改性沥青论文(改性沥青混合料配合比设计+施工工艺+质量控制技术) 第2页
第一章 改性沥青的种类及选择
1.1 聚合物改性沥青的分类
从40年代欧洲开始使用改性沥青以来,己有60多年历史。从广义划分,根据不同目的所采取的改性沥青及改性沥青混合料技术可汇总于图2-1。
改性沥青及混合料技术 表2-1
掺加改性剂 改善力学性能 高温稳定性 聚合物 橡胶类:SBR、CR、EPDM
耐疲劳性 热塑性橡胶类:SBS
低温抗裂性 树脂类:PE、EVA
改善粘附类 抗剥落剂:金属皂有机胺消石灰等
改善老化类 抗老化剂:受阻胺受阻酚等
物理改性 矿物填料:碳黑硫磺石棉木质素纤维
玻璃纤维格栅塑料格栅土工布 废橡胶粉
沥青工艺 氧化沥青泡沫沥青掺加特立尼达多巴哥沥青
从狭义来分,改性沥青一般是指聚合物改性沥青。用于改性的聚合物种类很多,一般将其分为3类:
[1]橡胶类:如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPDM)等。其中SBR是世界上应用最广泛的改性剂之一。
[2]塑性橡胶类:即热塑性弹性体,如苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物(SBS) ,苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯(S工S)等嵌段共聚物。
[3]树脂类:热塑性树脂,如聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酞胺等;热固性树脂,如环氧树脂(EP)等。
1.2 改性剂的选择
1.2.1改性剂选择的原则
a根据不同的气择候条件选择,不同地区的气候条件有很大的不同,我国“八五”国家科技攻关专题(道路沥青及沥青混合料路用性能的研究)已经按照气温、雨量等指标。提出了我国沥青路面使用性能的气候分区,而且对不同的气候区提出了非改性沥青的技术要求。对改性沥青也是一样的,不同的改性剂在改性效果上有很大的差别。不同等级的技术要求实际卜是根据不同的气候分区进行选择的。从不同改性剂的标准可以看出,不同的改性沥青类型在指标本身就有明显的区别。对南方夏季炎热地区,高温稳定性要求较高,SBS、 PE,、EVA等等的改性效果较好;而对低温寒冷地区,抗裂性能的要求较高,SBS、SBR的改性效果较好。
b根据不同的荷载条件选择
不同的道路所承受的汽车荷载不一样,对旅游道路等主要供轻型车行驶的道路,产生车辙的可能性较小,主要考虑行车舒适和气候因素,对抗裂性能的要求是重点,可选择SBS、SBR等;对以载重汽车为对象的高速公路、一级公路,尤其是重车比例大、超载车多的某些干线公路,如运煤干线公路,主要的目的是抵抗车辙、拥包等永久性变形,则可考虑采用SBS、 PE、EVA等改性剂。
c根据现有的加工能力选择
改性沥青的加工是非常重要的,根据改性剂的种类,可以用直接加入法,也可以采用预混法。大部分改性剂,包括SBR胶乳都可以用预混法制作改性沥青,不过由于改性剂品种的不同,有些可以采用简单的搅拌方式加工改性沥青,如某些EVA,日本的APAO等;对许多改性剂,如SBS, PE, EVA等,必须采用高速剪切、胶体磨、混炼等特殊的加工方式,才能使改性剂达到分散均匀的目的。使用者必须根据实际情况选择适宜的加工方式和改性剂。由于现在用于加工改性沥青的设备比较配套,而且技术比较成熟,所以选用SBS, PE等都比较好。
第二章 配合比设计
为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下几点要求.
2.1 原材料要求
2.1.1 粗集料
用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或碎砾石,其粒径和质量要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40毕业论文http://www.751com.cn/ 论文网http://www.lwfree.com/粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,且具有一定的硬度和强度.
粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面;酸性石料用于铺筑路面时,应按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)的方法检验其与改性沥青的粘附性,如果不符和要求则需采取必要的抗剥落措施(例如掺加沥青重量4%左右的沥青抗剥落剂,以改善沥青和石料,特别是酸性石料的粘附性)。一般认为橡胶类和热塑性橡胶类改性沥青与酸性石料的粘附性都很好,但树脂类改性沥青对某些酸性石料的粘附性改善并不明显。
对于抗滑表层集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异,粗集料与沥青粘接力小于4级。对于3-5mm石屑部分由于含量低,并且该部分对沥青混合料形成衔接结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑。
2.1.2 细集料
细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料,细集料、无风化、无有害杂质,有适宜的颗粒组成,其规格和组成应符合《公路沥青路面施工技术规范》的规定,有利于与改性沥青有良好的粘附性,天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对于高