不同改性剂对沥青改性效果研究
张登良①赵可②
（①长安大学西安710064，②天津市政工程研究院，天津300202）内容摘要：本文在对改性沥青的机理论证的基础上，对EV A，SBS和PE三种常用改性剂对锦西和大港两种沥青高低温情性能的改性效果进行评价。评价中既采用了常规指标，又采用了SHRP指标，同时还对改性沥青混合料的高低温性能进行了评价。
关键词：沥青，改性沥青，改性剂，评价指标
现代交通的发展对路面提出了越来越高的要求，而现有的沥青质量、品种已不能适应这一要求，沥青改性已成为当今世界各国的热门话题。在诸多改性方法中，以聚合物改性效果最佳，也最受人们青睐。
早在1873年，英国人Samuel Whiting就申请了橡胶改性沥青的专利。1902年法国修筑了掺橡胶的沥青路面。自从首次将橡胶粉加入沥青改性以来，发展至今改性剂的选择范围越来越广，据统计形成商品的就有40多种。丁苯橡胶（SBR）的改性效果已被很多文献介绍，我国重庆公路研究所研制的SBR母体成功地应用于国内许多国道和省道。就塑料类改性沥青而言，以奥地利的Novophalt技术最为著名，该项技术已在世界范围内推广应用。[1]
经过世界各国研究工作者的努力，已经提出了很多成功的改性沥青技术并取得专利。有的是以改性剂为核心，如Dopont公司生产的以EV A为主剂的改性剂专利产品ESSO—EV A及Toronto公司的以PE为主剂的Polyphalt;而有的是以工艺和技术设备为其改性技术核心，如奥地利的Novophalt和美国的Rosphalt改性沥青技术。Novophalt技术的关键并不在于改性剂，而在于一组精加工的由粗到细的胶体磨，改性剂与沥青经胶体磨的混磨加工，改性剂以极细小的颗粒均匀地分布于沥青中，使沥青性能得以改善。90年代初，Novophalt技术传到中国后，使我国的改性沥青技术跨上了一个新的台阶，十年来取得突飞猛进的发展。
为了深入认识改性沥青技术，提高其改性效果，本文拟对改性沥青的机理进行较为系统的论述，对不同改性剂对沥青的改性效果进行试验研究。
1. 改性沥青机理[2][3][4]
改性剂与沥青的充分混溶是改善沥青性能的基本前提。在此基础上，改性剂吸附沥青中的轻质组分而发生溶胀，已溶胀的改性剂又与沥青的其余组分相互作用，从而形成一种新的结构体系。加之此种改性剂自身的固有特性而使沥青性
能得到相应的改善。
1.1 相容性
从热力学的含义讲，相容性是指两种或两种以上的物质按任意比例均能形成均相物质的能力；而物理上的含义是指两种物质混溶以后形成的一个稳定的体系，不发生分层或相分离。总体来讲，能完全满足热力学混溶条件形成均相体系的材料是极少的，而热力学不相容则是常见情况。沥青与高聚物之间存在着分子量及化学结构的差异，因而属于热力学不相容体系，但这也许是改性沥青所期望的。同聚合物共混物相类似，由于不同组分相界面上的相互作用，使聚合物共混物具有很多均相物质所难以达到的性质。Sam Maccarrone 认为聚含物在沥青——聚合物体系中的理想状态是细分布而不是完全至溶。所以，对聚合物改性沥青来讲，达到物理意义上的相容是很有必要的。
改性沥青的相容性好是指改性剂以微细的颗粒均匀、稳定地分布在沥青中，不发生分层、凝聚或者互相分离的现象。它取决于改性剂和沥青两种不同的相界布的相互作用，两者的溶度参数或分子结构越是接近相容性越好。
改性剂与基质沥青的相容性是分子级的可混性，相容性好的能形成均质混合体系。据研究，材料的溶度参数是定量反映物质极性的数据，根据一般规律，两种物质的极性越是接近，则两物质的溶度参数差就越小，则就越容易互相混溶，故改性剂与沥青的溶度参数可作为评价相容性好坏的指标。高分子聚合物的溶度参数δ可按Small 公式计算：
M
F V F ρ
?∑=∑=
δ 式中 F ——化学分子团的引力常数；
V ——分子容积；
ρ——密度；
M ——分子量。
应指出是，不同原油基属的沥青与不同改性剂的相容性是不同的。如属中间基的胜利沥青与SBR 的相容性要优于属石蜡基的大庆沥青；而大庆沥青与EV A 的相容性则优于胜利沥青；石蜡基沥青与PE 的相容性好是因为PE 和石蜡的溶度参数比较接近的缘故。
聚合物在沥青中的溶融行为与低分子的溶解是不同的，除了化学组成外，聚合物的结构形态、链的长短、链的柔性和结晶情况等都对其溶融性有显著影响。
[5]
而我们从沥青中萃取出的芳香分和饱和分的溶度参数分别为8.8和8.2（卡1/2/厘米3/2）。显然，芳香分的溶度参数与SBS较为接近；而饱和分的溶度参数与PE、EV A较为接近。所以一般认为，聚烯烃类改性剂与饱和分含量高的沥青相容性要好；而橡胶类改性剂（如SBR、SBS）则与芳香分含量高的沥青相容性要好。
1.2 溶胀
聚合物加入到沥青后，一般并不发生化学反应，但是在沥青中轻质组分的作用下，改性剂体积胀大，即发生溶胀。溶胀是聚合物对沥青起到改性作用的重要环节。聚合物溶胀后表现出区别于聚合物又不同于沥青界面性质。
溶胀是改性沥青稳定的保障。由于聚合物与沥青之间的界面作用，致使二者不会发生相分离，聚合物粒子均匀地分布于沥青中。Nahas认为：为了保证贮存稳定性，聚合物应吸收沥青中的油分，体积胀大到原体积的5~10倍。
在高剂量聚合物情况下，聚合物在沥青中的溶胀程度降低，但可形成网状结构，使沥青性质发生显著的改善。
1.3 新胶体结构的形成
从表面能的角度来看，分散相被分散的越细，其比表面能就越高，根据能量最低原理，体系有自动降低表面能的趋势，这种趋势可通过两种途径实现：（1）被分散的分散相重新集成较大的粒子，致使两相分离，这是改性沥青中不希望出现的现象。（2）分散相有选择地吸附沥青中能够降低其表面能的物质在两相表面上以降低表面能。当出现这种情况时必然会打破沥青原有胶体结构，引起原沥青中多个组成重新分配，在新的条件下重新建立新的平衡。
在低剂量聚合物情况下，聚合物被溶胀，沥青中的胶质和油分析出并吸附于聚合物的表面，形成另一种胶体结构，但组分比例发生变化，从而沥青的性能得到改善。
可以认为，两种相容性较差的材料渗混后，材料的整体性质在很大程度上是由两相的界面性质决定的，而界面性质又取决于两相界面上局部扩散的深度及两相的相互作用能。按照共混改性原理，如果两种材料相容性好，那么这两种材料的物理性质也接近，虽然彼此间结合很好，但不能指望其性能有多大改善；若两
种材料相容性太差，分散相不能很好分散，则其性质也不可能有多大改善。只有具备适当的相容性，又有良好的界面性质才能得到性质优良的改性材料。用聚合物改善沥青的性质同样也应满足良好的界面性质与很好的分散状态，这样才能使改性剂自身特有的性质充分体现出来，起到明显的改性效果。
因此可认为，改性沥青即不是结构全新的材料，也不是沥青结构的重复，而是一种同时具有原沥青和聚合物基本特点的新型结构。
2. 不同改性剂对沥青的改性效果试验研究
本研究采用三种改性剂：（1）低密度聚乙烯（LDPE），（2）线型苯乙烯——丁二烯共聚物（SBS），和（3）乙烯一醋酸乙烯共聚物（EV A），其V A含量为28%。基质沥青采用两种：（1）锦西沥青（JX）和（2）大港沥青（DG），其技术指标如表1所列。
