【正文】 和 瀝 青174。????????????????????? 參 加 天 然 瀝 青 （ 湖 瀝 青 、 巖 石 瀝 青 、 海 底 瀝 青 ）瀝 青 工 藝 半 氧 化 瀝 青 、 泡 沫 瀝 青 等一、改性瀝青的分類 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 一、改性瀝青的分類 熱塑性橡膠類－熱塑性彈性體 化學(xué)成分：苯乙烯嵌段共聚物 典型代表：苯乙烯一丁二烯一苯乙烯 (SBS) 苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯 (SIS) 苯乙烯一聚乙烯 /丁基一苯乙烯 (SE/BS) 特 點(diǎn)：兼具有橡膠和樹脂兩類改性瀝青結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 改性機(jī)理：混合、溶解、溶脹 產(chǎn)生交聯(lián)作用，形成不可逆的 化學(xué)鍵，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 改性效果： SBS具有良好的彈性（變形的自恢復(fù)性和裂縫 的自愈性），改善瀝青的高溫與低溫性能 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 一、改性瀝青的分類 橡膠類 典型代表：天然橡膠（ NR）、丁苯橡膠（ SBR） 氯丁橡膠（ CR）、丁二烯橡膠（ BR） 異戊二烯橡膠 (IR)、乙丙橡膠等等 改性效果：提高瀝青的粘度、韌性、軟化點(diǎn)，降低脆點(diǎn) 使用情況：丁苯橡膠 (SBR)使用最為廣泛，尤其是膠乳形式 氯丁橡膠 (CR)具有極性，煤瀝青的改性劑 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 一、改性瀝青的分類 樹脂類 （ 塑料 ） 成分：熱塑性樹脂類：聚烯烴類高分子聚合物 ， 如聚乙烯 (PE) 聚丙烯 (PP)、 聚氯乙烯 (PVC) 聚苯乙烯 (PS) 、 無(wú)規(guī)聚丙烯 (APP) 乙烯一乙酸乙烯酯共聚物 (EVA) 熱固性樹脂類：環(huán)氧樹脂 （ EP） 特點(diǎn)： 提高瀝青結(jié)合料的 常溫粘度 ， 提高瀝青的強(qiáng)度和勁度 改善 高溫穩(wěn)定性 ， 低溫性能改善效果不顯著 易離析 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 一、改性瀝青的分類 其它改性瀝青 多價(jià)金屬皂化物 增加延度 降低脆點(diǎn) 顯著提高與集料的粘附性能 改善瀝青路面的低溫柔性和疲勞強(qiáng)度。 摻炭黑的改性瀝青 增加改性瀝青的粘度 提高回彈性能 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二、改性劑的選擇 ? 基于改性目的的改性劑類型選擇 ① 提高抗永久變形能力 熱塑性橡膠類 、 熱塑性樹脂類改性劑 。 ②提高抗低溫開裂能力 熱塑性橡膠類、橡膠類改性劑。 ③提高抗疲勞開裂能力 熱塑性橡膠類、橡膠類 熱塑性樹脂類改性劑。 ④提高抗水損害能力 各類抗剝落劑外摻劑。 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二、改性劑的選擇 ? 聚合物改性劑與基質(zhì)瀝青的配伍性與相容性 配伍性：基質(zhì)瀝青和改性劑的種類繁多 ， 但并不是任何一種瀝青和 任意一種改性劑相互摻配都能達(dá)到比較理想的改性效果 ， 改性劑與基質(zhì)瀝青存在配伍性問題 反映聚合物改性劑改性效果好壞 。 改性效果：與劑量有關(guān) ， 與配伍性有關(guān) 評(píng)價(jià)指標(biāo)：改性效果好壞進(jìn)行評(píng)判 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二、改性劑的選擇 相容性：是指聚合物改性劑以微細(xì)的顆粒與基質(zhì)瀝青 發(fā)生反應(yīng) 或 均勻 、 穩(wěn)定 地分散在基質(zhì)瀝青 中 ， 而不發(fā)生分層 、 凝聚或離析等現(xiàn)象 。 影響因素：主要取決于兩者之間的 界面作用 、 基質(zhì)瀝 青的組分 以及聚合物的 極性 、 顆粒大小 、 分子結(jié)構(gòu) 等因素 。 規(guī)律： 一般地 ， 聚合物的 極性越強(qiáng) ， 分子結(jié)構(gòu)與 瀝青越接近 ， 則它與基質(zhì)瀝青的 相容性越好 。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：測(cè)定改性效果在存放過程中性質(zhì)的變化 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 三、改性瀝青生產(chǎn)工藝 預(yù)混法 （制作改性瀝青） 直接投入法 如 SBR膠乳、纖維、磨細(xì)橡膠粉 （制作改性瀝青混合料的工藝） 改性瀝青 母體法 [二次摻配法（強(qiáng)力攪拌） ] 膠體磨與高速剪切法 工廠制作的改性瀝青 高速剪切法 溶劑法 混煉法 機(jī)械攪拌法 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 四、改性瀝青技術(shù)要求 改性瀝青的評(píng)價(jià)指標(biāo) ① 離析試驗(yàn) —— 評(píng)價(jià)相容性 ② 彈性恢復(fù)試驗(yàn)－ SBS ③ 粘韌性試驗(yàn) —— SBR改性效果 ④ 延度試驗(yàn) 5度 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ? 