改性沥青混合料,是相对于普通沥青混合料来说的。这种混合料中的沥青是基质沥青(50号、70号、90号等等沥青)经过化学或者物理改性过的。目的就是优化沥青的性能,进一步生产出来的沥青混合料的性能也会变优。
我国最常用的改性沥青就是SBS改性沥青,由这种沥青制备出来的混合料即SBS改性沥青混合料。SBS是一种聚合物(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物),是一种细小的白色固体,一般SBS掺量在4%-10%之间。
其次常用的有橡胶沥青,即将废旧胶粉加入沥青中搅拌,胶粉掺量有多有少,10%-35%之间都有可能,根据工艺和需要有不同。
最近用在钢桥面铺装较多的是环氧沥青,即将环氧树脂和相应的固化剂添加到沥青中,使得这种混合料的强度大大提高,环氧树脂的掺量可根据粘度或成本而定。
另外还有岩沥青改性、湖沥青改性、PE改性、EVA改性等等。
不同改性沥青混合料有着各自的优势(高温、低温、疲劳、水稳定性性能)。
SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性剂,改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
改性沥青 Modified bitumen(英),Modified asphalt cement(美)是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。 改性沥青其机理有两种,一是改变沥青化学组成,二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。
改性沥青的种类及其特性,在国内使用情况:
在国内使用过的改性沥青有:
(一)丁苯橡胶(SBR);粉碎后按2%加入沥青,制成改性沥青母体,然后使用时再加入一定比例与普通沥青混合。还有将SBR加入溶剂成为Sspan>胶乳,直接掺入沥青,但这种方法施工工艺料为繁琐,效果也不甚明显,未能大面积推广使用。
(二)聚乙稀(PE);奥地利使用了一种称之为Novophalt的改性沥青,使用已有15年的历史,其后在意大利、捷克、美国也相应推广使用。在沥青加入聚乙稀(PE)或再掺苯乙烯共聚物(热塑料性体(SBS),在表面层中还使用了石棉纤维,称之为沥青玛蹄脂碎石混合料
路面(SMA)。我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路,使用了奥地利技术NOVOPHALT。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
到非常均匀与沥青共混,用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好,而SBS对改善低温稳定性较好,96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS,另外还掺入0.4%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7倍,说明沥青的高温稳定性有显著提高。
96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Nobohalt,在沥青砼上面层中加入4%PE+2%SBS,中面层中加入5%PE,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4吨。加入改性剂以后的沥青软化点可达60-70℃,马氏稳定度均在10KN以上,而稳定度的改变特别显著,号称“80度不软,30度不脆”(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100元左右。
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“固化”温度明显高于变通沥青,辗压温度宜控制130-140,因此压路机必须紧随摊铺机之后不得拖延。
北京市公路局已自行研制成功大型胶体磨,研磨后的晶体直径可达15(微米)以下,其性能已超过奥地利设备,故生产成本可以大幅度降低。
(三)北美沥青UN-A:是美国犹他州东部UINTAH盆地所产的一种天然树脂,呈块状,经加工研磨成粉末,成为商品。根据北京公路局所作试验,加入5%-10%的UN-A。沥青的针入度延度脆点以及粘附性、马歇尔稳定度均有明显的改善。
就是在普通沥青加入改性剂或者外掺剂,从而使沥青或者沥青混合料的性能得到改善。
一般掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细橡胶粉等。
沥青混合料:是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、填充料组成。
热拌沥青混合料:是经人工组配的矿料与沥青在专门设备中加热拌和而成,用保温运输工具运至施工现场,在热态下进行摊铺和压实的混合料。
热拌沥青混合料主要类型
一、普通沥青混合料
即AC型沥青混合料,适用于城镇次干道、辅路或人行道等场所。
二、改性沥青混合料
1、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加剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青混合料。
2、改性沥青混合料与AC型沥青混合料相比具有较高的高温抗车辙能力,良好的低温抗开裂能力,较高的耐摩耗能力和较长的使用寿命。
3、改性沥青混合料面层适用城镇快速路、主干路。
三、沥青玛蹄(王+帝)脂碎石混合料(简称SMA)
1、SMA混合料是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断骨架中所形成的混合料。
2、SMA是一种间断级配的沥青混合料,5mm以上的粗骨料比例高达70%~80%,矿粉用量达7%~13%(“粉胶比”超出通常值1.2的限制);沥青用量较多,高达6.5%~7%。
3、SMA是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料;适用于城镇快速路、主干路。
四、改性(沥青)沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)
1、使用改性沥青,材料配比采用SMA结构形式。
2、有非常好的高温抗车辙能力,低温抗变形性能和水稳定性,且构造深度大,抗滑性能好、耐老化性能及耐久性都有较大提高。
3、适用于交通流量和行使频度急剧增长,客运车的轴重不断增加,严格实行分车道单向行使的城镇快速路、主干路。
SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性剂,改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
改性沥青 Modified bitumen(英),Modified asphalt cement(美)是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。 改性沥青其机理有两种,一是改变沥青化学组成,二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。
改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺挤。使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。
首先,改性沥青含蜡量比普通沥青要小得多,改性沥青与矿料的粘结力要好
其次,是用改性沥青生产的沥青混合料的动稳定度要大很多,约1倍的关系
有了上述二个基本优点,则引申出:
有了改性沥青,那么就可以用强度高的酸性岩石做矿质混合料.
沥青路面裂缝少,路面寿命长 改性沥青的低温抗裂性能优良