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1、改性沥青技术及生产工艺介绍1、沥青 传统意义上的沥青是由树脂包裹的沥青质分子团组成的胶体物质，它呈现出很强的 油质状态V即石油质）。胶体分为溶胶V主要指液态密度）和冻胶V主 要指固体密 度），这取决于其成分间的平衡状态。对沥青来说，两种状态的平衡取决于沥青质和树脂 间的相互作用，并受到外界温度的强烈影响。事实上，沥青温度的升高打破了其冻胶状 态，使沥青分子团演变成溶胶状态。因而沥青的一个重要特性就是常温下呈现出固体或半固体，但随温度升高极易溶 化。这一显著的热敏感性是沥青的最重要的特征，也是其主要弱点。事实上，沥青混合物 应能够在全年不同的工作条件下保持其良好的性能。显著的热敏感性妨碍了沥青混
2、合物在 高温和低温时呈现出良好的性能，因而必须改进沥青的特性以提高产品性能。二十多年来，国际国内交通容量增长迅速，重型车辆在其中的比例也不断增长。面 对现在和将来的繁重的交通容量，使用传统材料、按传统方法设计的高速公路和机场跑道 的沥青路面的寿命将不断降低。为了提高沥青的产品性能，一个可行的方法就是选用某些 高分子聚合体改变传统沥青的特性。2、高分子聚合物 现有的高分子聚合体种类繁多，特性各异，一般分为塑性体和弹性体。同样工作温 度下，其性能在很多方面都不同，特别是劲度、可变形性以及冲击强度。图表-1显示了 塑性体和高弹体代表性的应力应变特性。图V ） plastomern.塑料；高分子塑性体
3、elastomern.力弹性体，高分子高弹体很多高分子聚合体材料可以用来改变沥青的特性，下面我们举例说明：1. 热塑 性）塑料 高弹体）：苯乙烯-丁二烯？7苯乙烯 vStyreneButatrien&Styrene , SBS ）trienetra ?inn.有化二烯 butatriene 丁二烯vStyrene-Butatriene, SB)Butadiene 英,bju?t?da?i?nn.有化丁二烯 苯乙烯-丁二烯2 .热塑 性）塑料 塑性 体） 乙烯-乙酸-乙烯脂 乙烯-丙烯酸-甲酯 聚乙烯 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯苯乙烯基-丁二烯-苯乙烯 vradical Styrene-Buta
4、triene-Styrene Rsbs)vEthylene-Vinyl-Acetate , EVA) vEthylene- Methyl-Acrylate , EMA ) vPolyethylene, PE) Low Density Polyethylene, LDPE) High Density Polyethylene, LDPE)3.乳胶氯丁橡胶 天然橡胶vPolychloropre ne)vNature Rubbe)4.脆性橡胶 8070#3540CM505580由此可见，用进口基质沥青生产的改性沥力青指标远远超过国家相应标准。方案二：采用国产基质沥青进行改性国内现有的沥青生产厂家也不
5、少，主要归属于中石化、中石油和中海油三大公司，其 中规模大和质量好的厂家有茂名石化、北方盘锦、大连西太平洋、克拉玛依炼厂、山东槟 州炼厂、泰州炼厂等，其中由于当地出产环烷基原油的关系，克拉玛依的“翼龙牌”沥青 和盘锦的“欢喜岭牌”沥青是国产沥青中最好的 ，大连西太平洋、茂名石化等炼厂采用中 东进口原油，其沥青质量也很好。除了克拉玛依炼厂的沥青外，其它国产沥青用于改性都 没有问题，完全可以达到国家标准。克拉玛依炼厂由于其原油关系，用于改性效果反而不 好，我 们在 2002 年做过实验，并在改性沥青设备上进行试生产，结果不理想。据说 2003 年克拉玛依炼厂为适应改性需要，特地调整了其生产流程，使
