esbs改性沥青在某高速公路大修工程中的试验

PE+SBS改性沥青在某高速公路大修工程中的试验研究某高速公路为双向四车道水泥混凝土路面，全长209.1公里，经过1998年通车至今近10年的运营，路面出现了不同程度的病害，对高速公路的行车造成了一定影响。为摸索出一条适合自身特点的高速公路大修方案，我管理处通过某高速公路大修改造沥青加铺试验路工程进行了试验研究，按不同的原材料、配合比设计铺筑了左右双幅长达38.4公里的试验路段。通过对比试验，我们发现PE+SBS综合改性沥青能显著提高沥青混合料的高温稳定性、低温抗开裂性能、水稳定性能等，改性效果良好,值得推广应用。1沥青改性的目标沥青材料是一种粘弹性材料，沥青作为路面材料的集料粘结剂，其质量直接影响沥青混合料的力学性能和路用性能。用于筑路的沥青混合料，存在高温稳定性同低温抗裂性之间的矛盾，要解决此矛盾的一个有效的方法就是采用优质的改性沥青。沥青改性研究的目标之一就是要改善沥青的耐久性，即改善沥青高温稳定性和低温抗裂性之间的矛盾。也就是说在沥青中掺入一定量改性剂后，使沥青混合料在高温下韧性较大，以减少车辙和推移；在低温时韧性较小,保持较大的柔性，以减少开裂。沥青改性的另外一个目的，就是要提高沥青对集料的粘结力以及抗水损害的能力，防止路面松散破坏，提高路面的耐久性。2改性剂的选择和试验室改性工艺的探索地属湿热气候区，夏季炎热，春季多雨，沥青路面破坏主要是高温车辙和推移以及水损害引起的剥落松散。因此，此次沥青改性研究需要解决的主要问题是提高沥青高温稳定性和抗水损害的能力以及提高沥青的粘韧性以提高沥青混合料抗松散耐久性。据此，需要慎重选用改性剂材料。改性剂不同，改性效果各异，改性剂的选择是本次沥青改性研究的一个重要方面。ＰＥ（聚乙烯），它由乙烯气体聚合而成，是一种结晶性的高分子聚合物，由于结晶相的存在，虽然ＰＥ的玻璃化温度低于室温，但它在室温时仍保持相当好的机械性能。一般来说，高压低密度聚乙烯具有较好的柔软性，伸长率，耐冲击性，较低熔点，这些都有利于聚乙烯与热沥青相混溶。通过电子显微镜观察，聚乙烯与热沥青混溶后，聚合物以粒状，微丝状分散在沥青中，形成了部分交联结构，限制了沥青胶体的流动性，因而能够提高沥青的粘度和高温抗变形能力。SBS是苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段聚合物。它是一种热塑性弹性体，兼具橡胶与塑料的特性，在道路使用温度范围内具有相当高的机械强度和弹性，在拌和温度下粘滞度较低，与沥青混溶后可形成网状结构，从而改变沥青的力学特性，SBS是一种较为理想的沥青改性剂。EVA是石油化工产品，为乙烯--醋酸乙烯的共聚物。由于乙烯支链上引入了极性的醋酸基因组成的短支链，打乱了原有的结晶状态，并增加了聚合物链之间的距离，因而共聚物EVA比聚乙烯（PE）更富有柔韧性和弹性。EVA树脂与沥青相溶性好，改性工艺简单，一般直接加入热沥青中充分搅拌即可。改性剂不同，改性加工工艺各异，以上几种改性剂，只有EVA工艺较简单，直接掺加到热沥青中充分搅拌即可。而SBS、PE则无法直接搅拌使之与热沥青相混溶。需要运用小型胶体磨。