本文对各种改性剂在不同剂量时对沥青的改性效果进行了高温及低温性能评价。评价中既采用了常规指标，又采用了SHRP有关指标，同时还对改性沥青混合料进行了高、低温性能的评价。
2.1改性沥青常规指标评价
改性沥青常规指标试验结果列于表2
表2 改性沥青常规指标试验结果
从试验结果可以看到：
（1）软化点
①改性剂掺加后，沥青的软化点均有不同程度的提高，而且改性剂的剂量越多，其提高的幅度则越大。
这是因为改性剂的粒子选择性地吸附了沥青中的轻质油分，使的沥青变稠；另外，改性剂在沥青中由于溶胀和吸附作用形成网络结构，大分子链是无规线团，彼此发生缠结，其结果使流动单元变大，增大了对沥青流动的阻力。
②就三种改性剂而言，EV A对沥青软化点的提高幅度最大，而PE和SBS 则不相上下；
③就两种不同的沥青而言，则DG沥青软化点的提高幅度略大于JX沥青。
（2）延度
①改性剂掺加后，常温时延度均有大幅降低，且改性剂剂量越多，降低的幅度则越大；
②低温（5℃）延度则与改性剂的品种和基质沥青的种类密切相关。对JX 沥青，SBS和EV A改性沥青比基质沥青的5℃延度均较大幅度的提高（剂量多则提高幅度大），而PE则基本不提高或略有降低；对DG沥青，则SBS改性沥青比基质沥青的5℃延度有一定程度的提高，且随着剂量的增多而提高的幅度增大，而EV A改性沥青则提高很少，PE改性沥青的5℃的延度还略有下降。
（3）针入度指数（PI）
①改性剂的掺加，沥青的针入度指数均有不同程度的提高，且随着改性剂剂量的增多，提高的幅度加大，亦即沥青的感温性改善越显著；
②就三种改性剂而言，EV A对沥青的针入度指数提高的幅度最大，其次是SBS，而PE的提高幅度略低于SBS；
③就两种沥青而言，改性剂对DG沥青针入度指数的提高幅度比对JX的大。
2.2改性沥青SHRP指标评价
本文仅对改性沥青的高温抗车辙因子（G*/sinδ）和低温蠕变劲度（S）及其对时间的变化率（m）进行评价。
（1）高温抗车辙因子（G*/sinδ）
改性沥青抗车辙因子（G*/sinδ）的试验结果列于表3。从试验给结果可以看到：
表3 改性沥青抗车辙因子（G*/sinδ）
续表3 改性沥青抗车辙因子（G*/sinδ）
①改性剂的掺加，沥青的G*/sinδ均得到大幅度提高，且随着改性剂剂量的增多，G*/sinδ提高的幅度增大，而随着温度的升高，G*/sinδ则不断降低。
按规范要求，G*/sinδ不得低于1000Pa，并据此界定改性沥青能适应的最高路面温度。
②根据以上原则，可以认为：
对JX沥青仅能适应58℃以下的最高路面温度；而用低于5%的PE或SBS 改性后，则能适应64℃以下的最高路面温度，当PE或SBS的剂量为6%时，又可提高一级，而达到70℃；当用EV A改性时，剂量为4%即可提高到64℃，剂量为5%则可提高到70℃。
对DG沥青，也仅能适应58℃以下的最高路面温度；而用3%的PE或SBS 即可适应64℃，用4%的SBS或5%PE则可适应70℃的最高路面温度；用4%的EV A即可达到70℃的最高路面温度，用6%EV A可达到76℃的最高路面温度的要求。
③就三种改性剂而言，EV A对沥青高温性能的改善效果最好，PE与SBS的改性效果不相上下；
④就两种基质沥青而言，改性剂对DG沥青的改性效果比JX沥青的要好。
（2）低温蠕变劲度（S）及其对时间的变化率（m）
SHRP沥青规范规定，采用经过RTFO和PA V老化后的沥青残渣作为试验样品，按照时间——温度等效原则，取高于路面最低设计温度10℃作为试验温度，以60s所对应的蠕变劲度S及其对时间的变化率m作为评价沥青低温开裂性能的标准，并规定，在最低路面设计温度条件下，S≤300MPa, m≥0.300 改性沥青低温蠕变劲度（S）及其对时间的变化率（m）的试验结果列于表4，从试验结果可以看到：
表4 改性沥青率曲梁流变试验结果
①随着试验温度的降低SX随之增大，m随之减少。在同时满足S≤300Mpa 和m≥0.300的条件下：
对于JX沥青，4%和5%PE，以及4%SBS改性沥青为-22℃；而对于5%SBS，4%和5%EV A为-28℃。
对于DG沥青为-24℃，5%PE，4%和5%EV A改性沥青为-20℃，对于3%SBS 改性沥青为-22℃，而4%SBS改性沥青为-28℃。
②就三种改性剂而言，PE对沥青低温性能的改善较差，EV A和SBS对沥青低温性能的改善效果不相上下。但总的讲，改性剂对沥青低温性能的改善不明显。
③就两种沥青而言，改性剂对JX沥青低温性能的改善效果略优于DG沥青。
（3）改性沥青的性能分级
根据前述试验结果，按照SHRP规范，对改性沥青进行性能分级，其结果列于表5。
表5 改性沥青性能分级表
2.3 改性沥青混合料高、低温性能评价
改改沥青混合料所用粗集料为张家口地区的玄武岩，细集料为绥中地区的中砂，矿粉为蓟县石灰岩矿粉。矿料级配采用AC-16Ⅱ型沥青混合料级配中值（见表6）
表6 沥青混合料级配组成
试验中改性沥青混合料的高温性能采用车辙试验，用车辙动稳定度（DS）表征；低温性能采用冻断试验，用冻断温度和冻断拉应力表征。
（1）改性沥青混合料车辙动稳定度（DS）的试验结果列于表7。
从试验结果可以看出：
表7 改性沥青混合料车辙动稳定度
①改性剂的掺加，DS得到大幅度的提高；
②对于JX沥青，EV A改性沥青混合料的DS提高的幅度最大，其次为SBS，PE提高的幅度最小；
③对于DG沥青，仍是EV A提高的幅度最大，而SBS与PE的提高幅度不相上下。
④总体来讲，三种改性剂对DG沥青高温性能的改善效果要优于JX沥青。
（2）改性沥青混合料低温冻断试验
低温冻断试验结果列于表8，从试验结果可以看出：
①改性剂的掺加，沥青混合料的冻断温度有所降低，但降低的不多，特别对于DG沥青冻断温度基本未降低；而混合料的冻断拉应力却得到不同程度的提高。
②就两种改性剂而言，PE与SBS对改善混合料低温性能的效果不相上下；
③就两种基质沥青而言，DG沥青的低温性能优于JX沥青，而改性效果却是JX沥青优于DG沥青。
3．主要结论
（1）聚合物改性沥青是一种物理混溶的过程。改性剂的微小粒子选择性地吸附沥青中的轻质组分（饱和分、芳香分）后溶胀，并形成一种新的胶体结构，从而使沥青的性能得以改善；
（2）聚合物的改性效果，取决于改性剂与沥青之间的相容性。相容性的好坏可用溶度参数来衡量，两者的溶度参数越接近，则相容性越好。试验表明，芳香分与橡胶类改性剂的溶度参数较为接近；饱和分与树脂（塑料）类改性剂的溶度参数较为接近。
（3）改性剂对沥青的高温性能的改善较为显著，而对沥青低温性能的改善不十分明显；
（4）就本文试验中所采用的三种改性剂而言，EV A对沥青的高温和低温性能的改性效果均为最佳；SBS与PE对沥青高温的改性效果大体相当，而对沥青低温性能的改善则SBS略优于PE；
（5）评价方法对不同改性剂的改性效果的评价结果有重要影响，如改性沥青的低温延度以及S、m等沥青指标SBS的改性效果优于PE，但改性沥青混合料的冻断温度则二者不相上下；
（6）就试验中的两种沥青而言，改性剂对DG沥青的高温性能的改性效果优于JX沥青，而低温性能的改性效果则JX沥青优于DG沥青。
参考文献
