2023/1/11第3章

改性瀝青改性瀝青——指摻加橡膠、樹脂等高分子聚合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉，或者其他材料等外摻劑（改性劑）制成的瀝青結合料，從而使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善。改性劑——指在瀝青或瀝青混合料中加入的天然的或人工的有機或無機材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能（與瀝青發(fā)生反應或裹覆在集料表面上）的材料。一、分類（1）根據目的1．SBS

可改善高溫與低溫以苯乙烯和丁二烯為單體，采用陰離子聚合制得的線型或星型嵌段共聚物結構：硬段（S段）—聚苯乙烯段（塑料段）

軟段（B段）—聚丁二烯段（橡膠段）玻璃化溫度有兩個：

Tg1—－80℃（聚丁二烯）

Tg2—+80～+100℃（聚苯乙烯）在溫度超過SBS端基聚苯乙烯的玻璃化溫度（Tg2）時原有結構消失，有利于瀝青的拌和與施工，而在常溫下“硬段”處于玻璃態(tài)，起物理交聯作用，產生高拉伸強度和高溫下的抗拉伸能力，“軟段”處于高彈態(tài)，具有較好的彈性和抗疲勞性能。2．SBR（主要改善低溫）

——丁苯橡膠，也是以苯乙烯和丁二烯為單體，但是通過自由基共聚而制得的彈性體，是一種綜合性能較好的通用型橡膠，長期以來一直是規(guī)模最大、產量最高的合成橡膠品種。

與SBS不同之處在于SBR需要進行硫化后才具有彈性，可用硫磺硫化。

SBR摻入瀝青，可以使瀝青的延伸性得到改善，低溫脆性和抗裂性得到提高。3．PE1）類型

LDPE，HDPE，再生聚乙烯，回收聚乙烯

LM，柔性、伸長率、耐沖擊性能好，結晶度小，溶解度參數較寬，外觀乳白色圓柱狀顆粒2）性能粘度增加，高溫性能好。指標變化：針入度減小軟化點增加延度減小

對多蠟瀝青較好改性瀝青選擇低溫地區(qū)，宜采用針入度較大的瀝青，選用低溫性能好的改性劑（如SBR等）；高溫地區(qū)，宜采用針入度較小的瀝青，選用塑料類（PE、EVA）或SBS等改性劑；高低溫性能均有要求的地區(qū)，可選用SBS或復合改性劑。三、技術標準（JTGF40-2004公路瀝青路面施工技術規(guī)范）

對SBS等熱塑性橡膠改性瀝青，彈性恢復能力強是特別顯著的特點。由于彈性恢復性能好，路面在荷載作用下產生的變形，能在荷載通過后迅速恢復，從而留下的殘余變形小。彈性恢復指標最早是由ASTMD6084標準提出的。采用延度試驗所用的試模，但中間部分換為直線側模。試驗時在規(guī)定溫度下以5cm/min速度拉伸至10cm時停止，用剪刀將試樣剪成兩部分，在水中保持1h，再對接，測量出對接后的長度，計算出恢復率。

評價SBS改性瀝青的新增指標——彈性恢復

由于聚合物改性瀝青在停止攪拌、冷卻過程中，聚合物會從瀝青中離析，所以當聚合物改性瀝青在生產后不能立即使用，應進行離析試驗，以評價改性劑與基質瀝青的相容性。離析試驗方法：將熱瀝青倒入一盛樣管，封閉后，在163℃的烘箱中靜止放置48h，取出后在冰箱中冷卻，將盛樣管分成三等份，測試上下兩部分瀝青的軟化點，一般規(guī)定軟化點差應小于2.5℃。評價改性瀝青的新增指標——離析試驗

國外的研究表明,瀝青粘韌性試驗是評價橡膠類改性瀝青效果的一種比較好的方法.

瀝青粘韌性試驗是測定瀝青在規(guī)定溫度下高速拉伸時與金屬半球的粘韌性及韌性.一般試驗溫度為25℃,拉伸速度為500mm/min.

試驗時,一開始表現出需要較大的荷重,后來則有一較長時間的變形段,一般將總的功稱作粘韌性(toughness),將后期較長時間變形的部分稱作韌性(tenacity).評價改性瀝青的新增指標——粘韌性四、生產技術作業(yè)1（任選一）瀝青應用現狀及其發(fā)展趨勢改性瀝青改性機理及其應用不少于2000字SHRP(StrategicHighwayResearchProgram)，美國公路戰(zhàn)略研究計劃Superpave（SuperiorPerformanceAsphaltPavement，高性能瀝青路面）是SHRP的研究成果之一。模擬膠結料使用過程中的試驗在運輸、儲存和處理階段—未老化的瀝青在混合料生產和施工期間—旋轉薄膜烘箱老化的瀝青（RTFOT）在鋪筑路面長時間使用后—旋轉薄膜烘箱老化后進行壓力老化的瀝青（PAV）動態(tài)剪切流變儀試驗目的：用來測試瀝青膠結料粘彈性特征，評價瀝青的高溫性能和疲勞性能主要參數：復數剪切參數G*、相位角δ評價指標：G*/sinδ、G*×sinδ評價標準：G*/sinδ≥1.0kPa(原樣)G*/sinδ≥2.2kPa(RTFO)G*×sinδ≤5000kPa(PAV)彎曲梁流變儀試驗目的：測量瀝青在低溫下的勁度，評價瀝青的低溫性能評價指標：m值、蠕變勁度S(t)評價標準：S≤300kPam≥0.30Superpave瀝青膠結料規(guī)范標準疲勞裂縫—已經過RFTO和PAV老化的瀝青膠結料的G*sinδ最大為5000kPa(DSR)低溫裂縫—為減輕裂縫，瀝青膠結料60s的蠕變勁度最大為300MPa，m值最小0.300(BBR）；速度為1.0mm/min，直接拉力試驗的破壞應變最小為1%(DTT）儲存引起的物理硬化—對經過RFTO和PAV老化膠結料進行彎曲試驗，至今尚未提出必須達到的標準值Superpave膠結料性能等級全新的膠結料性能規(guī)范——PG分級體系PG64-22PerformanceGrade平均7天最高路面溫度最低路面溫度如何選擇膠結料PG等級根據氣候條件選擇膠結料等級根據交通荷載、交通速度調整膠結料等級根據交通情況調整PG等級對于設計荷載下低速度的道路，高溫等級需要高一級，對于停滯的交通荷載、高溫等級應提高兩級對于重交通情況，也需根據交通量對高溫等級進行調整根據交通量和速度調整高溫等級稱為“grade-bumping”(跳級)對高溫PG等級的調整靜止交通——平均交通速度<20km/h慢速交通——平均交通速度20～70km/h標準交通——平均交通速度