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裕民废轮胎粉碎机技术顾问为您深刻剖析改性沥青技术的发展方向

更新时间:2012-11-08 14:52 来源:裕民机械

裕民废轮胎粉碎机技术顾问为您深刻剖析改性沥青技术的发展方向

到目前为止,改性沥青及其混合料还没有现成的设计方法和准则,很多研究基本上还是沿用传统的方式方法,虽然美国SHRP提出了模拟实际环境的沥青混合料设计规范,但对改性沥青混合料、设计方法,对改性剂、基质沥青的选择、剂量的确定还没有理论依据。尽管欧洲从20世纪40年代始,就发展了改性沥青技术,但从改性沥青品种上看,20世纪80年代欧洲广泛使用EVA改性沥青,一直到80年代中期才认识到SBS改性沥青的优良性能,EVA逐渐为SBS代替。据壳牌公司介绍,现在全球改性沥青总量中SBS/SIS(热塑橡胶类)占44%、EVA占11%、PE占3%、EPDM(乙丙橡胶)占12%等等。但是这些改性沥青每年的总用量仅占全部道路沥青用量的约4%。这里必须指出的是除特殊情况和特殊场合的路面工程中,为满足某种特殊要求才使用改性沥青外,一般重交通道路(含高速公路)的路面工程,非改性沥青是完全能满足路用功能要求的。世界各国几十年的道路工程实践充分说明了这一点。

西欧一些国家使用改性沥青有其客观原因。这些国家的公路国道网早已形成,新建高等级公路不多,主要是老路面的性能改善。这些老路面的共同特点是:路基和路面结构层是稳定的,仅沥青面层辙槽过深,裂缝过多,表面平整度达不到要求和抗滑性能不满足要求等。为了改善这些老路面的使用性能,同时延长其使用寿命,在老路面上加铺一新面层时,在部分特殊高等级公路上或局部重要路段上使用改性沥青是完全可以理解的。特别是使用薄面层和超薄面层或表面处治时,常需要用改性沥青。即使是进入21世纪的今天,国外新建高速公路一般也不使用改性沥青。这样做,一方面是技术上没有必要,另一方面可以节省很多宝贵的投资。

“十五”期间,我国交通技术创新有两个重点,一是公路建设以新材料和新工艺的开发为重点。二是实施交通智能化管理,以提高公路网运营管理水平。前者主要是指开发改性沥青及生产设备,研究改性沥青路面的设计方法、评价指标及施工工艺,提高沥青路面的使用性能和使用寿命。这一重点的立足点是针对国产沥青大多存在性能上的缺陷,如基质沥青品质不好,含蜡量高,高温软化,低温脆裂。采用改性沥青技术某种程度上是个不得已的方法,这一点是应该必须明确的。对国产沥青的改性研究我国起步较晚,到目前为止,还缺乏一个统一的认识。笔者认为,我国的改性沥青技术应与国外的改性沥青技术严格区别开来。我国进行改性沥青的研究,最重要的目的是使不符合“重交通道路石油沥青技术要求”的、不能用于高等级公路的国产次质沥青用到高等级公路上,而不是简单地照搬别人已有的东西、重复试验。有了这种认识,我们国家发展改性沥青技术就有了两条明确的主线,一是学习和借鉴国外改性沥青技术,利用国外优良基质沥青对沥青的使用性能进行改善,在此基础上,可以参照美国SHRP规范在

 

以下几个方面使用这些改性沥青:

(1)表面处治(含重交通道路路面性能改善);

(2)薄面层和超薄面层密实沥青混凝土;

(3)多孔隙(或开级配)沥青混凝土磨耗层(含水泥混凝土路面);

(4)防水层或应力吸收膜中间层,后者主要用于减轻或延缓老路面的裂缝反射到薄沥青面层上,简称SAMI;

(5)特重交通高速公路和特重交通城市道路的特殊路段,城市道路交叉口和公共汽车站等特殊路段;

(6)大桥桥面和隧道中的路面;

(7)封缝。

另一条主线就是立足于国内沥青品质,另辟蹊经,通过掺加外掺剂,使用特殊工艺,生产符合重交通道路沥青要求的国产改性沥青,这才是我们的最终目的。目前,这方面的研究已有了突破性进展,这就是云南省交通厅“九五”科技攻关项目——硅藻土改性沥青路面应用研究。大量的试验表明,硅藻土改性沥青应用技术对于改善路面的抗高温、低温和抗老化,提高路面强度都有明显作用。路面中试结果,在不同负荷、不同气候条件的路面铺设应用后,沥青的高温软化性和低温抗裂性有明显改善,水稳定性得到大幅度提高,沥青混合料疲劳寿命提高50%以上。与普通沥青路面相比,在铺设厚度相同的条件下,每平方米(一厘米厚)仅增加成本0.23—0.33元。与国内常用的SBS改性沥青相比,增加成本只是其1/5—1/10。

 

6、结论

改性沥青是一种发展前景看好的高技术产品。在特定情况下,为使沥青混凝土达到某一更高的使用性能,以满足客观要求,需要采用改性沥青。

至今,我国对改性沥青的研究还很不够,离国际水平有相当大的距离。尤其是改性沥青国产化方面,仍有很多工作需要各方面关注及努力。

初步研究表明,根据沥青改性的目的和要求选择改性剂时,可做如下初步选择:

   (1)为提高抗永久变形能力,宜使用热塑性橡胶类、热塑性树脂类改性剂。

   (2)为提高低温抗裂能力,宜使用热塑性橡胶类、橡胶类改性剂。

   (3)为提高抗疲劳开裂能力,宜使用热塑性橡胶类、橡胶类、热塑性树脂类改性剂。

   (4)为提高抗水损害能力,宜使用各类抗剥落剂等外掺剂。

我国的改性沥青技术发展应以借鉴国外已有技术及研究国内普通沥青改性技术两条主线发展为方向,尤其后者更具有广泛的社会效益与经济效益。

 

目前需要着重解决的几个主要问题:

(1) 合适基质沥青和合适改性剂的选择;

(2) 要正确使用改性沥青,避免滥用;

(3) 研究改性沥青混凝土的使用性能和使用寿命。

     通过以上三个问题的研究解决,将使我国的改性沥青技术不断向前推进,从而建立起适合我国具体情况的规范、标准、完善的改性沥青技术体系。

 

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