[1] 张登良.张争奇.改性沥青技术发展,《西安公路交通大学学术论文集》,1997,
西北大学出版社;
[2] 原建安.张登良.聚合物改性沥青中的几个问题,《石油沥青》,4/1994;
[3] 张争奇.张登良.改性沥青影响因素的探讨,《西安公路交通大学学术论文
集》,1997,西北大学出版社;
[4] 沈金安.《改性沥青与SMA路面》,人民交通出版社,1999;
[5] 成都科技大学等《高分子化学及物理学》,中国轻工业出版社,1981;
[6] 赵可, 《沥青及沥青混合料改性研究》,西安公路交通大学博士学位论
文,1999.4
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外沥青发展现状 国内外沥青加工的现状沥青(包括石油沥青、煤沥青、天然沥青亦含煤焦油)来源广泛，现已成为道路建筑、房屋建筑、水工建筑、化工建筑、防腐防湿、涂料工业以及炭石墨材料等领域的重要材料和原料。 国内外沥青加工情况如下： 中间相沥青基泡沫炭是由中间相沥青经过发泡、炭化和/或石墨化处理后获得的一种具有低密度、高强度、高导热、高导电、耐火、抗冲击性能的新型炭材料，由于它同时具有炭材料的耐酸碱性、特别低的热膨胀性能，使得这种材料在多种领域中具有广阔的应用前景。 如可以用于卫星、航天飞机等飞行器的防太阳辐射热转移系统;用于火箭发射台面的抗冲击和降低噪声材料;可以用于普通化工厂的大型热交换器(尤其是对于酸碱腐蚀严重的场合特别适用)，也可用于小至计算机 CPU 的排热器件;可用于小型飞机、赛车、赛艇、轮船等快速运行机动工具的端部，使它们在突发的撞击事故中受到保护;也可以用于飞机、轮船等的耐火门窗;还可以用于过滤材料和生物材料等等。 这种材料的优点还在于它的各种性质可以根据具体的应用调整，这在一定程度上可以大大缩减生产这种材料的费用。 因此，不论是在高附加值的航空航天方面，还是在其它高新科 1/ 4
技应用领域都具有十分诱人的应用前景。 SBS 是改善基质沥青高低生能最好的高分子材料之一。 当今，用SBS 作改性剂制作的改性沥青占所有改性沥青的 40%左右。 但它存在着 SBS 分散困难容易老化等特点，采用奥地利的Novophalt改性设备，也有设备磨损快，生产效率低的弊病。 乳化 SBS 改性沥青及其加工方法，属沥青改性及乳化加工技术领域，包括基质沥青，改性剂，由乳化剂加水配制而成的乳化液，其特征在于所述的改性剂为固态高分子聚合物热塑性橡胶SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)，其在基质沥青中的加入量为基质沥青重量百分比的1-8％；所述的乳化液在基质沥青中的加入量为基质沥青重量百分比的 50-100％。 其加工方法为先将固态 SBS 投入沥青中制得改性沥青。 再将改性沥青和乳化液同步输入乳化机乳化，制得乳化 SBS 改性沥青。 焦油沥青约占焦油的 50－60%，因而沥青的利用及升值成为焦油加工的一个重要的课题。 将焦油沥青造球后作为耐火材料的粘合剂，解决了原沥青粘合剂添加困难，混合不匀，耐火材料质量不好的问题炭沥青（Carbobitumen 缩写 CB），或煤－石油沥青（Pitch-Asphalt，缩写 PA），是以石油沥青为基料与软化沥青按一定配比和在适宜条件下共混制成一种新型筑路粘结材料，称。
改性沥青生产工艺 影响改性沥青的质量因素众多，基质沥青与改性剂的剂量比是生产合格改性沥青的基础，恰当的工艺路线及技术参数的确定是关键，稳定的改性沥青设备是生产合格改性沥青的保障。基质 沥青种类繁多，不同型号、不同产地的基质沥青，其组成成分略有差异，而改性剂的种类也比较多，如何结合实际需要，使基质沥青与改性剂得到最佳匹配，如何使工艺路线及技术参数得到最佳设置，如何确保生产稳定的改性沥青，等等一系列问题。一般通过小试、中试，最终确定大生产的各项技术参数。 一、小试，根据样品，按照改性沥青指标，初步确定配方、工艺路线，技术参数，其过程一般为以下几步： 1根据样品性能、改性沥青指标要求，初步确定配方、制定工艺路线、技术参数等； 2、通过小试，模拟大生产，制备试样，并检测试样性能，根据检测结果，调整改性剂与沥青的配伍，或改变某些技术参数。经过反复试验使各项指标达到最优化；
改性沥青小试配方检测 3、初步确定配伍、工艺路线、技术参数。 二、中试，工艺转化的过渡阶段，小试的放大试验，基本接近大生产。采用正常生产改性沥青的成套设备，实现试验和生产 的完全接轨。其过程一般为： 1检查设备，确定设备处于安全、可用状态，如：改性系统、恒温
加热系统、控制系统，上料系统等；设定各部位的技术参数，如：温 度、配比、加工量等；沥青泵、高剪切均化机、高性能磨机转动是否灵活；调整磨机磨盘间隙；开启空压机，并调至合适压力；预热所有需要加热的部位。 2、严格按照设备的操作规程，输入规定的基质沥青（2-3 吨）、改性剂，经过溶胀、剪切、研磨、孕育生产出合格的改性沥青，其试验过程，应注意观察剪切机、磨机的电流；检查沥青 温度是否在工艺规定的范围内，遇到报警，应立即查明原因；改性沥青试验结束后，注意停机顺序。 3、跟踪检测改性沥青的质量，根据检测结果及时调整配伍、技术参数等。 4、基本确定配比、技术参数。 三、大生产，实现理论与实践的完全接轨，充分检验小试、中试所确定的配方、技术参数的准确性，其操作过程和中试基本相同，但由于大生产具有生产连续性、质量具有稳定性，又有其不同于中试之处。其过程主要为： 1检查设备，确定设备处于安全、可用状态，如：改性系统、恒温加热系统、控制系统，上料系统等；按照中试的结果，设定各部位的技术参数；如：温度、配比、加工量等；检查沥青泵、高剪切均化机、高性能磨机转动是否灵活；磨机磨盘保持中试调整的间隙；开启空压机， 并调至合适压力；预热所有需要加 热的部位。
改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development 黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.doczj.com/doc/c59887756.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.doczj.com/doc/c59887756.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。
