沥青与沥青混合料课程的设计SBS改性沥青混合料水稳定性能的研究.docVIP

SBS改性沥青混合料 水稳定性能研究 目 录 1.背景…………………………………………………………3 2.SBS沥青混合料水稳定性国内外研究现状……………3 2.1改性沥青混合料在国内的发展 …………………………3 2.2改性沥青混合料在国外的发展……………………………4 2.3国内外沥青混合料水稳定性能研究现状…………………6 3.设计内容 …………………………………………………8 4.实施方案 …………………………………………………9 4.1原材料的选择……………………………………………9 4.2 SBS改性沥青的制备 ……………………………………10 4.3矿料级配的设计 …………………………………………11 4.4 确定沥青混合料的最佳沥青用量………………………12 4.5 水稳定性能研究…………………………………………13 5. 结论…………………………………………………………17 5.1结果预测 …………………………………………………17 6.参考文献……………………………………………………17 SBS改性沥青混合料水稳定性能研究 1. 背景 自80年代改革开放以来，国内公路的投资与建设蓬勃发展，特别是高速公路的发展尤为迅速。据研究统计，沥青混凝土路面已经占到竣工的高速公路交通网的80%以上。沥青路面在使用期间，长期经受浸水、低温、高温等不同环境的考验。沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的冲击作用，进入沥青路面空隙中的水不断产生水压力或真空负压抽吸的反复循环作用，水分逐渐渗入沥青与集料的界面上，包裹在集料表面的沥青膜逐渐被水膜取代，使沥青粘附性降低，使沥青混合料出现掉料、松散，继而在沥青路面上形成坑槽、推挤变形等损害现象[1]。大量研究表明将SBS均匀分散在沥青中，能大幅度降低沥青的温度敏感性。一方面使沥青的软化点提高，在夏季高温季节不软化，从而提高路面的高温抗推移和抗车辙能力；另一方面使沥青的脆点降低，在寒冷季节不发脆，具有柔韧性，减少路面裂缝。SBS改性沥青与石料粘结力好，具有优良的抗水损害性能和较高的弹性与强度，变形恢复性能好，从而能有效地延长沥青路面的使用寿命，提高其服务水平。 2.SBS沥青混合料水稳定性国内外研究现状 2.1改性沥青混合料在国内的发展 我国改性沥青技术虽起步较晚，但试验研究范围相当广，从改性剂品种到制备工艺、评价手段以及改性机理等方面都做了不少研究，铺筑了大量的试验路，取得了一定的成绩。随着我国高速公路的发展以及交通重载化的形成，路面车辙、松散、裂缝等病害越来越严重，在道路上使用改性沥青及其混合料技术的必要性越来越被人们认识和接受，改性沥青的加工工艺也有了很大的进步，从最初简单机械搅拌，到今天的高速剪切和胶体磨，我国的改性沥青加工工艺日趋成熟。1960年以前，沥青路面仅用于城市道路和专用道路，沥青材料主要是煤沥青和进口原油提炼的石油沥青。随着大庆油田的开发，1964年在低等级公路上采用渣油（多蜡液体石油沥青）试铺表面处治获得成功，随即在全国范围内得到推广。20世纪70年代初，我国开始着手改性沥青的研究，直到20世纪80年代由于技术力量、试验条件、科研经费等原因，这些研究一直处于探索阶段，与国外先进技术相比有很大差距。20世纪80年代末，我国改性沥青的应用仅限于铺筑试验路段，即使是必威体育精装版研发的橡胶粉改性技术，也仅仅在参与研究的公路部门内小规模地推广使用。直到首都机场高速公路首次引进奥地利NOVOPHALT改性沥青技术才使得我国掀起了改性沥青热，相继在青藏高速公路、八达岭高速公路、厦门国际机场、北京东西长安街等都使用了改性沥青，掀开了我国改性沥青研究与运用的新篇章[2]。 我国改性沥青及改性沥青混合料技术的研究主要在一些科研院所和大专院校进行。在SBS改性机理研究方面，2000-2002年重庆交通大学梁乃兴教授等采用DSC研究SBS改性沥青中高聚物SBS和沥青的相互作用，当沥青被SBS改性后，沥青的饱和分减少，胶质和沥青质含量增加，沥青的胶体结构由溶—凝胶型向凝胶型方向转化，沥青的温度稳定性增加[3-5]。2003年，同济大学的黄卫东教授通过各种测试方法从微观角度对SBS改性沥青的结构和储存稳定性作了较系统的分析，认为SBS改性沥青的流变性能与基质沥青的流变性能不同，与改性剂粒子在沥青组分中的分布状态有很大关系；同一时期，上海交通大学王仕峰，张玉军等学者采用红外光谱、凝胶渗透色谱、动态黏弹仪对SBS改性沥青的老化进行了研究，他们发现SBS改性沥青老化时主要发生吸氧反应，羰基和亚矾基增加；老化后的沥青软化点升高，针入度减小，低温延度降低[6]。2004年，刘祖广，王仕峰，王迪珍通过对SBS改性沥青动态黏弹性能的测试、结构的分析发现：随着SBS质量分数的增加，SBS颗粒相