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《对改性沥青改性机理探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、总第205期交通科技SerialNo.2052004年第4期TransportationScience&TechnologyNo.4Aug.2004对改性沥青改性机理的探讨易洪(深圳市公路勘察设计院深圳518131)摘要分析改性沥青形成的原因、途径,通过对两种改性沥青的微观结构分析和性能比较,证实改性过程是一个复杂的物理化学过程,认为保证改性效果的首要条件是改性剂与基质沥青之间具有良好的相容性。因此,为取得良好的改性效果,聚合物改性应充分保证以物理改性为主,以化学改性为辅。关键词沥青改性机理分析[1]沥青路面因其行车平稳舒适、噪声低、易于养1.1界面理论护和维修
2、方便等优良的使用性能,在高等级公路该理论认为:改性效果除与相容性有关外,还中得到广泛应用。然而普通沥青混凝土是一种典取决于材料本身的性质及改性剂-沥青两相界面型的流变性材料,其性能的发挥受时间、温度的影的性质,界面性质又取决于两相界面上局部扩散响较大。在高温时期,其劲度变小,在行车荷载反的深度及两相的相互作用能。只有具备适当的相复作用下产生塑性变形,久而久之,塑性变形累积容性及良好的界面性质才能得到性质优良的改性形成车辙;在寒冷时期,其劲度增大、脆性增强而材料。用界面理论来解释聚合物复合材料的机理柔性降低,变形能力减弱,当温度应力或温度疲劳都基于界面层有效的应力
3、传递这样一个设想。应[2]应力累积超过其抗拉强度时,会产生细微裂缝,在力传递主要通过以下几种途径。行车荷载反复作用下裂缝逐渐扩展,路表水渗入(1)化学键玻璃纤维-偶联剂-树脂基体内后会导致路面迅速损坏。为改善普通沥青的高温、界面的化学键研究,认为含有化学官能团的偶联低温性能,提高沥青路面的使用性能和使用寿命,剂,其官能团既能与玻璃纤维又能与树脂中的官对沥青进行改性已成为一种必然的趋势。改性沥能团反应。青的路用性能优于普通沥青,并可显著改善沥青(2)应变层(松弛界面)认为在偶联剂的作路面的使用性能,然而改性沥青的机理迄今尚未用下,分散相与分散介质之间产生一个应变层
4、以完全明确,一方面是由于对沥青本身的结构组成消除产生的应力,并且构成内界面的物质很可能认识不足,加入聚合物改性剂之后形成的微观多是分散相与分散介质之外的第三种聚合物。相结构更趋复杂;另一方面由于常规的沥青试验(3)抑制层(刚性界面)假设存在中等模量方法及评价指标不能全部适用于改性沥青。所以,的内界面层,那么应力在高模量相与低模量相之探讨改性沥青的机理以完善改性沥青技术、建立间的传递能够均匀发生。关于改性沥青及混合料的设计、生产、施工的完善(4)表面可湿性鉴于物理吸附在树脂与玻体系很有必要。璃纤维之间,故产生比树脂本身内聚力更大的粘结力。1理论基础(5)把化学键和
5、抑制层理论的“刚性界面”观改性沥青属于高分子材料的共混改性,目前念、变形层理论的“松弛界面”观念结合起来。针对高分子材料的共混改性,主要有以下两种如前所述,聚合物复合材料中常用偶联剂来理论。加强内界面的强度及稳定性,由此给我们一个有益的启示:是否可以采用某种适当的材料来增强收稿日期:2004-03-12聚合物改性剂与基质沥青界面的强度?80易洪:对改性沥青改性机理的探讨2004年第4期[3]1.2溶解度理论相对含量的不同,胶体结构可分为3种类型——现实中两种材料在共混时能够完全相溶的情溶胶结构、溶-凝胶结构和凝胶结构。况极少,然而在生产实践中通过对两种材料的合近
6、年来,随着高分子溶液研究的不断深入,有理选择,辅之以适当的生产工艺可以得到微观多研究人员开始用高分子溶液理论来解释沥青的结相、宏观均匀分布的稳定体系。两种材料共混,由构。该理论认为,沥青是一种以高分子量的沥青质于大分子间的相互扩散而使分子链段位移,形成为溶质,以低分子量的软沥青质为溶剂的一种高过渡层,因而使体系稳定。热力学相溶的两种材料分子溶液。溶液的稳定性决定于沥青质的含量、沥其大分子可扩散至完全溶解,最终形成均相的热青质与软沥青质之间溶解度参数的差异。力学稳定体系,否则只能发生局部扩散,扩散程度基于胶体理论,如把溶胀的聚合物粒子也视取决于两相溶解度参数的差
7、异。同时,两种材料为一种“胶团”,则沥青胶体结构为:2种胶团——在机械力作用下共混时,大分子链被切断,产生极沥青质胶团和聚合物粒子胶团——分散在油分介为活泼的大分子自由基,一部分长链自由基与氧质中,因此如果把基质沥青视为单独的一相时,则结合,生成较短链段的聚合物,另一部分则互相结改性沥青中存在着3种区域结构——聚合物相、合,生成新的共聚物,如生成接枝或嵌段共聚物。沥青相及介于二者之间的第三相——界面相。改这种共聚物的溶解度参数介于两种共混材料之性沥青的生产过程中,通常在高温下将聚合物机间,从而在两相之间起着桥梁作用,提高了体系的械破碎为微米级的颗粒,高度分散在
8、沥青中,导致相容性。体系
