閱讀 3196 次 SBS改性瀝青在路面中的應用
SBS改性瀝青在路面中的應用
張宏偉
鄭州市公路管理局路油儲備庫
1、我國瀝青路面現狀
隨著公路交通事業的發展。交通量日益增長。大型化車輛重載、超載車輛比重逐步增大。對路面的要求越來越高,如何解決瀝青路面的高溫抗車轍能力、低溫裂抗開裂性能,提高路而的水穩定性、耐疲勞性、抗老化性、行車舒適性,簽此情況,通過廣大技術人員的努力。并參照歐美國家的先進經驗,SBS改性瀝青成套先進技術,研制開發出來。
2、改性劑的種類與性能
SBS改性瀝青的改性劑為苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)。其質輕多孔,既具有橡膠的彈性性質,又有樹脂的熱塑性性質,因而兼有橡膠和樹脂的特性。同時SBS的耐高溫性:低溫性能、彈性恢復性能非常突出,適宜在各種氣候條件下使用,承受從低溫到高溫的范圍寬。
3、SBS改性瀝青的相溶性及熱貯存穩定性
大量的實踐經驗證明,應用sBs改性瀝青必須了解和掌握它的特殊性,否則會影響使用效果。
(1)SBS與瀝青的相溶性。SBS改性瀝青的生產問題就是瀝青與SBS的相溶性問題,如果兩者的相溶性不好,則瀝青與SBS會發生分離,使其技術指標受到大的影響。研究表明聚合物與瀝青是否相溶,主要與瀝青種類、瀝青的組成、聚合物的分子量與結構、聚合物的劑量、制備工藝、貯存溫度、必要的穩定添加劑等多種因素有關。
①瀝青組成與相溶性的關系及溶脹。a.sBs與瀝青的相溶性是由瀝青的化學結構及物理特性決定的。具體地說,線型的SBS相溶性比星型的相對要好,瀝青質含量少、芳香分含量高的瀝青其相溶性要好。b.SBS在不同的瀝青中溶脹程度是不同的,而且同一改性劑在相同瀝青中,不同的溫度下溶脹程度也是不同的。瀝青中芳香分多時,則相溶性好,瀝青質多,相溶性差,瀝青的針人度減少,相溶性降低。
②SBS與瀝青混溶的溫度。SBS的熔點在180℃左右,基質瀝青的溫度越高,SBS越易被熔化,并能加快SBS的溶解速度。但瀝青的溫度越高,瀝青自身也容易老化。所以掌握瀝青的加熱溫度是個關鍵問題。在160°C一180°C時,SBS具有較好的柔韌性,并易于加工,加熱不宜超過l90°C,若超過l90℃,SBS就會被不同程度地氧化、焦化、分解、降解、造成使用性能下降。③增溶劑和穩定劑。相溶性是影響瀝青改性的最關鍵因素。在生產實踐中,一定要做好改性劑與瀝青的的配伍研究,不能簡單地認為符合質量標準的重交通瀝青都能用某一改性劑達到很好的效果。
(2)SBS改性瀝青的熱貯存穩定性。影響存貯穩定性的因素是多方面的,外部因素有:混合方法、混合時間、混合溫度等;內部因素有:瀝青組分、SBS的結構、分子量、SBS的摻量及穩定劑的加人等。
4、SBS改性的瀝青性能評價
SBS改性瀝青作為一種新型的路用材料,其性能與普通瀝青相比有很大的提高,其性能評價指標、方法,目前國際還沒有統一的標準,目前常用的評價方法有:
(1)采用瀝青性能常規指標的變化程度來評價。常規指標一般指針入度、延度、軟化點三大指標,其變化值越大,說明其改陛效果越好。此法對施工單位來說其指標的測定方法相對簡單,容易接受,所以是目前生產上最常用的方法。
(2)交通部頒布的標準。交通部于1999年頒布使用的《公路改性瀝青路而施工技術規范》(JTJ036—98)中有關于改性瀝青的技術要求(表1)
表1 SBS改性瀝青的技術要求(JTJ03 6--98)
技術指標 |
SBS |
|||
針人度(25°C.100g,5s)(0 lmm) |
A |
B |
C |
D |
針入度指數PⅠ最小 |
100 |
80 |
60 |
40 |
延度(5°.5cm/min)(cm)最小 |
-1.O |
-O.6 |
-O 2 |
+2 0 |
軟化點(TR&B)(℃)最小 |
50 |
40 |
30 |
20 |
運動粘度(135℃)(Pa·s)最大 |
45 |
50 |
55 |
60 |
閃點(℃)最小 |
3 |
|||
溶解度(%)最小 |
230 |
|||
離析,軟化點差(℃)最大 |
99 |
|||
彈性恢復25℃(%)最小 |
2 5 |
|||
粘韌性(N·m)最小 |
55 |
60 |
65 |
70 |
韌性(N·m)最小 |
|
|
|
|
RTFOT后殘留物 |
|
|
|
|
質量損失(%)最大 |
l O |
|||
針入度比(25℃)(%)最小 |
50 |
55 |
60 |
65 |
延度(5℃)(cm)最小 |
30 |
25 |
20 |
1 5 |
備注:A~D四個等級之間不存在質量好壞方面的區別,僅僅是使用氣候條件的區分。A型運用于嚴寒地區;B型運用于寒冷地區;C型適用于較熱地區;D型用于炎熱地區。
5、總結
實踐證明,SBS改性瀝青在高等級公路、城市干道和機場跑道等的應用,顯著提高了路面的使用性能,延長了路面的使用壽命,大大降低了養護費用,收到良好的社會和經濟效益。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:溫紅娟 劉紅娟 尹維維 編輯 文徑 審核)
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