改性瀝青種類和使用性能比較(編輯修改稿)
2025-07-13 12:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 慶公路科研院的研究和推動下，有一段時期SBR膠乳得以普遍使用；北京機場高速公路的修建，采用了奧地利RF集團的NOVOPHALT改性瀝青技術(shù)，其改性瀝青設(shè)備特別適合于PE改性劑，而當時國內(nèi)改性瀝青生產(chǎn)加工技術(shù)現(xiàn)對落后，因而在相當長一段時間都采用了PE改性瀝青；隨后我國北京燕山石化和湖南岳陽石化的用于路用改性SBS生產(chǎn)技術(shù)日益成熟，使得SBS價格明顯降低，同時受到國際改性瀝青使用狀況的影響，目前視乎一窩蜂的使用SBS改性瀝青。實際上在歐美主要發(fā)達國家中，改性瀝青的使用是非常理智和成熟的，他們各種改性瀝青根據(jù)不同的改善目的都在使用，只不過其應用比例稍有差異；而反觀我國不管路面使用實際，盲目“緊跟國際潮流”，這對改性瀝青的認識和使用都是非常不利的。表2 北美常用改性瀝青類型和使用目的改性劑種類改性劑使用單位或廠商數(shù)改性瀝青使用的目的抗永久變形抗疲勞開裂抗低溫開裂抗水損害抗老化作用彈性體聚合物SBS25232120510SBR1814111428SB987723氯丁橡膠膠乳43121塑性體聚合物低密度PE5421EVA553212聚丙烯3221抗剝落劑聚酰胺類122210脂肪族胺類981碳氫化合物芳香劑71232環(huán)烷烴633真空汽油5114纖維類木質(zhì)素纖維533322聚酯纖維32321工藝改性吹氧處治441221丙烷脫瀝青41填料熟石灰312擴散劑硫磺331 SBS改性瀝青使用性能SBS改性瀝青是目前世界上使用最普遍的一種聚合物改性瀝青，相對而言其研究也最廣泛、最深入，大多數(shù)研究者都認為SBS改性瀝青對路用性能改善作用最好，可以同時改善瀝青的高溫、低溫性能，還可以起到抗疲勞和耐水損害作用，所以這種瀝青使用比例也最大。1．SBS改性瀝青的作用機理。SBS中的聚丁二烯（B）形成連續(xù)相，即所謂的軟段；聚苯乙烯（S）形成物理交聯(lián)區(qū)，即硬段，這種特殊的結(jié)構(gòu)特點使其在高溫下不易軟化，在低溫下又不會發(fā)脆，這一點正好可為路面改性瀝青所用。目前普遍認為在SBS劑量較低時，SBS在瀝青中分散后，彼此間尚沒形成連續(xù)相，此時改性瀝青體系內(nèi)將發(fā)生SBS對瀝青的吸附作用和SBS自身的溶脹（體積可增大6倍），使得二者達到一種溶脹平衡，使基質(zhì)瀝青性質(zhì)發(fā)生改變，尤其是小分子組分減少，瀝青溫感性下降，高溫穩(wěn)定性提高。隨著SBS劑量增加（4%~5%），SBS在發(fā)生溶脹的同時，相互間已形成網(wǎng)絡(luò)狀交聯(lián)，使瀝青的高溫特性能和感溫性進一步改善；同時SBS低溫柔性使得體系總體的柔韌性增強，對低溫抗裂性有利；SBS的網(wǎng)絡(luò)化作用對荷載與溫度疲勞作用的應力消散和能量的消解有很大作用，從而提高瀝青的抗疲勞破壞作用；較高劑量的SBS改性瀝青其粘度較高，增強了瀝青與石料間的粘附作用，從而提高了瀝青的耐水害性能。一般認為SBS最佳劑量在4~6%左右，若劑量進一步增加，有可能存在兩方面的問題：一是瀝青和SBS間的相容性問題（當然有些瀝青與改性劑間在較低劑量時就會產(chǎn)生相容性不良）；一是較高劑量會增加改性瀝青的成本。所以因根據(jù)實際情況來確定其合適的改性劑量。2．SBS改性瀝青主要存在的問題。盡管SBS改性瀝青有著良好的路用性能，但是如果改性質(zhì)量不良，卻會引發(fā)更不利的危害，在現(xiàn)實使用中也常遇見一系列的問題，主要體現(xiàn)在：（1）SBS改性劑與基質(zhì)瀝青的相容性問題。由于SBS改性瀝青主要是通過機械剪切等方式在高溫條件下進行加工的，一旦溫度降低，瀝青與改性劑可能由于相容性不好，而發(fā)生相分離，這對改性瀝青質(zhì)量穩(wěn)定性不利。許多研究者對此都作了大量研究，從溶解度參數(shù)、瀝青組分和SBS的結(jié)構(gòu)特點等多角度進行分析[2，3]，但現(xiàn)階段研究結(jié)果尚不明了，許多SBS改性瀝青主要還是通過試配方法得到的，缺乏理論性指導，非常盲目被動。為此有必要加強相容性機理研究，以減小改性工作量和改性成本。（2）對改性瀝青顆粒大小的評價沒有一個合適的評定標準。盡管目前有許多研究中都采用了電子鏡片等形態(tài)學方面的探討，但電子鏡片只能表征改性瀝青冷卻后在常溫下的狀態(tài)，不能完全反映改性瀝青的實際狀況，而且電鏡的效果與其制樣有很大關(guān)系，人為干擾很大，缺乏客觀性。即使有了電子鏡片也難以說明改性劑處在哪一粒級時，其改性效果最好，所以應該從細觀角度去分析改性劑的顆粒尺寸與改性效果關(guān)系，這應該從理論上和試驗檢測手段等方面去做工作。（3）對存儲穩(wěn)定性的評價指標不理想。目前規(guī)范中的采用的試管法，主要存在以下問題：一是其存儲方式與改性瀝青現(xiàn)場不一致；二是采用上下軟化點差對SBS改性瀝青不合適，大量文獻[13，14]都證明這一標準有假象，即使?jié)M足規(guī)范要求，SBS改性瀝青的穩(wěn)定性也未必好；三是存儲穩(wěn)定性是在儲存溫度下發(fā)生的，而測試指標卻多在常溫下進行，與實際情況不相符，應選擇合適的評價指標和試驗方法。（4）目前的規(guī)范標準主要沿用基質(zhì)瀝青標準試驗方法，之所以SBS改性瀝青使用過程中會發(fā)生許多不如意的問題大多與實驗
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