SMC系列沥青改性剂,常温改性沥青 现代交通路面材料的要求：在低温下应有弹性和塑形；在高温下要有足够的强度和稳定度；在加工和使用中增强抗老化能力；在多种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。沥青材料本身难以满足这些性能要求，迫切需要对沥青进行改性。维持公司专业技术团队充分利用废旧塑料、旧橡胶轮胎提取物生产的第三代产品SMC沥青改性剂从根本上改变了沥青固有的缺陷，不但在以上几个方面取得突破性进展还大大提高道路使用其他性能，如减少燃油、燃煤、沥青消耗量。因此沥青路面工程使用S MC沥青改性剂是一件利国、利民、利于地球环境的三益事业。产品特点： 一，低碳、节能、环保：使用SMC改性沥青生产的沥青混凝土，常温拌合，不需要对干燥矿料加热，沥青不在需要高温熔融只需要电加热70~100℃，碳排放低（按照标准四车道的省、国道，减低的能耗标准煤230T/KM）。SMC改性沥青混凝土常温生产、不加高温，CO2、煤灰矿料粉尘、苯并芘、沥青烟等有害毒气体排放只有传统沥青的2-1 0%，其高分子聚合物弹性使它比热沥青降噪28% 二，即铺即通少修补：SMC改性沥青混凝土属于柔性熟料成型迅速、固化缓慢且具备自动修复性质，不可抗拒的创痕裂隙，经过车轮的再次碾压可自动修复 三，低造价：SMC改性沥青砼成本与同级别SBS改性沥青砼相比成本约低￥260元/m3，与低级别的基质重交沥青混凝土相比约低￥80元/m3。SMC沥青混合料可长时间储存，用不完的产品进行简单包装可储存1个月。 四，适应性强：SMC改性剂与矿量相适应性均佳，热拌热铺的沥青砼则不宜采用石灰石类高温变性矿料（2012年5月完工的内遂高速运行俩个月即全面翻工，就因为就地取材使用石灰石矿料造成的）。 五，延长使用寿命：SMC改性沥青砼常温生产，沥青不加高温，延缓沥青老化，延长固化时间（施工6年后硬化程度与SBS热拌沥青混凝土施工当天的数据接近），抗重载比其他沥青高2-3倍，无车辙、不推移涌包、不龟裂，延长路面2-3倍使用寿命。 六，施工方便：SMC改性沥青砼在生产、施工过程中不受气温、时效限制，气温低于零下20℃均可正常施工，可以机械摊铺也可以人工铺设。 SMC已列入交通部公路科学研究院指定合作推广产品，并由交通部指定相关《中国道路产品企业施工规范》
改性沥青技术 一、改性沥青目标及应用场合 1、目标 a：改善感温性 b：提高水稳定性 c：提高耐久性 2、应用场合 a：普通沥青改性后用于高等级公路 b：提高路面使用品质，延长使用寿命 c：特殊要求之处，如自然条件或交通条件严厉，机场跑道，桥面、SMA、OGFC。 二、改性剂分类 1、聚合物类 a.橡胶类如丁苯橡胶（SBR） b.热塑性弹性体类如苯已烯、丁二烯嵌段聚合物（SBS） c.热塑性树脂类如聚乙烯（PE）、乙烯、乙酸乙烯脂（EVA）、APAO等 2、其他a.抗剥落剂如高分子有机胺 b.抗老化剂如受阻酚（胺）c.矿物添加剂如碳黑、硫磺、石棉、木质素、博尼维等狭义的改性沥青指聚合物改性（PMA 或 PMB） 三、常用聚合物改性剂 1、SBS 高低温 以丁二烯—1.3苯已稀为单位，通过离子聚合而成为嵌段聚合物——聚苯乙烯为硬段（S）段，聚丁二烯为软段（B段）。 SBS按其分子结构分为线型和星型，其玻璃化温度有两个 Tg1—— -80℃（聚丁二烯） Tg２—— +80℃ - +100℃（聚苯乙烯） 型号用四位数表示 第一位：1一线型； 4一星型第二位：于S/B 3-3/7 4-4/6 第三位：充油与否 0-未充油 1-充油 第四位：分子量 1-〈10万、 2- 14~16万、3- 23~28万星型：分子量大，高温效果好，但加工困难 充油：可改善加工工艺 S/B：视改性目的的而定，高温4/6，低温3/72．SBR 主要用于改善低温性能SBR 改性沥青加工工艺有；搅拌法、母体法、溶剂法和胶乳法。1、搅拌法：胶体磨或高速剪切机 2、母体法：用溶剂法制成橡胶：沥青=1：4的母体，施工时与沥青拌和3、溶剂法：将SBR 切片→与溶剂（二甲苯）溶胀→与液态沥青共混→回收溶剂4、胶乳法（1）直接加入法 利用合成橡胶制造过程中间产品（胶浆），再制成高浓度胶乳。在沥青混合料拌制过程中直接喷入拌和锅中（先拌沥青再喷胶乳）。 （2）预混法 将胶乳预先与沥青共混，脱水后再使用，能与沥青均匀混合，效果明显。 3、PE主要改善高温性能
改性沥青现状及发展前景 1、改性沥青应用现状 普通道路石油沥青，由于原油成分及炼制：工艺等原因，其含蜡量较高，导致其具有温度敏感性强，与石料的粘附性差，低温延度小等缺点。用其铺筑的沥青路面，夏季较软，易出现明显车辙壅包等病害；冬季较脆，易出现低温开裂等病害；混合料的抗疲劳性能，抗老化性能较差。同时，由于经济的快速发展，普通沥肯混合料已不能满足高等级道路和特殊地点的重交通，大轴载，快速安全运输的需要。 1．1 改性沥青的应用背景和现状 据相关资料，20世纪60年代以前，沥青路面仅用于城市道路和专用公路，沥青材料主要是煤沥青和用进口原油提炼的石油沥青。20世纪70年代前后，在全国范围内曾采用渣油吹氧稠化，掺配特立尼达(TLA)或阿尔巴尼亚稠沥青等改性的方法，提高结合料稠度，配制成200号沥青铺筑以表面处治为主的沥青面层。1985年国内开展 了沥青中掺丁苯，氯丁橡胶，废轮胎粉等改性沥青和掺金属皂等改善混合料性能的研究试验工作，取得了成功的经验。1992年NovophaltPE现场改性技术的引入，对改性沥青的推广应用起到了促进作用，使改性沥青从研究试验逐步发展到生产应用。 1．2影响改性沥青应用的因素 生产施工工艺在聚合物改性沥青的大规模应用中起到了关
键性的作用。无论是聚合物改性，物理改性还是采用不同的沥青加工工艺都会增加较大的工程成本，在国内经济不发达地区的应用会受到一定的制约。 2、改性沥青的研究现状 目前国内的研究重点在新的改性剂和沥青改性剂的加工工艺上还有一部分研究是面向工程应用的，即研究在沥青集料改性剂确定的情况下，找出合适的级配，最佳沥青用量和改性剂用量以满足实际工程的要求。我国研究改性沥青已有多年的历史，也取得了丰富的成果，但至今仍有两个问题没有很好地解决： (1)没有形成对改性沥青和改性性能统一的评价标准； (2)国内没有形成统一的研究体系。 改性沥青的研究是一项长期的复杂的系统工作，要想取得突破性成果必须综合各研究机构的优势，形成统一的研究体系，比如美国l987年～l992年的大型系统工程SHRP计划等等。而相对于国内，研究工作往往由各高等院校，科研院所独立完成，没有统一的研究规划，配套工作滞后。另外由于各部门的利益关系，沥青改性的关键技术往往是秘而不宣的，在一定程度上造成人财物的巨大浪费。 3、改性沥青的应用前景 由于普通沥青已不能适应现代化路面的要求，性能良好的改性沥青必将在高等级路面中起到越来越重要的作用 3．1 SBS改性沥青将获得更广泛的应用 研究表明，SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作用，
