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淺析改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
閱讀:1255 發(fā)布時(shí)間:2016-11-21瀝青路面主要包括以下使用性能:低溫抗脆裂性能、高溫抗車(chē)轍性能、耐久性和路面表面特性等。通常,這些性能的要求是相互制約和矛盾的,比如,增加了某一方面的性能同時(shí)就會(huì)降低另一方面的性能。例如我們想讓瀝青路面的高溫抗車(chē)轍能力提高,就會(huì)采取增加集料數(shù)量,使用用粗級(jí)配的集料,采用集料粒徑較大的,適當(dāng)使瀝青用量減少等方法,但是這樣的混合料有在低溫的時(shí)候勁度大,具有較差的抗疲勞性,容易開(kāi)裂的問(wèn)題。可以通過(guò)瀝青改性來(lái)克服這些矛盾,瀝青經(jīng)過(guò)改性,就能改善瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。
從狹義來(lái)說(shuō),改性瀝青一般我們指的是聚合物改性瀝青,有很多種類(lèi)的聚合物用來(lái)改性,可以將其分為3 類(lèi)。
(1)橡膠類(lèi):例如丁二烯橡膠(BR)、乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、丁苯橡膠(SBR)、天然橡膠(NR)等。
(2)熱塑性橡膠類(lèi):也即熱塑性彈性體,例如苯乙烯- 異戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯- 丁二烯嵌段共聚物(SBS)等。
(3)樹(shù)脂類(lèi):熱固性樹(shù)脂,如環(huán)氧樹(shù)脂(EP);熱塑性樹(shù)脂,如無(wú)規(guī)聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯- 醋酸乙烯共聚物(EVA)聚酰胺等。
SBS 改性瀝青的*性主要體現(xiàn)在軟化點(diǎn)大幅度提高的同時(shí),它的低溫延度又能明顯增加,它的感溫性能很大程度改善了,并且加大了彈性恢復(fù)率,所有指標(biāo)都是處于一個(gè)良好狀態(tài)。通過(guò)瀝青混合料的改性試驗(yàn),和車(chē)轍試驗(yàn)的動(dòng)穩(wěn)定度等指標(biāo)也能得到相同的結(jié)果。SBS 改性瀝青相比其它改性劑有它的優(yōu)點(diǎn),因此我國(guó)改性瀝青應(yīng)該主要研究SBS 改性瀝青。當(dāng)前,SBS 改性瀝青的價(jià)格比以前低很多,單憑成本來(lái)說(shuō),它也足可以與其他改性瀝青競(jìng)爭(zhēng)。
通過(guò)研究橡膠粉改性瀝青知道,使用不同粒徑的膠粉對(duì)瀝青進(jìn)行改性,得出的結(jié)果也是有一定的區(qū)別。使用大粒徑的膠粉對(duì)瀝青進(jìn)行改性,能較好地改善瀝青的軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)等,而使用小粒徑的膠粉對(duì)瀝青進(jìn)行改性,則能明顯提高它的延度,同時(shí)瀝青針入度的降低也比較小。因?yàn)樵郊?xì)粒徑的膠粉,越容易在瀝青中溶脹,也有利于提高瀝青的針入度和延度,但如果膠粉在瀝青中溶脹性有限的話(huà),那么過(guò)細(xì)粒徑的膠粉難以在瀝青中形成骨架結(jié)構(gòu),也會(huì)減弱瀝青的彈性恢復(fù),并且一旦溫度升高,容易造成流動(dòng)變形,也就是說(shuō)軟化點(diǎn)降低了。
通過(guò)研究不同含量的基質(zhì)瀝青軟組分知道,不同含量制造出來(lái)的改性瀝青針入度大小也會(huì)不同。當(dāng)增加SBS 加入量時(shí),改性瀝青的針入度就減小了,這是由于加入SBS 過(guò)后就開(kāi)始吸收瀝青中的一些軟組分所造成的,加入越多的SBS,就能越充分地吸收瀝青中的軟組分,這樣通過(guò)加入SBS 在瀝青中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后,進(jìn)一步降低了改性瀝青的針入度。對(duì)改性瀝青和基質(zhì)瀝青的組分進(jìn)行分析得知,天然瀝青中瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的含量均較高,把它摻入石油瀝青中以后,能夠在很大程度上改變?cè)瓉?lái)基質(zhì)瀝青的組分比例,從而形成新的瀝青組成結(jié)構(gòu)和膠體體系,極大地改善了瀝青的抗高溫能力。
因此瀝青的選擇及改性劑的選擇應(yīng)該遵循在常年高溫地區(qū),選用針入度較小的瀝青,選用塑料類(lèi)(PE、EVA)或SBS 等改性劑;在常年低溫地區(qū),應(yīng)該采用針入度較大的瀝青,并選用低溫性能較好的改性劑(如SBR 等);在對(duì)高低溫性能都有要求的地區(qū),則可以選用SBS 或者復(fù)合改性劑。
綜上所述,我們知道基質(zhì)瀝青經(jīng)過(guò)改性以后,大幅度降低了溫度敏感性,瀝青的脆點(diǎn)降低了,能讓瀝青在寒冷季節(jié)不發(fā)脆,擁有柔性和韌性,路面裂縫減少了,石料與瀝青的粘結(jié)力也提高了,防止了石料受水的作用造成松散、剝落;另一方面瀝青的軟化點(diǎn)大幅度提高了,路面的高溫抗推擁和抗車(chē)轍能力也提高了。瀝青經(jīng)過(guò)改性以后,能有效地延長(zhǎng)路面的使用壽命。