改性沥青在高速公路中的应用研究？
1简介？
由于交通量的增加和车辆的加重，对沥青路面的质量要求越来越高。普通石油沥青低温易开裂，高温易软化。在交通荷载的反复作用下，容易产生车辙、移位、翻浆，其性能已不能满足需要。采用改性沥青解决路面的耐高低温、抗滑、耐久性和大承载力问题，是国内外先进技术之一。？
自从1873在英国首次公开沥青橡胶专利以来，改性沥青已经形成了许多品牌。改性沥青是指加入橡胶、树脂、高分子聚合物、胶粉等改性剂。，或轻度氧化沥青，从而改善沥青的性能。用其铺设的路面具有良好的耐久性和耐磨性，高温不软化，低温不开裂。关于沥青改性剂的选择，由于各地区气候条件和加工设备的不同，改性沥青的制备也是多样化的，其改性效果与改性剂的品种密切相关。改性剂种类繁多，用于道路改性的改性剂一般分为橡胶类、树脂类和热塑性橡胶类。因此，在使用改性沥青时，应根据不同的施工环境、经济性和施工工艺选择相应的改性剂，以有效提高其在高速公路中的应用效率，满足交通需求。？
2影响改性沥青应用的因素？
目前，我国对改性沥青的研究已有20多年的历史，取得了许多技术成果，并颁布了改性沥青路面施工技术规范。就国内应用研究现状而言，改性沥青路用性能的优势已被深刻理解和广泛认可。然而，大多数改性沥青，无论是国内生产的还是国外进口的，都有其独特的功能。使用时，应注意以下影响推广应用的因素:
(1)改性沥青的施工温度比普通沥青高10℃-20℃，增加了拌和、摊铺、碾压过程中的施工难度，从而增加了直接施工费用。而且由于普通沥青的施工温度已经很高，温度升高后沥青的老化现象加剧。？
(2)加工生产改性沥青需要特殊的机械设备，增加了使用难度和相应的成本。？
(3)进口改性沥青价格普遍较高，一般比普通沥青高50%以上。？
(4)无论是国内生产的还是国外进口的改性沥青，储存时间过长都会发生离析或结块。？
3几种常见改性沥青的应用？
3.1 SBS改性沥青？
SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其最大特点是能同时改善沥青的高低温性能，弹性恢复性能好，抗老化能力强。？
3.1.1混合设计？
改性沥青配合比设计应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中热拌沥青配合比设计的三个阶段:目标配合比、生产配合比和试拌试铺，确定矿料级配和改性沥青最佳用量。以下措施可以在一定程度上改善改性沥青的性能，充分发挥其效能。如混合料的拌和与压实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和沥青结合料粘温关系曲线确定，室内配合比设计中的拌和与压实温度应与拌和厂的拌和温度和现场碾压温度一致；混合料体积指标的测量应统一，采用真空法测量密实级配沥青混合料试件的温度。用沥青混合料马歇尔稳定度试验方法确定的48h浸水马歇尔稳定度试验中，残留稳定度不应小于80%。？
3.1.2 SBS改性沥青施工？
(1)对拌和设备的计量和温度控制进行全面审批，以确保骨料、填料和沥青的称重和温度的准确性。其中，温度控制包括骨料加热温度、沥青加热温度、混合料拌和温度和出口温度的控制。？
(2)确定压实工艺。推荐轧制温度范围为120℃-150℃；碾压工艺组合如下:碾压，DD130或DD110振动和压缩四个循环采用低二次高频(核子密度仪测得的相对值不会增加)；滚轮重叠应大于20厘米；；终压:DD130或DD110静压一个循环；如发现轮迹，可再次进行终压，终压应在90℃以上完成。禁止在105℃-115℃范围内滚动。？
(3)对于沥青路面混合料，现场压实效果应由双向孔隙率和密实度控制。压实度以当天理论密度的93%和马歇尔密度的97%作为控制指标。空隙率计算所需的最大理论密度以日常测量为准，试验按沥青路面混合料最大相对密度试验(真空法)进行。？
3.2 MAC改性沥青？
3.2.1 MAC沥青介绍？
MAC改性沥青是多级沥青的简称，是从美国引进的一种新型改性沥青。MAC改性沥青由美国哈里沥青材料公司于1987研发生产，在美国亚利桑那州、德克萨斯州和印第安纳州使用，效果良好。我国于1998引进该技术，并首先在山东部分高速公路上应用，逐步推广使用。？