SBS改性沥青的性能与应用 摘要：我国高速公路建设自改革开放以来，经历了从无到有，从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时，传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求，而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能，与水稳定性，抗滑能力等内容，比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性，探究了加强对SBS改性沥青的学习，开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词：SBS改性沥青；改性沥青性能；改性沥青应用；沥青施工；工程效益；应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用，为适应道路路面的使用性能的要求，保证路面良好的使用状态，延长路面的使用寿命，就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力，低温抗裂能力，改善了沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，提高了沥青的抗氧化能力，是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来，国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作，改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明，与其他改性沥青相比，SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出，SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下，用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能，具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力，并极大地改善沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑性能。
湖沥青改性沥青路面施工技术指南
JG 南涪高速公路沥青路面施工技术指南 JG H－2013 湖沥青改性路面施工技术指南 Lake bitumen modified pavement construction guide (初稿) 2012-12-01发布 2012-12-01实施
重庆建工集团南涪高速公路有限公司发布
湖沥青改性路面施工技术指南 JG F－2012 湖沥青改性路施工技术指南 Lake bitumen modified pavement construction guide (初稿) 参编单位：重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公 司 交通运输部公路科学研究院 批准部门：重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公 司
批准日期：2012年12月01日 目次 前言 (4) 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 符号及代号 (4) 4 一般要求 (5) 4.1 目的 (5) 4.2 基本要求 (5) 4.3 标准执行 (5) 5 材料标准 (6) 5.1基质沥青 (6) 5.2 湖沥青 (6) 5.3 湖沥青改性沥青 (7) 5.4 粗集料 (7) 5.5 细集料 (8) 5.6 粘层 (9) 6 湖沥青改性沥青混合料配合比设计 (11) 6.1 湖沥青改性沥青混合料指标参数 (11) 6.2 湖沥青改性沥青混合料制作方法 (11) 6.3 配合比设计步骤 (12) 6.3.1 目标配合比设计 (12) 6.3.2 生产配合比设计 (13) 6.3.3 生产配合比验证 (13) 7 施工工艺 (14) 7.1 附属工程 (14) 7.2 下层沥青路面渗水调查 (14) 7.3 粘层施工 (14) 7.4 湖沥青改性沥青混合料路面施工设备 (14) 7.5 湖沥青改性沥青混合料的拌制 (16) 7.6 湖沥青改性沥青混合料的运输 (17) 7.7 湖沥青改性沥青混合料的摊铺 (18) 7.8 湖沥青改性沥青混合料的压实 (18) 7.9 接缝施工 (19) 7.10 交通控制 (20) 7.11 桥面部分压实度与渗水系数处理 (20) 8 质量验收标准 (21) 8.1 湖沥青改性沥青质量检验 (21)
国外研究现状 早在1845年，英国就进行了往沥青中掺加橡胶以改善其性能的尝试，1901 年法国修筑了试验路段，1937年英国在波兰修筑了几段路面，1947年美国也采用合成橡胶粉和胶乳改性修筑路面，日本于1942年开始采用天然橡胶胶乳掺入沥青乳液中。1952年在东京，1945年北海道，都修筑了这种改性沥青的路段。以后，天然橡胶、合成橡胶或掺入乳胶的沥青于1960年左右就开始在日本其它地方的路面工程中使用，并且用量剧增。由此可见，在国外橡胶改性沥青已成为一种发展趋势。 从上世纪六、七十年代以来，美国、瑞典、英国、法国、比利时、澳大利亚、日本、南非、印度等国家先后开展了橡胶沥青和橡胶沥青混凝土的应用研究。 近20年来，美国、加拿大、韩国、日本等国成功的应用胶粉改性沥青修筑高速公路、高等级公路。 美国用废轮胎作为改性剂制造改性沥青用于修筑公路已经有了20年的历史。1982年~ 1986年间已试验铺筑210多个路段，共1.1万km，这种路面的热稳定性能和防冻性能都比较好，并可以减少维修费用。美国联邦法院在1991年颁布了在新修筑的沥青路上必须掺用20%的胶粉的立法，极大地促进了废旧胶粉的利用，橡胶粉改性沥青已在美国加州、佛罗里达州、俄亥俄州等广泛使用。据美国联邦统计局统计，到1997年废胶粉改性沥青已消耗了8000万t废轮胎。 德日耗200t废轮胎用于修筑公路、运动场及机场跑道。法国、比利时、奥地利在公路建设中亦广泛采用废胶粒、胶粉配料；俄罗斯伏尔加格勒公路交通部门将废轮胎粒用于铺设路面，可有效地预防冬季路面结冰而产生交通事故。他们的做法是在用沥青铺筑路面后，当沥青尚未干时在上面洒一层废轮胎胶粒。这样，冬季路面的冰块容易被压碎，车辆行驶就不会因为打滑而发生冲撞事件。为了减少车辆行驶时的噪音，英国在萨里郡交通繁忙的4条道路上用废轮胎胶粒铺设路面，测定胶粉配料路面与传统配料路面是否坚固耐用，如果结果令人满意，英国柯拉斯将获得这种方法的广泛使用权。据称，用这种方法可以使噪音减少70%。这种技术是将3mm粒径的废轮胎胶粉混入热沥青中并搅拌均匀，用量为沥青总量的3%。这种技术优点之一是胶粉粒取自于再回收利用的废旧轮胎，有利于环境保护。此外, 这些橡胶颗粒还具有吸收光线, 缓减强光刺眼的好处, 与传统的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c59887756.html, 纤维改性沥青混合料研究进展 作者：刘哲 来源：《中国科技纵横》2015年第24期 【摘要】通过对纤维改性沥青混合料研究历史及现状的调研，总结了纤维改性沥青混合 料的主要影响因素以及纤维改性沥青混合料的作用机理；阐述了纤维种类、长度、添加量以及界面粘结对沥青混合料性能的影响情况，不同因素的变化会影响沥青混合料的不同性能；总结了纤维在沥青混合料中的吸附、稳定、桥接以及加筋作用。 