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1、改性沥青改性沥青小组成员小组成员: 李山李山 王晓梅王晓梅 陈胜陈胜 赵玉阔赵玉阔 刘涛刘涛1济济南南市市纬纬二二路路 2济南市纬二路济南市纬二路3 燕山立交燕山立交4燕燕山山立立交交5沥青改性的提出沥青改性的提出土木工程中使用的沥青要求：土木工程中使用的沥青要求：在低温下应有弹性和塑性；在低温下应有弹性和塑性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在高温下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用中具有抗老化能力；在加工和使用中具有抗老化能力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。沥青材料本身难以满足这些性能要
2、求，需用沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其他材料改性。其他材料改性。6沥青的改性研究实验沥青的改性研究实验v原材料：原材料： SBS改性剂碳酸钙改性剂碳酸钙 沥青沥青v合成改性沥青试验合成改性沥青试验本次改性沥青制作的方法是高速剪切法，先加入一定比本次改性沥青制作的方法是高速剪切法，先加入一定比例的改性剂，熔融后剪切，时间为例的改性剂，熔融后剪切，时间为30 min左右，剪切时最高左右，剪切时最高温度不超过温度不超过190(瞬间温度瞬间温度)，剪切机的速度为，剪切机的速度为6 0008000 rmin，剪切好后，在，剪切好后，在150保温搅拌发育保温搅拌发育30 min。最后，。最后，对
3、已经改性好的沥青进行常规指标检测，包括针人度、软化对已经改性好的沥青进行常规指标检测，包括针人度、软化点、延度点、延度3项指标项指标 7v实验结果实验结果 改性前三大指标改性前三大指标8改性后三大指标改性后三大指标9v通过本次试验得到以下的结论：通过本次试验得到以下的结论： 1.试验改性沥青比普通沥青表现出了明显的试验改性沥青比普通沥青表现出了明显的优势，针入度下降，软化点提高提高了沥青优势，针入度下降，软化点提高提高了沥青路面的高温稳定性，减少车辙现象的发生，路面的高温稳定性，减少车辙现象的发生，同时延度增加，减少了路面的低温开裂，提同时延度增加，减少了路面的低温开裂，提高了沥青路面承受环境
4、不良因素影响的能力，高了沥青路面承受环境不良因素影响的能力，从而延长了路面的使用寿命。从而延长了路面的使用寿命。 2.本次试验反映了基质沥青有很强的相容性，本次试验反映了基质沥青有很强的相容性，不但可以与聚合物结合，而且可以与无机物不但可以与聚合物结合，而且可以与无机物紧密地结合。紧密地结合。10改性沥青的概念改性沥青的概念v改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。到改善的沥青混合物。 1
5、1改性沥青的特点改性沥青的特点 1、耐高温，抗低温，适应性强；、耐高温，抗低温，适应性强； 2、韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力；、韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力； 3、抗水、油和紫外线辐射，延缓老化；、抗水、油和紫外线辐射，延缓老化； 4、性能稳定，使用寿命长，降低养护费用、性能稳定，使用寿命长，降低养护费用12改性沥青的种类改性沥青的种类v（一）橡胶改性沥青（一）橡胶改性沥青 橡胶有：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。橡胶有：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。改改性性机机理理：橡橡胶胶分分子子加加入入到到沥沥青青中中，改改变变了了沥沥青青中中分分散散介介质质的的组组成成，促促进进沥沥青青分分
6、子子相相互互排排斥斥，并并改变了分散相的结构，形成弹性结构网。改变了分散相的结构，形成弹性结构网。改改性性效效果果：气气密密性性、低低温温柔柔性性、耐耐化化学学腐腐蚀蚀性性、耐耐光光、耐耐臭臭氧氧、耐耐气气候候和和耐耐燃燃烧烧性性等等得得到到大大大大改改善和提高。善和提高。掺入方法：溶剂法和乳液法掺入方法：溶剂法和乳液法 13 v（二）树脂改性沥青（二）树脂改性沥青 树脂有：树脂有： 古古马马隆隆树树脂脂、聚聚乙乙烯烯树树脂脂、聚聚丙丙烯烯树树脂脂、酚酚醛醛树树脂和天然松香等。脂和天然松香等。改性机理：与橡胶相同。改性机理：与橡胶相同。改性效果：改性效果： 气气密密性性、低低温温柔柔性性、耐耐