3 . 2 . 2 MAC改性沥青有什么特点？
MAC改性沥青抗老化性能好，通过化学改性，稳定性好，常温下存放半年不离析，无需添加任何稳定剂，不含硫，对人体无害，是一种环保产品；MAC还具有良好的抗车辙能力和抗水(油)损害能力。由于其在高温下粘度较大，容易形成较厚的沥青膜而不渗漏，能有效防止水分侵入，提高沥青与集料的粘附性，增加粘结力，起到抵抗水损害的作用。？
3 . 2 . 3 MAC改性沥青的应用？
MAC改性沥青与普通沥青相比具有明显的弹性。取芯试验后，混合料密度高，孔隙率明显降低，可用于高速公路上面层，如山东日照至朱元段，改性沥青取得了良好的效果。沥青混合料马歇尔技术要求见表1。同时，MAC改性沥青也经常用于路网改造和养护工程。使用时要注意温度控制。MAC沥青的温度比普通沥青高10℃-20℃。特别是终轧温度应控制在110℃，坚持“高温、强振、快压实”。比如山东高速公路多为2cm-3cm厚。？
3.3废橡胶粉改性沥青？
3.3.1废橡胶粉改性沥青有什么特点？
橡胶粉的加入对沥青的整体性能影响很大。首先，通过对Carcia-Morales的研究，改性沥青具有较强的承受车辆荷载的能力和较好的适应性。其次，通过张立平的研究，改性沥青具有良好的抗水损害性、高温稳定性和低温抗裂性。比如在沥青中添加轮胎橡胶粉，Navarro F.J等人发现，一方面可以提高沥青路面的高温线性粘弹性模量和粘度，在50℃-163℃温度范围内，粘度随橡胶粉颗粒的增加而增加，明显高于相应条件下未改性沥青的粘度；另一方面，降低了低温储能模量和损耗模量，使沥青结合料在特定温度范围内更加柔韧。第三，通过对Chipps J . F的研究发现，改性沥青的老化性能最好，硬化速度慢，氧化速度低；Palit S.K等研究还发现，橡胶粉改性沥青混合料改善了疲劳和永久变形性能，具有较低的温度敏感性和较好的抗水损害能力。？
3.3.2废橡胶粉改性沥青的应用？
废橡胶粉在美国被用作热沥青的添加剂已有多年。2001美国对道路废橡胶粉改性沥青有比较完整的施工规范。从20世纪60年代末开始，我国开展了橡胶粉改性沥青的研究，用于建筑防水和道路。21世纪，废橡胶粉改性沥青在我国沥青混凝土路面中得到广泛应用。截至目前，全国约有17个省市设有试验段，北京、江苏、天津等地的相关公路工程公司也制定了较好的施工规范。随着工业的发展，黑色污染问题越来越严重，废弃物的利用越来越受到重视。橡胶粉改性沥青可以同时解决上述问题，合理利用橡胶粉制备性能良好的道路沥青将逐步得到推广应用。？
3.4环氧沥青？
20世纪60年代，壳牌石油沥青公司首次开发出环氧沥青，并在世界各地的不同环境中应用，充分展示了该产品优异的路用性能。40年来，环氧沥青的品种层出不穷，其研究和应用也日益广泛。环氧沥青具有优异的高温抗车辙能力、低温抗裂能力、耐久性和抗疲劳能力，广泛应用于正交异性钢桥面铺装和超重型交通道路。？
环氧沥青常采用国产SBS改性沥青作为基质沥青，采用日本环氧树脂。环氧树脂由两部分组成:主剂和固化剂。技术指标见表2。？
4结论？
除以上几种改性沥青外，常用的还有天然岩沥青改性沥青、塔河重油改性沥青、SBR改性沥青、复合改性沥青等。与普通沥青相比，耐久性、防水性、高低温稳定性和抗车辙能力都有不同程度的提高。？
现代公路和道路发生了许多变化:交通流量和行驶频率急剧增加，货车轴重不断增加，分隔车道单向行驶被广泛实施，这就要求进一步提高路面的抗流动性，即高温下抵抗车辙的能力；提高柔韧性和弹性，即低温抗裂能力；提高耐磨性，延长使用寿命。为满足上述苛刻的要求，人们开始关注石油沥青的改性。改性沥青的品种和制备工艺取决于改性剂的种类和用量以及基质沥青(原沥青)的组成和性能。鉴于改性沥青的品种越来越多，我们应该熟悉它们的性能、应用场合、生产效率等。，力求在保证道路质量提高的同时节约成本，从而有效提高不同类型改性沥青在高速公路中的应用水平。？
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