【关键词】纤维改性沥青混合料作用机理 1 概述 纤维作为一种新型的增强材料，被广泛的用作复合材料增强体，应用于航空航天、电子机械等尖端领域[1-3]，由于纤维具有高模量、高强度、高长径比以及较强的吸附能力，在道路沥青及沥青混合料中也多有应用。多年来，国内外对纤维改善沥青及其混合料性能进行了大量研究，并根据实际需求，开发出了一系列适用于道路沥青改性的路用纤维，主要包括木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维以及新兴的玄武岩纤维等。本文主要针对道路纤维在沥青混合料中的应用进行调研，分析了纤维对混合料性能影响的主要作用机理及影响因素，对其未来发展进行了展望。 2纤维改性沥青混合料的主要影响因素 2.1 纤维种类及性能 按处理方式划分，纤维可分为天然纤维和化学合成纤维，不同种类的纤维具有不同的性能，包括强度、模量、吸持沥青量、长径比以及表面形貌等等，而这些因素都会对沥青混合料性能产生影响。李智慧[4]等考察了聚丙烯腈纤维、聚酯纤维以及木质素纤维等三类不同的增 强体对沥青混合料性能的影响，同时分析了三类纤维的常规技术性能，建立了纤维性能与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的关系。结果表明，掺加聚丙烯腈纤维和聚酯纤维的沥青混合料性能相当，而木质素纤维混合料性能稍差；纤维的种类还影响着其对沥青混合料的主要作用机理。对外掺纤维沥青混合料路用性能影响程度最大的纤维性质因素是抗拉强度与极限拉伸应变，其次是熔融温度，吸持沥青量也有一定程度影响，纤维直径影响最小，在纤维形状特征因素中纤维长度的影响程度大于纤维直径与长径比。T.Serkan[5]采用聚酯纤维对石油沥青进行改性处理，石油沥青混合料的马歇尔稳定度增加而流值降低，同时抗车辙及抗疲劳性能增加，表明聚酯纤维有效提高了石油沥青混合料的路用性能；F.M.Nejad等[6]使用碳纤维增强沥青混凝土，结果显示，碳纤维的加入有效提升了沥青混凝土的强度和抗老化性能。此外，有不少学者采用不同种类的纤维对沥青混合料进行混杂改性，取得了良好的效果[7-8]。
氧化聚乙烯蜡在沥青改性中的应用 在公路建设中，由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能，而且建设速度快，维修方便，因此，沥青材料已经成为公路路面的最主要建筑材料之一。随着交通运输的发展，交通量增大，载重量提高，原有沥青路面由于载荷能力较小而易损坏。随着我国国民经济的几十年高速发展，交通量迅速增加，车辆大型化、超载严重，沥青混凝土路面面临严峻考验。国内外道路建设的发展需要对沥青混凝土路面的质量提出了越来越高的要求，不但希望沥青道路“夏季不变形，冬季不开裂”，即在高温下具有良好的额抗车辙能力，同时在低温下又具有较高的抗裂性，而且希望路面具有较强的吸收交通噪音能力，以满足重交通流量、高等级公路和城市交通的不同需要。目前，国外发达国家在道路用沥青中已开始使用氧化聚乙烯蜡改性剂，并起到了良好的应用效果，而国内近几年刚开始研究使用。 车辙是沥青路面在高温季节由于车辆反复碾压在同一个方向车轮集中通过位置所形成的连续性纵向沟槽形变，其深度一般在几毫米到几厘米，甚至在汽车载荷反复作用下产生竖直方向的永久变形，特别是在高温季节，这种情况更容易发生，它已成为沥青路面最严重和最普遍的破坏。 氧化聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性和耐磨性，化学稳定性好与沥青有良好的相溶性，作为沥青改性剂能迅速与沥青结合，改善沥青组分，而不必担心状态改变时会从沥青中析出，可在沥青混合搅拌过程中快速、均匀熔融分散，提高沥青的黏度，使沥青抵抗流动的能力提高，显著提高沥青混合料抗车辙性能，同时满足沥青混合料其他性能要求。与原始沥青相比，采用氧化聚乙烯蜡改性后的沥青在高温性能、拉长、拉伸、弹性、与混合料相溶性、抗老化性能等方面，
改性沥青改性机理及其应用 与水泥混凝土路面相比，沥青混合料路面以其优良的性能在公路修筑中获得了广泛的应用，特别是在高等级路面中更足以沥青混合料路面为主。纵观沥青路面的发展历程，改性沥青得到了广泛的应用，而且这也是沥青混合料发展的必然趋势。 一．改性沥青的改性机理 普通道路沥青因其冬季易变硬发脆，夏季易变软流淌，其温度敏感性大，热稳定性和低温抗裂性差等缺点，易引起沥青路面严重车辙、拥包和开裂等破坏。在自然环境因素影响下，沥青路面老化严重、疲劳耐久性欠佳，导致其路用品质和使用年限很难达到预期的设计目标。研究表明，SBS是苯乙烯与丁二烯单体以丁基锂为引发剂，采用溶液聚合方法，制成的苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物，在它的分子结构上具有软端和硬端，所以SBS兼有橡胶和塑料两种性能。物理共混——SBS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中，SBS与沥青之间没有发生化学作用，只是一种分子间作用力；化学改性——加入添加剂使沥青和SBS之间发生加成、交联或接枝等化学反应，形成较强的共价键或离子键，改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高SBS改性沥青路用性能的重要手段。SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作川，也就是使沥青软化点大幅度提高的同时，又使低温延度明显增加，感温性得到很大改善，而且弹性：恢复率特别大。所以理论上能极大地提高沥青混合料的整体性能。并且，根据改性沥青混合料的试验，车辙试验的动稳定度，冻融劈裂试验等指标也得出了SBS能大幅度提高沥青混合料性能的结果由于SBS改性沥青体现出其他改性剂无可比拟的优点，在将来较长的一段时间内国内改性沥青的发展方向应该以SBS作为主要方向。尤其是现在，SBS的价格比以前有了大幅度的降低，技术也已经成熟，非常有利于在国内广泛推广应用。 二．改性沥青的应用现状： 1．国内外SBS改性沥青的发展情况 （1）．发达国家SBS改性沥青在道路建设中的应用情况 SBS产品工业化生产始于20世纪60年代。1963年美国Philips石油公司首次用偶联法生产出线型SBS 共聚物，商品名Solprene。1965年美国Shell公司采用负离子聚合技术以三步顺序加料法开发出同类产品并实现工业化生产，商品名Kraton D。1967年荷兰Philips公司开发出星型SBS产品，1972年美国Shell 公司又开发出SBS的加氢产品（SEBS）。1980年，Firestone公司推出商品名为Streom的SBS产品，该产品的苯乙烯结合量为43%，产品有较高的熔融指数，主要用于塑料改性和热熔粘合剂。随后，日本的旭化成公司、意大利的Anic公司、比利时的Petrochim公司等出相继开发出SBS产品。目前世界上有美国、意大利、中国、中国台湾、比利时、法国、德国、日本、韩国等约12个国家和地区生产SBS产品。 北美和欧洲，SBS的最大应用领域是沥青改性，其次是粘合剂和鞋类。日本SBS主要用于聚合物改性和沥青改性。这些国家在公路建设中使用SBS进行沥青改性占SBS消费量的比例如下表。 消费领域北美西欧日本 沥青改性25% 44% 26% (2)．国内SBS改性沥青发展情况 我国从20世纪70年代中期开始对SBS进行研究开发，北京燕山石油化工公司研究院、兰州石油化工公司研究院、北京化工研究院、轻工业部制鞋所等单位均对SBS产品科研开发做了大量的工作。1984年4月燕山石化公司研究院千吨级SBS中试生产技术获得成功，随后又开发出万吨级成套工业技术。 1989年湖南岳阳巴陵石油化工公司合成橡胶厂采用燕山石化公司研究院的技术，建成国内第一套1万吨/年SBS生产装置，并于1990年全面投产，结束了我国SBS产品长期完全依赖进口的局面。1996年底，岳阳石油化工总厂将SBS装置生产能力扩建至3万吨/年，1998年又将装置生产能力扩建至5万吨/年。近年随着国内SBS市场的迅速扩大，2001年又再次将装置能力扩大到10万吨/年。北京燕山石化公
