改性沥青新材料的日趋普及及应用

《改性沥青新材料的日趋普及及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、改性沥青新材料的日趋普及及应用改性沥青新材料的日趋普及及应用1、概述　　沥青作为一种复杂的高分子碳氢化合物，在一定温度与荷载的作用下表现为典型的弹-粘-塑性且在高温与紫外线照射下会产生老化现象，这也解释了为何一些市政道路受高温影响，道路会软化且变得有弹力、有粘性，道路质量下降。所以在沥青中加入改性剂可改善沥青混合料在高温下的路用性能，提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等特性，扩大了沥青的使用范围。改性沥青材料是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采用对沥青进行轻度氧化加工等措施，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合料，其机理有两种，一是改变沥青

2、化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。用它铺设的路面耐久性与抗磨性均有所提高，即提高高温下抗车辙的能力及低温下抗开裂的能力。　　2、改性沥青的种类及优势　　目前国内用于沥青改性的聚合物品种繁多，大致可归为三类：一是橡胶改性类，例如天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）、丁二烯橡胶（BR）、乙丙橡胶（EPDM）、废旧的汽车轮胎等；二是热塑性弹性体，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-异二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）；三是树脂类，包括热塑性树脂与热固性树脂，例如聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸-乙烯共聚物（EVA）、聚乙氯烯（PVC）。其

3、中，在我国道路建设中运用最广的是橡胶粉作为添加剂的沥青材料。　　改性沥青通常具有优良的高温稳定性；较好的粘结力、抗水损害能力及低温抗裂和抗反射裂缝的能力，具有较长的使用寿命。抗高温性能可降低温室效应导致的高温对道路的伤害；道路雨水也损害路面的主要原因之一，雨季是道路水损害的多发季，水损害使路面承载能力下降、道路表面产生坑槽等一系列并发病害。道路病害的发生会使行车安全性降低，影响道路行驶舒适度、道路使用寿命减少。因此加强改性沥青材料的抗水损害能力尤为重要；较长的使用寿命可为政府节省道路维护这部分财政支出。　　不同于传统道路建材，改性沥青及其混合料技术的优势主要体现在以下几个方面：改性沥青及混

4、合料的高温稳定性，提高沥青路面的高温抗车辙能力；改善沥青与集料的粘附性，提高沥青与集料之间的粘结力，从而大大降低了路面水损害的发生；改善沥青的使用可大大延长路面的疲劳寿命，延长养护周期，减少二次投入本文由.L.收集整理；改性沥青及混合料技术发展的同时也扩大了沥青技术的应用范围，改性沥青应用在薄层磨耗层、大孔隙排水式沥青路面、开级配沥青面层、桥面铺装、机场跑道、桥面伸缩缝、停车场、防水卷材、运动场、重交通路面、交叉路口、面层及坝体防水等方面取得了良好效果，同时新型路面结构，特殊环境和条件下沥青的应用促进和激发了改性沥青的研究和应用；提高了沥青路面的服务水平，降低营运费用，减少养护费用与养护工

5、作量，减薄罩面层厚度等，具有良好的社会经济效益。　　3、改性沥青的反应及应用　　橡胶粉掺入沥青中，首先是橡胶粉吸收沥青中的轻质油份，橡胶沥青变稠，粘度变高。随着橡胶沥青反应时间的延长，橡胶粉开始产生脱硫反应，因硫是活性物质，在橡胶沥青中与沥青产生反应，单分子的硫进入沥青中，硫和沥青组份之间产生交联作用，形成高分子量的含硫沥青质，能改善沥青的低温弹塑性及与石料的浸润性，但同时也降低沥青的粘度。硫化橡胶粉脱硫后，将显著改善橡胶粉在沥青中的分散程度，橡胶的弹性和强度降低，橡胶成分更容易溶解在沥青中，从而产生显著的化学反应，使沥青具有橡胶的性质、具有更低的低温弹性和更高的高温韧性，降低沥青的温度敏

6、感性，改善沥青的路用性能。　　热塑性橡胶类的SBS改性沥青高低温性能极好，是目前高等级路面建设中应用最普遍的，其以丁二烯和1、3苯乙烯为单体，采用阴离子聚合制得的嵌段共聚物，聚苯乙烯链段在两端，分别聚集在一起，形成物理交联区域，即硬段；而聚丁二烯链段则形成软段，呈现高弹性。首先，这种材料因其具有降低行车噪音的优点而被称为消音沥青；其次，这种材料提高了沥青黏度，黏度高的沥青不仅加强了道路的抗变形能力及沥青与碎石的粘合力，还因橡胶粉改性的沥青材料具有良好的低温性能而在寒冷地区会明显延长道路的使用寿命；再者，这种材料提高了车辆行驶的舒适度，有效减少了车辆在道路行驶中的颠簸，改善了车辆轮胎和道路的

7、附着性能，缩短制动距离，从而改善车辆的舒适性和安全性。　　4、改性沥青材料应用前景　　目前交通仍是制约我国经济发展的主要环节之一。我国绝大部分道路仍是等级低、质量差的中低级路面。道路网密度与西方发达国家相较仍有较大差距，因此今后几十年内道路建设的大发展大投入势头不减，道路等级和修筑质量也会不断提高。我国工程部门已普遍认识到材料质量对路面质量和使用寿的重要性。改性沥青是优质沥青中的优质沥青，根据目前国外经验改性沥青的用量约