，可以说与世界先进水平的差距已经很小了，但为什么我们的沥青路面仍然有那么多早期破坏现象呢？这一点不得不令人深思。

回顾我国沥青路面的发展史，可以看出沥青路面的发展与变革实际上是路面材料的变革的历史。

现在我国公路建设又进入了一个新的时期，对沥青和集料都提出了更高的要求，即采用改性沥青技术。

采用改性沥青技术，是由以下两大原因：1．交通发展负荷量增大，重载超载现象严重，现有普通设计已不能满足需求；2．我国幅员辽阔，部分地区夏季严酷，而东北地区冬季严寒，温差变化很大，沥青路面受着严峻考验；基于以上原因，我们更应该遵循“因地制宜，就地取材”的原则，充分分析不同地域的气候特性，选用合适的沥青材料，将早期破坏的可能性降到最低，提高沥青路面的使用寿命。

在此文中，将着绍橡胶改性沥青路用性能，以及在实际中的应用状况；着重介绍橡胶颗粒路面的抑制冰雪技术；第二章橡胶颗粒路面抑制冰雪技术第一节橡胶颗粒路面简介橡胶颗粒路面是将废旧的橡胶轮胎破碎成具有一定形状和粒径的颗粒，用其代替部分集料，以骨料的形式直接掺于沥青混合料中铺筑而成的路面。

橡胶颗粒的掺入可以使路面具有良好的抑制路面结冰和降噪，抗滑能力。

随着道路交通运输事业的发展，废旧轮胎的数量激增。

将废旧轮胎加工成橡胶颗粒再利用是废旧轮胎再生处理的有效方式。

另一方面，中国的大部分地区属于冰雪地区，路面积雪结冰问题较为常见。

尤其是初冬和初春季节，路面积雪在温度变化和车辆荷载作用下，在路表极易形成薄冰，使其附着系数大大降低，严重影响了道路交通安全。

据统计，因道路积雪造成的交通事故占冬季交通事故总量的35%以上。

杜仲胶与相变材料复合改性沥青在西部公路建设中的应用研究报告简本一、概述国内外改性沥青的研究，通过近三十年的努力取得了大量的研究成果，出现了一批改性效果良好的沥青改性剂，为公路建设做出了巨大贡献。

但是随着公路交通荷载的不断增大，对路面的质量要求也越来越高，随之对沥青和改性沥青品质也提出了更高要求，而且不同地域、气候包括沥青品种也会对沥青改性剂的效果产生影响。

此外目前沥青改性剂大多为石油副产品，不可再生，会给公路建设带来一定的影响。

因此，课题开展了一种新型改性沥青的研究工作，以期解决当前改性沥青中存在的不足，提高沥青混凝土性能，延长路面耐久性和使用寿命。

该沥青改性剂为一种天然植物橡胶——杜仲胶。

它取自在我国普遍生长的杜仲树的枝叶，为一种可再生的天然改性剂。

由于杜仲是我国特有的森林资源，其他国家相关方面的研究比较少，也未有重大突破，直至上世纪八十年代末期严瑞芳提出了“橡胶—塑料统—材料谱”观点，才为杜仲胶的工业用途打开缺口。

到目前为止，杜仲胶主要用于橡胶代替品、轮胎、电缆包线、记忆性材料以及化学药品容器等方面，关于沥青改性完全没有涉及（2009年底查新报告）。

由于杜仲胶是一种与天然橡胶非常类似的天然高分子物质，经过特殊的硫化处理，可以形成不同用途的三大类材料：热塑性材料、热弹性材料和橡胶型材料，这三种材料均有用作改性剂的先例。

因此，它可根据不同的使用条件而采取不同的硫化处理工艺，并与基质沥青在适当的外在条件催化下进行化学反应。

通过烯键交联、功能基团交联和酸化反应改善聚合物与沥青的相容性，使沥青与聚合物粒子通过反应形成稳定层，达到改变沥青性能的效果。

基于上述原理，项目进行了大量的理论分析与试验，对杜仲胶、硫化杜仲胶、接枝杜仲胶自身，以及它们与沥青共混物的组成、结构形态以及物理力学性质进行了充分研究，详细分析了杜仲胶应用到沥青改性的可行性和应用形态，具体成果如下：（1）从沥青改性的角度，分析和测试了与之相关的杜仲胶性能表征指标，并研究了不同硫化程度杜仲胶的力学性能。

浅析高原高寒地区改性沥青混凝土路面施工工艺摘要：本项目是连接蒙古国第二重工业大省达尔罕及连接俄罗斯口岸必经之路，交通流量迅速增长、重载车辆多和交通渠化行驶等因素影响，故要求沥青路面的高温抗车辙能力、低温抗裂能力、抗水损害能力进一步加强。

因此，对高原高寒严酷的气候条件下的SBS改性沥青路面的性能提出更高的要求，故从施工工艺角度对此进行了分析。

关键词：高原高寒地区改性沥青混凝土路面施工工艺1、工程概况：蒙古乌兰巴托至达尔汗公路扩建工程全线共202.42km，划分为5个标段，我部承建其中第四标段（即147.44km –192.49km），全长45.05公里。

本项目建成后将是连接首都乌兰巴托与蒙古工业重镇达尔汗的交通要道。

本项目主线路面结构层为80cm（30cm砾石土底基层+20cm水泥稳定碎石土下基层+20cm水泥稳定级配碎石上基层+5cm粗粒式沥青混凝土下面层+5cm细粒式沥青混凝土上面层）。

图一 12m路段标准断面图（标红部分为本项目所施工路段的断面图）2、工程沿线气候特征蒙古乌兰巴托至达尔汗公路扩建工程属于北部，属大陆性温带草原气候，季节变化明显，终年干燥少雨，冬季长，常有大风雪；夏季短，昼夜温差大；春、秋两季短。