一、小试，根据样品，按照改性沥青指标，初步确定配方、工艺路线，技术参数，其过程一般为以下几步： 1、根据样品性能、改性沥青指标要求，初步确定配方、制定工艺路线、技术参数等； 2、通过小试，模拟大生产，制备试样，并检测试样性能，根据检测结果，调整改性剂与沥青的配伍，或改变某些技术参数。经过反复试验使各项指标达到最优化；
改性沥青小试配方检测 3、初步确定配伍、工艺路线、技术参数。 二、中试，工艺转化的过渡阶段，小试的放大试验，基本接近大生产。采用正常生产改性沥青的成套设备，实现试验和生产
的完全接轨。其过程一般为： 1、检查设备，确定设备处于安全、可用状态，如：改性系统、恒温加热系统、控制系统，上料系统等；设定各部位的技术参数，如：温度、配比、加工量等；沥青泵、高剪切均化机、高性能磨机转动是否灵活；调整磨机磨盘间隙；开启空压机，并调至合适压力；预热所有需要加热的部位。 2、严格按照设备的操作规程，输入规定的基质沥青（2-3吨）、改性剂，经过溶胀、剪切、研磨、孕育生产出合格的改性沥青，其试验过程，应注意观察剪切机、磨机的电流；检查沥青温度是否在工艺规定的范围内，遇到报警，应立即查明原因；改性沥青试验结束后，注意停机顺序。 3、跟踪检测改性沥青的质量，根据检测结果及时调整配伍、技术参数等。 4、基本确定配比、技术参数。 三、大生产，实现理论与实践的完全接轨，充分检验小试、中试所确定的配方、技术参数的准确性，其操作过程和中试基本相同，但由于大生产具有生产连续性、质量具有稳定性，又有其不同于中试之处。其过程主要为： 1、检查设备，确定设备处于安全、可用状态，如：改性系统、恒温加热系统、控制系统，上料系统等；按照中试的结果，设定各部位的技术参数；如：温度、配比、加工量等；检查沥青泵、高剪切均化机、高性能磨机转动是否灵活；磨机磨盘保持中
S BS改性沥青机理研究进展 李双瑞,林 青,董声雄 (福州大学化学化工学院,福州 350002) 摘要:介绍了沥青的特性、苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)的性能,分析了S BS与基质沥青之间 的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展,指出机理主要分为物理共混和化学改性两 类:物理共混———S BS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中,S BS与沥青之间没有发 生化学作用,只是一种分子间作用力;化学改性———加入添加剂使沥青和S BS之间发生加成、交联或接枝等化 学反应,形成较强的共价键或离子键,改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高S BS改性沥青路用性能的重 要手段。 关键词:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;S BS改性沥青;改性机理 采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施[1～6]。近年来,在聚合物改性材料中,苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)以其优异的性能,成为世界上使用最为广泛的沥青改性剂[7～12]。对S BS改性沥青路用性能的研究[13～17]表明:采用S BS对沥青改性后,改性沥青的低温柔性和高温性能明显提高,温度敏感性大大降低。关于S BS改性沥青的机理,国内外科技人员进行了大量的研究,但并没有形成统一的理论。本文根据国内外相关文献,介绍了沥青和S BS的性能以及S BS在沥青中的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展。 1 沥青的特性 沥青是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成。这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的环烷烃和芳香烃,以及这些烃类的非金属元素衍生物[18]。按生产来源划分,沥青主要可分为地沥青(包括天然沥青与石油沥青)、焦油沥青、煤沥青、页岩沥青等。道路中各国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青是原油加工的重质产品[19]。石油沥青的组分极为复杂,通常用溶剂将沥青通过色层分析法分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分[18]。Hubbard2Stanfield法将沥青划分为油分、树脂和沥青质3个组分[19]。 油分是石油沥青中最轻的馏分,含量在45%～60%。油分是石油沥青可以流动的主要原因,其含量越多,软化点越低,粘度越小,使沥青具有柔软性和抗裂性。树脂的含量在15%～30%。树脂的存在使石油沥青有一定的可塑性、可流动性和粘结性,直接决定着石油沥青的延伸度和粘结力。沥青质是固体无定形物质,含量在5%～30%。沥青质是高分子化合物,它是石油沥青中分子量最高的组分,决定着石油沥青的塑性状态界限、自固态变为液态的程度、粘滞性、温度稳定性、硬度和软化点。此外,石油沥青中还含有一定数量的沥青酸、沥青酸酐、碳化物和似碳物。 沥青的主要结构为胶体结构,即以沥青质为核,表面层被树脂浸润包裹,而树脂又溶于油分中,形成沥青胶团,无数胶团彼此通过油质结合成胶体结构。当沥青中沥青质含量适当,并有较多的树脂作为保护物质时,它所组成的胶团之间有一定的吸引力,这种结构称之为溶胶-凝胶结构。大多数优质的路用沥青都属于这种胶体结构,具有粘弹性和触变性。当沥青质含量较高时,胶粒相互缠结,粘度大、塑性小、 基金项目:中法先进科技合作项目(PRAMX02208); 作者简介:李双瑞(1977-),女,河南南阳人,博士研究生,从事沥青材料改性的研究; 联系人,E2mail:sxdong2004@https://www.doczj.com/doc/c59887756.html,.