胶体磨把剪切、搅拌、研磨、塑化等功能集于一体，能够把改性剂剪切成极细小的颗粒，再通过反复循环搅拌促使改性剂细粒与熔融沥青均匀混溶，使改性材料最大限度地发挥作用。从电镜观测结果和改性沥青技术指标试验结果看来，工艺效果良好。试验室沥青改性工艺过程如图1-1：城搭僵铁博裳荷支改性剂盾丈弯沈某雨共大碍循繁滔影揭乏姜步临棕拢除注救贷士眯迹复环盘愚题剧的加锋热蓝榜纠瞧辞偷胶体磨闷殿匪次辨辨款原沥青从待西雅180袋0驱C刮热沥青课周玻游（加热保温）蜜淘孩棒径已番遗技济阶椅俯输颜稀改性沥青出口直图拒1赌-1物奖试验室沥青改皮性工艺过程孔沥青详与斩SB截S干分子量相差很症大，溶解度参闸数存在一定差蚁异趁，冲剂以热力学理论洁分析不具备自鱼发反应条件。军在高温下介，行SB逆S燥热运动加剧，酒分子间凝聚力捞下降，高分子疼链可以充分伸舰展自由流动。池胶体磨的高速娘剪切、研磨作肌用除了乌使胜SB遍S分剪切成细粒，漂均匀分散到沥轨青中之外，还坑由于这种强机惰械力作用，贡使肉SBS孕瑞产生一定程度睬的降解，链断俱裂，村产素生嵌段。配根据笋某梦高速公路沥青奋加铺书工程驻试验谨室很的谦试验盯分析晶，几种改性剂藏室内试验结果桐如下：僵EV猴A劲、橡胶类改性装沥青试验指标箭表节教奇脏表真1魔—梢1顽沥捏油格青仗钟无品故辛爷种侍针入度删(赞1/10mm绞)症（踩25神0仍C算,浅100g委,5s)仇软化点职T朵R&B午(代0孝C境)赢延度屿(盆cm)伶（旨15烤0傻C话,勤5cm膝/min种）的原输AH-70活71掩51.5守>100夕AH-70+变3%EVA3夜325俊AH-70+界5%EVA3材325忌AH-70+啊7%EVA3蔑325心61蕉62体57书52.3凯54.1瞧57现95单32窃14唯AH-70+钻3%EVA2蔑8150况AH-70+迹5%EVA2醋8150荐AH-70+弟7%EVA2龄8150钥63哲57讨54慈52愧53.7杠57.5友>100梅35阅16骤AH-70+珠3%EVA3柄325+3%延R尊AH-70+矛5%EVA3钉325+3%欠R劣AH-70+防7%EVA3模325+3%聋R伪56陶45皆43渴52.8俱56.2布58.5虽21拴16跪14方AH-70+农7%EVA2帖8150+3康%R妹55尤54异13此容注授：情1塘.株表订中珠"趋Ｒ幸"伯表示橡胶粉，丹粒径睛〈赴4捕0创目外2叔.读表顽中侍EV计A单为法国进口的棉两个品种亦，络1400匙0州元拨/隐吨。描从以上数据看蜂来，此两骗种盈EV何A粮改性效果并不肃十分理想，加竞入橡胶粉后障，看若沥青粘性下降繁，且延性大幅吐度下降，从技先术经济的角度银来看，是不适柜宜的主。现P导E理改性对于改善领高温稳定性效凡果较好临，毁SBS嫌君改性不仅能提轻高高温稳定性诚，具有较好的宰粘弹性和韧性梦，而且延性好捧，筝P升E棚和鹰SB券S考改性沥青考部分试验结果促见红表鲜1夫-2宴。键但领SB宝S效价格较贵，约云为缓P牧E兄的两倍。最后丸我们采绞用厘PE+SB熔S陶两种改性剂组疗合进行沥青改薪性，取得了良验好的技术经济蛋效果。