改性沥青教学提纲.ppt

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1、改性沥青（1）交通的发展：交通量剧增，重载超载现象严重，某些路段超负荷运转，采用普通沥青不能满足要求。（2）气候条件：我国幅员辽阔，有些地方夏季酷暑、冬季严寒；有些地方潮湿多雨，沥青路面经受严峻考验。（3）建筑材料对沥青抗裂性能和粘附性能要求的提高。2.为什么对沥青改性（Why）改性的目的改善沥青的路用性质：高温稳定性低温抗裂性耐疲劳性改善沥青的粘附性提高沥青的抗老化性3.如何改性（How）⑴改进生产工艺氧化、半氧化沥青，泡沫沥青，乳化沥青⑵掺加矿质填料——改善耐老化性碳黑、硫磺、硅藻土、纤维等⑶调和沥青——

2、改善稳定性掺加湖沥青、岩沥青、海底沥青等天然沥青⑷掺加高分子聚合物——改善力学性能热塑性丁苯橡胶(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、废旧橡胶粉等沥青改性剂（modifier）在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工合成的有机或无机材料，可熔融或分散在沥青中，以改善或提高沥青的性能。氧化改性沥青氧化也称吹制，是在250～300℃高温下向残留沥青或渣油吹入空气，通过氧化作用和聚合作用，使沥青分子变大，提高沥青的粘度和软化点，从而改善沥青的性能，得到的沥青为氧化（改性）沥青我

3、国工程中使用的道路石油沥青、建筑石油沥青均为氧化沥青矿物填充料改性沥青在石油沥青中加入一定数量的矿物填充料进行改性的沥青。掺入填充料可提高沥青的粘结能力和耐热性，降低沥青的温度敏感性。常用的改性矿物填充料大多是粉状和纤维状的，主要有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、水泥、生石灰粉和石棉等矿物填充料改性沥青的机理：由于沥青对矿物填充料的湿润和吸附作用，沥青成单分子状排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，这部分沥青称为“结构沥青”，具有较高的粘性和耐热性聚合物改性沥青将某些同石油沥青具有较好的相容性聚合

4、物（包括橡胶和树脂），加入到沥青中而制成的沥青。加入聚合物可赋予石油沥青优良的性能，从而改善石油沥青的使用性能。聚合物改性的机理较复杂，一般认为聚合物改变了体系的胶体结构，当聚合物的掺量达到一定的限度，便形成聚合物的网络结构，将沥青胶团包裹。聚合物改性沥青1873年英国人SamuelWhiting申请了橡胶改性沥青的专利1902年法国修筑了掺有橡胶（NR）的沥青路面1937年英国修筑了掺有橡胶的碾压式沥青混凝土作表面磨损层1947年美国也开始将合成橡胶改性沥青用于道路铺装试验1954年日本将橡胶改性沥青试铺于

5、北海道国道36号1975年日本开始研究改性沥青技术规范1988年日本中将改性沥青技术规范列入铺装纲要1987年日本率先采用多空隙改性沥青路面1995年美国AASHTO及ASTM提出改性沥青规范1995年美国SHRP提出Performance-basedGradation沥青技术规范80年代末：仍处于铺筑试验路阶段或小规模应用阶段90年代：重庆公路科学研究所——于广东成功地铺筑出第一条规模较大的橡胶沥青路面1995年：齐鲁石化公司——丁苯橡胶改性沥青在北京地区的路用性能研究课题通过交通部技术鉴定1992年：首都

6、机场高速公路使用了NOVOPHALT改性沥青技术（PE+SBS复合改性）1998年：我国交通部颁布了《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036－98）聚合物改性沥青我国聚合物改性沥青使用量我国高速公路发展预测我国改性沥青使用量预测聚合物改性沥青的种类:用于沥青改性的聚合物很多，主要有：热塑性橡胶类：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS)苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS)苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯（SE/BS)橡胶类：天然橡胶（NR)、丁苯橡胶（SBR)氯丁橡胶（CR）、异戊二烯橡胶（IR)等树脂类：热塑性树脂

7、：乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA)、聚乙烯（PE)、无规聚丙烯（APP）、聚氯乙烯（PVC)等热固性树脂:环氧树脂（EP)等EVA改性SBS改性聚合物改性沥青的特性：粘度增加、高温稳定性增加塑性增大、低温抗裂性提高耐老化性能提高聚合物改性沥青性能的评价:常规指标：针入度、延度、软化点、粘度、脆点、针入度比等专用指标：弹性恢复、测力延度、粘韧性试验、冲击板试验、离析试验等用于混合料的指标：简支梁弯曲试验、动态剪切试验、直接拉伸试验、压力老化试验、约束温度应力试验等弹性恢复：评价改性沥青在外力作用下产生变形的自动恢

8、复能力。弹性恢复好，路面在荷载作用下产生的变形，能在荷载通过后迅速恢复，从而留下的残余变形就小，或者说路面具有良好的自愈性。原长拉伸10cm中间剪断恢复1h后，测试试件长度Xcm1976年，沥青路面铺筑技术协会出版的年刊首次把测力延度试验介绍给沥青技术人员。在当时，人们用测力延度试验测定出沥青胶结料在低温条件下延伸时对应的力来表征沥青胶结料的低温性能。1985年，前沥青研究协会主任Dr.ScottS