SBS改性沥青老化及再生技术-黄晓明.ppt

沥青路面再生技术的发展趋势- SBS改性沥青的老化及再生技术 Xiaoming Huang 黄晓明 School of Transportation Southeast University, Nanjing, China huangxm@seu.edu.cn 主要内容 1. 背景 2. 普通沥青的老化特性 3. SBS改性沥青的老化特性 4. 再生剂的研发 5. 结论 1. 背景 截止2009年底，我国公路里程： 全长约 38,608,000 km 高速公路65,100km 一级公路59,500km 1. 背景 1. 背景 1. 背景 我国公路的特点： 我国路面结构大部分属于半刚性基层； 道路超载、重载严重，路面结构出现结构性损坏。 半刚性基层和沥青面层均有重复利用的价值； 当沥青路面使用能能降低到一定程度时必须进行旧路改造，再生利用是其中的一种有效途径。 1. 背景 沥青路面设计与使用－使用年限－2006年规范 1. 背景 沥青路面再生技术适用于处理半刚性基层沥青路面的早期破坏。 常见沥青路面再生技术: 就地热再生技术 厂拌热再生技术 就地冷再生技术 厂拌冷再生技术 沥青路面再生是其老化的“逆过程”，沥青的老化特性是其再生技术的基础，因此有必要对沥青老化特性进行深入探讨。 1. 背景 再生利用的必然性和必要性： 按照沥青的设计寿命（10~15年），我国在上世纪90年代陆续建成的公路已进入大修、中修期； 从现在起，每年有12%的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨； 如能加以利用，每年可节省材料费3.5亿元人民币，而这个数字将以每年15%的速度增长。 10年以后，沥青路面的大修、中修产生的旧沥青混合料将达到1000万吨，届时通过再生利用每年可节约材料费15亿元。 1. 背景 1. 背景 1. 背景 沥青路面再生利用规范进展 1966年，前苏联出版《沥青混凝土废料再生利用技术》； 1981年，美国出版《路面废料再生指南》 1981年，德国出版《热拌再生沥青混凝土施工规范》 1983年，英国出版《热拌沥青混凝土基本规范》 1984年，日本出版《路面废料再生利用技术指南》 1997年，澳大利亚出版《沥青混凝土路面再生指南》 1. 背景 2007年，中国制定《沥青路面再生应用技术规范》； 2007年12月，东南大学负责编写了《就地热再生技术指南》。 2. 普通沥青的老化特性 2. 普通沥青的老化特性 2. 普通沥青的老化特性 2. 普通沥青的老化特性 2. 普通沥青的老化特性 2. 普通沥青的老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 主要采用的微观分析方法介绍 傅里叶红外光谱分析：鉴定沥青的原子化合物及聚合物中特征官能团 ，判别老化前后沥青中特征官能团的变化情况；测定聚合物改性沥青中聚合物含量。 凝胶渗透色谱分析：得到改性沥青分子量的连续分布，从老化前后分子量变化情况，进行SBS改性沥青老化的定量评价。 3. SBS改性沥青老化特性 傅里叶红外光谱仪 3. SBS改性沥青老化特性 凝胶渗透色谱仪 3. SBS改性沥青老化特性 SBS改性剂的介绍 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 SBS改性沥青的凝胶渗透色谱分析 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 3. SBS改性沥青老化特性 4. 再生剂的研发 再生剂研发的初始思想 将老化沥青和原沥青的组分进行比较后，向老化沥青中加入所缺少的那部分组分，使组分重新协调 ，从而恢复其原有性能。 然而，沥青化学结构的复杂性使得企图以化学组分为指标来控制老化沥青再生是不现实的。 提出以沥青路用性能恢复为控制指标的再生剂研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 4. 再生剂的研发 5. 结论 Ⅰ. 普通沥青老化的常规表现为变硬、变脆，空气流量、水、温度、氧气和紫外线为其老化的影响因素。沥青的组分迁移是其老化的根本原因。 Ⅱ. SBS改性沥青老化的宏观特性与普通沥青类似，即为胶结料的粘度增加和变形能力下降。 Ⅲ. SBS改性沥青在老化过程中主要发生吸氧反应，产生C=O和S=O键，并伴随着丁二烯中C=C键含量的下降。 5. 结论 Ⅳ. SBS改性沥青老化过程中，SBS改性剂的分子量不断下降，SBS发生了降解反应，其丁二烯中的C=C键发生了断裂。 Ⅴ. SBS改性剂的抗老化性远低于沥青。SBS改性沥青老化过程中，沥青基体对SBS改性剂起到了保护作用。 Ⅵ. 以恢复沥青路用性能为控制指标，通过组分优选，采用材料复配工艺，研发出了性能优异的再生