诉P涛E性和窝SB勉S刺改性沥青主要柔试验指标驶表啦狐茄表渗1刷—则2任沥青品种民针入度播25乔0雨C谈,切100g太,5s枯(柔1/舞10mm凝)游软化点莫T基R&B抱(努0叨C踢)粱延度吼15昼0乓C均,玉5cm疲/min降(博cm)乎粘韧性颗(把25息0漂C例)速(谈kg.cm)像韧性帝(亮25禽0映C后)梅(搞kg.cm)云原茂名亭AH-70铅77汤46.5舌>100泪46.7讨3.2半AH-70+梁2%PE柔AH-70+芝4%PE酱AH-70+犯6%PE龄68咬58衬49都51猛54搏56.5贿21繁19旗10杆66.7蔑85.3叉92.1蹦13.7功16.8裳22.1追AH-70+渣2%SBS母AH-70+肤4%SBS形47美55站53类54旅57恶40免151.6据170.0余54.1字82.8逼3丰闯千改性加工效果吹分析序胶为了进一步了崖解胶体磨改性缴的微观结构，挪研究改性沥青利微观结构与宏哲观路用性能的苹关系，进一步破论证利用胶体内磨工艺进行改叔性沥青生产的升可行性，我们捉利用壤扫描电子显微乡镜，对试验室雁小型胶体磨加字工的多种峡PE勾和离SBS寒改性沥青进行勒了观测。贸窗采用不同方法守制作的玉PE+SBS洋改性沥青观测卡试样，在催扫描电镜下进创行冷冻扫描观态测，得到改性秃沥青微观结构北照片如图矩1蚁—铸2桌：释P4S2铺改性沥青烘片优冷冻扫描电镜张观测照片霞珍培恩b)P2S2光改性沥青包埋伴切片冷冻扫描侍电镜观测照片妇骄瓣船坦僻c)接P4S馋3通改性沥青滴台洞冷冻扫描电镜加观测照片颤哲溉d)P4S3吴改性沥青断口泡粘台冷冻扫描伟电镜纵观测照片训图富灯1签—双2矩单改性沥青扫描嘴电镜观测照片筋图桑从多次电镜观党测结果来看，棒改性剂颗粒大缝小却为跟10~1招5色μ息m漂，乱分布均匀，控试验室利用小押型胶体磨能够追使改性剂充分秤破碎并与基质屡沥青充分混溶撒。本4车含经济与社会效景益分析奋4枕.1尿沥青及改性沥乘青的费用单价凡对照狼将本次研制的艳几种国产改性技沥青的费用明欢细与进口咏ESSO佩改性沥青单价尼一并列于表宴1羡--询3焰，以便对比。鹅榨生沥青及改性沥肢青的费用单价解对照表（单位臭:巧元翅/叹吨）忠递凤毙表墓1纯—乱3茎姿加工工艺捏项帜册目掀单女梳价吵茂名认AH-70+谈茂名厦AH-70+略茂名听AH-70+桂ESSO合（元械/晴吨）或2%PE+2仿%SBS城(淋改性晌D模沥青汗)乖4%PE+2腹%SBS柱(翻改性斯A蝴沥青芦)或5%PE+3后%SBS挪(孩改性存C怪沥青践)诉改性沥青辰采用奥地利设风备加工钉茂名联AH-70党PE某SBS墨加工费集合计孔１５５０痒７５００槽１１０００性９２０议／顷１４８８甲１５０饭２２０弊９２０味２７７８赚１４５７捷３００披２２０殖９２０脚２８９７忘１４２６秃３７５抬３３０待９２０嘉３０５１家4300杀～嘉4500停北京国创改性师设备忧茂名碰AH-70蕉PE划SBS轰加工费早合计蹦１５５０遮７５００除１１０００伞３５０声／猴１４８８荷１５０非２２０奥３５０但２２０８阀１４５７复３００落２２０脂３５０趋２３２７劈１４２６低３７５狱３３０秋３５０魔２４８１仓采用湖北趣HB肝设备加工腿茂名嫁AH-70石PE短SBS菠加工费时合计尺１５５０厌