每年有一半以上时间为大陆高气压笼罩，是世界上最强大的蒙古高气压中心，为亚洲季风气候区冬季“寒潮”的发源地之一。

该项目所处位置平均海拔1800米，全年平均风速2.9m/s，湿度53%，干燥寒冷，易发沙尘暴，全年平均气温为-0.5℃。

最低气温-32.5℃，最高气温29℃，温差60～63℃，低于0℃的天气全年有220天，无霜期为6-9月，只有90-100天，年降水量206.7mm，主要发生在七、八月降水季节。

图2 乌兰巴托全年气温走势图1.高原高寒地区公路SBS改性沥青混凝土路面的施工要求根据以上因素，设计出满足运量需要和适应高原高寒恶劣自然环境、气候条件的公路路基、路面，是施工出高质量公路的基础。

交通科技与管理189工程技术一般情况下，高寒高海拔地区其高原气候特征非常明显，由于此地区常年处于低气温状态，昼夜温差非常大，一些高寒高海拔地区极端温度甚至高达零下39℃，但是由于白天会受到较强的紫外线照射，因此对沥青混合料的使用性能也提出了更高的要求。

近年来，施工人员常采用改性沥青混合料来提高沥青混合料的路用性能，目前比较常用的沥青混合料类型有橡胶粉改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料，下面就通过各种实验，对基质沥青混合料、两种改性沥青混合料的路用性能进行了详细的比较分析，从而选择出了较为合适的适用于高寒高海拔地区的沥青混合料。

1　原材料的选择1.1　选择沥青本次研究中选取了110号A级沥青作为基质沥青，由于制备SBS改性沥青的过程比较复杂，即便是在实验室条件下进行制备，所得到的沥青其质量也很难得到保障，为了保证本次实验结果的公平性及有效性，本次研究中所用的SBS 改性沥青均为所购买的成品，此成品中基质沥青与本研究中所用的基质沥青相同。

1.2　确定最佳油石比通过马歇尔实验进一步确定沥青混合料的最佳油石比，首先对最佳沥青最佳掺量进行计算，由于考虑到高寒高海拔地区的特殊性，结合相关标准规范中的要求，为了较好地满足此特殊地区对混合料性能的要求，我们适当的提高了混合料的沥青用量，经过实验最终确定各种沥青混合料的油石比，即基质沥青、橡胶粉改性沥青、SBS改性沥青分别为4.4%、5.0%和4.7%。

1.3　选择混合料级配在沥青混合料密实度方面，AC型混合量较高，所以其低温抗裂性、耐久性以及水稳定性均比较好，但是其高性能方面并没有优势；SMA型混合料由于其抗水损坏性能和高温性能比较好，所以耐久性较强，但是7种混合料对矿料的级配、沥青用量等因素的敏感性非常强，制配工艺比较复杂，尤其离析程序难度比较高，因此在一些高寒高海拔地区此种类型的沥青混合料适用性比较低；OGFC混合料，由于混合料之间的嵌挤作用，使得其强度较优，水稳定性较好，但是在低温抗裂性能方面却非常低，实验人员在经过多次比较后最终选择了AC-13级配的混合料。

0引言随着甘肃省经济的高速发展，公路建设也迎来了高速发展期。

沥青路面表面平整、行车舒适，还具有施工期短、养护简便等诸多优势，使其成为甘肃省各类公路路面主要的形式。

从气候角度看，甘肃省属于北方季冻区，四季温度有大幅变化，温差最高可达到70℃以上。

随着公路交通流量的不断增大，在长期重交通车辆荷载、大温差等共同作用下，裂缝、车辙成为甘肃沥青路面最主要的道路病害。

裂缝、车辙也进一步加剧了沥青路面的水损害，使沥青路面出现了松散、坑槽、麻面、沉陷等诸多病害，因此，也降低了路面的服役质量和年限。

改善沥青性能、延长沥青路面的使用寿命，已成为甘肃高海拔地区道路建设养护工程亟待解决的课题。

目前，已开展较多的沥青改性研究，有SBS 改性沥青、橡胶改性沥青、PE 改性沥青、橡塑纤维改性沥青等。

这些改性方法对提高沥青路面的路用性能，以及避免路面早期破坏起到了非常重要的作用。

另一方面，基于我国目前大量废旧轮胎的产生，将废橡胶磨粉掺入沥青中制备橡胶沥青，铺筑橡胶沥青路面开始受到广泛关注。

研究表明，橡胶沥青路面能有效地提高沥青混合料的高、低温稳定性、抗疲劳裂缝能力、耐久性和抗老化性能，具有延长沥青路面的使用寿命、降低行车噪音和养护费用低等优点。

目前，甘肃省政府已经充分认识到废橡胶等高分子固废给人们生活和环境造成的负面影响，将高分子固废再利用列为重点科技资助项目进行针对性研究。

同时，构筑高性能沥青路面也是经济快速发展的重要诉求。

因此，这些因素共同为橡胶沥青在甘肃省道路工程的应用研究提供了良好的机遇。

1国内外橡胶路面的研究现状1.1国外橡胶沥青路面的研究应用概况橡胶沥青用于路面始于20世纪60年代，由Chales McDonald 首先发明该技术，并应用于应力吸收层（SAM ）；70年代，美国亚利桑那州精炼公司推出了脱硫胶粉改性沥青，将脱硫橡胶沥青用于开级配沥青混凝土中；从20世纪70年代到90年代，美国利用湿法和干法工艺的橡胶沥青分别铺筑了试验路段，并对路面的施工工艺和路用性能进行了总结。