根據(jù)聚合物類型將改性瀝青分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 三類 ? 按照軟化點(diǎn)不同 ， 將 Ⅰ 、 Ⅲ 類聚合物改性瀝青分為 A、 B、C和 D四個(gè)等級(jí) ， Ⅱ 類分 A、 B和 C三個(gè)等級(jí) ? A、 B、 C或 D主要反映基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)及改性劑含量的不同 ，由 A至 D表示改性瀝青針入度減小 ， 粘度增加 ， 即高溫性能提高 ， 但低溫性能下降 。 四、改性瀝青技術(shù)要求 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 第三節(jié) 其他瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 煤瀝青 (俗稱柏油 )是用煤在隔絕空氣的條件下干餾 ， 制取焦炭和煤氣的副產(chǎn)品煤焦油煉制而成 。 根據(jù)煤干餾的溫度不同 ，而分為高溫煤焦油 (700℃ 以上 )和低溫煤焦油 (450～ 700℃ )兩類 。 路用煤瀝青主要是由煉焦或制造煤氣得到的高溫煤焦油加工而得 。 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ⑴ 煤瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ① 煤瀝青的化學(xué)組成 煤瀝青的組成主要是芳香族碳?xì)浠衔锛捌溲?、 硫和氮的衍生物的混合物 ， 其元素組成主要為 C、 H、 O、 S和 N。 煤瀝青的化學(xué)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜 ， 又環(huán)結(jié)構(gòu)上帶有側(cè)鏈 ， 但側(cè)鏈很短 。 煤瀝青可以分離為：油分 、 軟樹脂 、 硬樹脂和游離碳等四個(gè)組分 。 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ② 煤瀝青的結(jié)構(gòu) 煤瀝青和石油瀝青相類似，也是復(fù)雜的膠體分散系。游離碳和硬樹脂組成的膠體微粒為分散相，油分為分散介質(zhì)，而軟樹脂為保護(hù)物質(zhì)，它吸附于固態(tài)分散膠粒周圍，逐漸向外擴(kuò)散，并溶解于油分中，使分散系形成穩(wěn)定的膠體物質(zhì)。 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ⑵ 煤瀝青的技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ① 煤瀝青的技術(shù)性質(zhì) a 粘度 b 蒸餾試驗(yàn)的餾分含量及殘?jiān)再|(zhì) c 煤瀝青焦油酸含量 d 含萘量 e 甲苯不溶物 f 含水量 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ②煤瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 按照稠度可劃分為軟煤瀝青 (液體、半固體的 )和硬煤瀝青 (固體的 )兩大類。道路工程主要應(yīng)用軟煤瀝青，用于道路的軟煤瀝青又按其粘度和有關(guān)技術(shù)性質(zhì)分為 9個(gè)標(biāo)號(hào) 。 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 ③ 煤瀝青在技術(shù)性質(zhì)上與石油瀝青的差異 a、煤瀝青的溫度穩(wěn)定性差 b、煤瀝青的大氣穩(wěn)定性差 c、煤瀝青塑性較差 d、煤瀝青與礦質(zhì)材料表面粘附性能好 e、煤瀝青防腐性能好 f、煤瀝青含有對(duì)人體有害成分較多，臭味較重 一、煤瀝青 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二、乳化瀝青 乳化瀝青是將粘稠瀝青加熱至流動(dòng)狀態(tài) ，再經(jīng)高速離心 、 攪拌及剪切等機(jī)械作用 ， 使瀝青形成細(xì)小的微粒 (2～ 5μm 左右 )， 且以此狀態(tài)均勻分散在含有乳化劑和穩(wěn)定劑的水中 ，形成水包油 （ O/W） 型瀝青乳液 。 其外觀為茶褐色 ， 在常溫下具有較好的流動(dòng)性 。 School of Highway, Chang’an University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 乳化瀝青的組成材料 乳化瀝青主要由瀝青 、 乳化劑 、 穩(wěn)定劑和水等組成 。 穩(wěn)定劑可分為兩類： a、有機(jī)穩(wěn)定劑 聚乙烯醇、聚丙烯酰胺 羥甲基纖維素鈉 b、無(wú)機(jī)穩(wěn)定劑 氯化鈣、氯化鎂 二、乳化瀝青 School of Highway, Chang’an University