环氧沥青的发展及其运用 摘要：环氧沥青是一种新型改性沥青，它的热固性赋予沥青以优良的物理、力学性能。用环氧沥青拌制的沥青混合料，具有强度高、韧性好、优良的抗疲劳性能、温度稳定性、耐腐蚀性能。 本文主要讲述环氧沥青的发展历史、制备工艺、基本性能，以及环氧沥青混合料在路面铺装的使用状况。 关键词：环氧沥青；耐疲劳性；耐久性能；沥青混合料 The development and application of apoxy asphalt ABSTRACT :Epoxy resin asphalt is a new of modified asphalt. Thermosetting gives asphalt good physical and mechanical property. epoxy resin asphalt mixture have high strength, toughness, good fatigue resistance, temperature stability, corrosion resistance. This paper mainly tell that the development of epoxy resin asphalt and the method of preparation, basic properties, and the application in pavement. Key words: epoxy resin asphalt; fatigue property; durability; asphalt mixture 1前言 1.1 道路沥青发展概述 随着我国改革开放和国民经济的迅速发展，需要大规模的修建高等级公路。沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比，其强度和稳定性都大大提高，与水泥混凝土路面相比，沥青路面表面平整无接缝，行车振动小，噪音低，开放交通快，养护简便，适宜于路面分期修建，是我国路面的重要结构形式[1,2]。 沥青具有黏性和弹性，其表现为流动性和抗流动性。低温下，弹性占主导地位，沥青表现出抗流动性；高温下，黏性占主导地位，沥青易流动[3]。现代高等级公路的交通的特点是：交通密度大、车辆轴载重、荷载作用间歇短，以及高速和渠化，导致用沥青铺设的路面，在冬天寒冷季节，易出现温缩裂缝，在夏天高温季节，重载荷作用下易出现车辙，这主要是由于沥青在低温条件下脆性大、柔韧性差，而在高温条件下抗拉强度较低。 为此人们开始使对沥青进行改性以提高其性能。所谓改性沥青，也包括改性沥青混合料是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外
改性沥青项目可行性研究报告 【引言】 该项目产品主要为：重交沥青、各种型号改性沥青、高粘度沥青、彩色沥青、改性乳化沥青、阻燃沥青、沥青新材料。 新兴路面材料推广计划：贵州是一个夏天多雨，冬天多冻雨，全年平均气温低路面施工期短的省份。本项目在市政主干道路、高速公路及桥面上积极推广粗集料高粘度沥青，提高路面排水性能。在日本及欧美一些国家的路面全面采用高粘度改性沥青雨季到来时路面不会出现积水、水雾，提高行车安全，提高沥青与路面、桥面的粘结性，而且能够降低噪音，减少路面的水损害。高模量改性沥青具有卓越的抗高温流动性能，还具有良好的抗低温开裂、抗疲劳等综合性能。使用高模量沥青可以提高沥青混凝土的模量，减小荷载作用下沥青混凝土的应变，从而提高路面的抗车辙能力和耐久性，有效的延长沥青路面的使用寿命。 在高粘改性沥青和高模量改性沥青的生产过程中，公司采用的是通过调节生产工艺制备，不增加成本、不添加外掺剂技术，实际的推广应用已经在国内得到试验认证产品质量超越国际品牌。该计划利用交规院的设计和渠道优势让这些路面新材料、新技术在贵州省及周边省份的实际应用，对全国路面材料的革新起到承启作用。 【目录】 第一部分改性沥青及沥青物流仓储基地与新兴路面材料推广项目总论 总论作为可行性研究报告的首要部分，要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。 一、改性沥青及沥青物流仓储基地与新兴路面材料推广项目概况 （一）项目名称 （二）项目承办单位介绍 （三）可行性研究工作承担单位介绍 （四）项目主管部门介绍 （五）项目建设内容、规模、目标 （六）项目建设地点 二、项目可行性研究主要结论 在可行性研究中，对项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额及筹措、项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题，都应得出明确的结论，主要包括：（一）项目产品市场前景 （二）项目原料供应问题 （三）项目政策保障问题 （四）项目资金保障问题
乳化沥青的发展趋势 土木与建筑学院隧道与地下工程1002班吴辉学号201008020210 材料是科学与工业技术发展的基础,一种新材料的出现 ,能为社会物质文明带来巨大的变化。材料科学已当之无愧地成为当代科学技术的三大支柱之一 ,是当今世界的带头学科之一。在道路工程中,随着科学技术的发展以及为适应社会的需要 ,乳化沥青也得到了较快地发展。 一、乳化沥青 乳化沥青是指石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。 将粘稠沥青加热至流态 ,再经高速离心运动、搅拌及剪切等机械作用，而使细小微粒分散在有乳化剂—稳定剂的水中，并形成均匀稳定的 分散系。 乳化沥青在道路建筑使用过程中具有可冷态施工、节约能源、节省沥青用量、改善施工条件、环境友好、无毒副作用等优点。 根据乳化剂的亲水基在水中是否电离，乳化剂可以分为离子型和非离子型两大类。离子型乳化剂按照离子的电性，又可以分为阳离子型、 阴离子型和两性离子型。相应地，乳化沥青也可分为阳离子乳化沥青、 阴离子乳化沥青和非离子乳化沥青等。 二、改性乳化沥青的种类 1.SBS类改性沥青 SBS 是一种热塑性弹性体,它是由苯乙烯和丁二烯组成的双嵌段共聚物。它具有弹性较高、高温不软化、低温不发脆等特性,这些都决定 了它用途的广泛性。根据苯乙烯和丁二烯所含比例的不同和分子结构的 差异,可以分为线型和星型2 种。 2.SBR类改性沥青 丁苯橡胶（SBR）是道路实际工程中另外一种使用较为普遍的改性剂,它能显著提高沥青的低温变形能力,改善沥青的温度敏感性和粘弹 性。 3.EVA、PE类改性沥青 EVA 是乙烯- 醋酸乙烯脂共聚物的缩写。它在常温下呈透明颗粒状,有轻微醋酸味,是一种无定形结构的热塑性树脂。EVA 有助于改善沥 青混合料的低温施工性能。EVA 改性沥青在较冷气候条件下施工时,应特 别注意施工过程中的混合料温度。混合料温度下降太低则压实很难进行, 路面质量得不到保证。 PE 是聚乙烯的缩写,它对沥青的选择性较大, 与沥青不能很好地相