6、其沥青改性的效果有较大的 提高，但我们没有再试过。由于克拉玛依炼厂离我们距离太远，运输困难，费用昂贵，内 地极少能用。我们 2002年在哈尔滨国际机场和天津国际机场跑道改性沥青改造工程中都选用的国 产“欢喜岭牌”沥青，改性剂采用的也是燕山石化和岳阳石化的SBS，改性后的性能指标及 效果都非常好，可以说比进口的改性沥青还要好。本来机场 用改性沥青的要求比高速公路 的指标还要高，能在我国民航机场上普遍使用国产沥青，其用于高速公路从技术上讲是肯 定没有问题的。从技术上看，上面的生产工艺流程同样适用于采用国产沥青改性。改性剂除了以上二 家国内的外，还有许多进口的，如韩国LG、三星、芬兰“芬纳”、台湾“
7、台塑”及英国、 法国等SBS，其种类繁多，价格不菲，但也有一些质量非常好的。随着国际原油价格的不 断变化，价格因素在各个工程中起到了越来越大的作用，因此，改性沥青出了在技术、质 量上有保证外，价格将会在市场上起到决定性的作用。选用先进的生产技术，合适的基质沥青、改性剂，生产出合格的改性沥青是我们的技 术特点和优势。五、生产工艺流程及特点1、改性剂针对曲靖地区地理气候相对寒冷的特点，我们将采用复合改性技术，该生产技术去年 在砚-平高速上也进行了应用，效果非常好。本复合改性方案为：一一主改性剂SBS选用 岳阳石化4303V道改U号改进型），含量33.2%;辅助改性剂SBR，经过我们预先改性 处理，
8、含量1.52%;助剂，专门为本技术配方研制，含量 1.52%o。 以上具体含量要在曲靖工地生产现场通过对加工后的改性沥青指标的检测来调整实际 含量，其是以最佳的性能指标来决定的。SBS 是目前广泛使用的、能基本适应各种地区气候环境条件的通用改性剂，其特点是 能提供良好的高低稳性能，特别是高温性能突出，能大大提高沥青的软化点，防止路面高 温时的软化拥包、车辙等损坏，并与沥青有很好相溶性和稳定性。SBR则具有突出的延展性和弹性恢复，有着非常好的低温性能，对冬季防止路面开裂 等问题有非常好的效果;由于SBS和SBR的相溶性不同，因此需要专门的助剂来促使其发生反应，更好地分 散、溶和，并使其被打乱的高
9、分子结构重新结合，形成织构态，这样就大大提高了沥青的 各项性能。其反应温度在170C以上。由此可见，采用此复合改性技术，可以同时提高高温和低温的性能，更适合云南温差 大的气候特点，保证路面的质量和耐久性。2、工艺流程A、将基质沥青从储罐或脱桶器中打入沥青升温罐中，升温至170C；B、将升温后的基质沥青和改性剂按设计比例分别通过改性沥青设备上的计量 泵和改性剂 输送系统加入到改性沥青设备的搅拌罐 1 中，边加料边搅拌，进行溶涨，至预先设定的数 量。这样搅拌罐 1 中就形成沥青和改性剂的混合料；C、打开并关闭改性设备控制柜面板上相应的沥青阀门开关 手动模式需人工设置，自动 模式不用），启动胶体磨和
10、变频调速泵，将搅拌罐 1 中的沥青混合料通过胶体磨磨一遍打 入到搅拌罐 2中，全部磨完停机；D、再将搅拌罐2中磨过一遍的沥青混合料通过变频调速泵和胶体磨磨一遍打入到搅拌罐1 中，如此反复共磨 36 遍，即可得到加工好的改性沥青。磨的遍数是根据每磨一遍后， 通过对磨后的改性沥青指标进行检验，以达到要求的遍数来决定的；E、将加工好的改性沥青泵到带有搅拌器的改性沥青储存罐中，在储存的时候进行后期发 育，即成为合格的改性沥青，一般后期发育需要 1 2个小时左右。F 在现场改性的情况下，发育罐和储存罐可共用一个罐。改性沥青储存罐可直接与拌和站 相连，随用随抽。此时改性沥青的储存时间一般不要超过24小时，储存温度在150160c 左右；3、改性沥青指标用以上复合改性沥