7、化化学学腐腐蚀蚀性性、耐耐光光、耐耐臭臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。 掺入方法：溶剂法或乳液法。掺入方法：溶剂法或乳液法。 14 v（三）矿物填充料改性沥青（三）矿物填充料改性沥青 矿物填充料的品种：矿物填充料的品种： 滑滑石石粉粉、石石灰灰石石粉粉、硅硅藻藻土土、云云母母粉粉、石石棉棉绒绒、粉粉煤灰、水泥等。煤灰、水泥等。作用机理：作用机理： 由由于于沥沥青青对对矿矿物物填填充充料料的的润润湿湿和和吸吸附附作作用用，沥沥青青分分子子可可能能成成单单分分子子装装排排列列在在矿矿物物颗颗粒粒（或或纤纤维维）表表面面，形形成成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为
8、结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为“结构沥青结构沥青”。改性作用：改性作用： 提高了粘性和耐热性等。提高了粘性和耐热性等。15改性沥青在国内的应用举例改性沥青在国内的应用举例v我国首次使用改性沥青是我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路，使用年首都机场高速公路，使用了奥地利技术了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混，用均匀与沥青共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。混合均匀。P
9、E对改善高温稳定性较好，而对改善高温稳定性较好，而SBS对改善低温对改善低温稳定性较好，稳定性较好，96年首都年首都 机场东跑道罩面掺入机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入，另外还掺入0.4%石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大为升高，粘度增加了来沥青减少了一个等级，软化点大为升高，粘度增加了7倍，倍，说明沥青的高温稳定性有显著提高。说明沥青的高温稳定性有显著提高。1696年夏季在北京至八达岭高速公路中再次使用了改性沥青年夏季在北京至八达岭高速公路中再次使用了改性沥青仍然是奥地利技术仍然是奥地利技术Nobohalt
10、，在沥青砼上面层中加入，在沥青砼上面层中加入4%PE+2%SBS,中面层中加入中面层中加入5%PE，经胶体磨六次循环研，经胶体磨六次循环研磨，方可达到混匀效果，每一周期约需半小时，产时为磨，方可达到混匀效果，每一周期约需半小时，产时为4吨。吨。加入改性剂以后的沥青软化点可达加入改性剂以后的沥青软化点可达60-70，马氏稳定度均在，马氏稳定度均在10KN以上，而稳定度的改变特别显著，号称以上，而稳定度的改变特别显著，号称“80度不软，度不软，30度不脆度不脆”（后者指零下温度）。其成本由于租用奥地利设备（后者指零下温度）。其成本由于租用奥地利设备再加上原材料及能源消耗，每吨沥青混合料约需增加再加
11、上原材料及能源消耗，每吨沥青混合料约需增加100元左元左右。右。 改性沥青的施工工艺条件也有所改变，不能完全按现有改性沥青的施工工艺条件也有所改变，不能完全按现有施工技术规范进行控制。例如其施工技术规范进行控制。例如其“固化固化”温度明显高于变通温度明显高于变通沥青，辗压温度宜控制沥青，辗压温度宜控制130-140，因此压路机必须紧随摊铺机，因此压路机必须紧随摊铺机之后不得拖延。之后不得拖延。 17结束语结束语改性沥青因具有良好的实用性能可广泛应用于新建改性沥青因具有良好的实用性能可广泛应用于新建道路和旧路改造和维修中，根据实际国情出发，目道路和旧路改造和维修中，根据实际国情出发，目前，首先应考虑使用于高速公路、城市快速路、主前，首先应考虑使用于高速公路、城市快速路、主干道的抗滑表层；桥面铺装，特别是钢桥面铺装干道的抗滑表层；桥面铺装，特别是钢桥面铺装相信在不久的将来，改性沥青将得到大力推广使用相信在不久的将来，改性沥青将得到大力推广使用随着改性沥青在我国的进一步推广，必将在我国随着改性沥青在我国的进一步推广，必将在我国的道路建设中发挥重要作用的道路建设中发挥重要作用18 19 20
