美國(guó)、澳大利亞等于20世紀(jì)80年代開(kāi)始采用微表處技術(shù),加拿大也于20世紀(jì)90年代初開(kāi)始引進(jìn)微表處技術(shù)。在美國(guó),改性乳化瀝青稀漿封層在高速公路的維修養(yǎng)護(hù)工作中的使用越來(lái)越普遍。主要利用聚合物改性瀝青乳液鋪筑稀漿封層,Guoji稀漿封層協(xié)會(huì)(ISSA)將它分為聚合物改性稀漿精細(xì)表面處治(PSM,常用于超薄抗滑表層)和用于填補(bǔ)車轍的聚合物改性稀漿封層(PSR)。Guoji稀漿封層協(xié)會(huì)在原來(lái)的稀漿封層實(shí)施細(xì)則ISSAA143-83的基礎(chǔ)上,制定了A105施工指南,對(duì)微表處原材料、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、質(zhì)量、施工等作了規(guī)定,促進(jìn)了稀漿封層和微表處技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的發(fā)展。微表處乳化瀝青一般采用陽(yáng)離子SBR乳液改性。廣東陰離子丁苯膠乳
SBR改性瀝青的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)是粘韌性和韌性,粘韌性和韌性是表征改性瀝青膠結(jié)料抗沖擊能力以及和石料粘附強(qiáng)度,也是區(qū)別于其它類型改性瀝青的重要指標(biāo)。因此,提高SBR改性瀝青的粘韌性和韌性是制備合格SBR改性瀝青的重要研究?jī)?nèi)容。瀝青針入度大小與瀝青粘韌性和韌性好壞有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,在相同條件下,制備SBR改性瀝青針入度越小,改性瀝青粘韌性能越好,越容易達(dá)到規(guī)范中的技術(shù)要求。另外SBS聚合物中的單體苯乙烯與丁二烯比高于SBR聚合物中的單體苯乙烯與丁二烯比,因此,當(dāng)SBR復(fù)配SBS改性劑時(shí),可以改善SBR改性瀝青的粘韌性能。浙江粘層丁苯膠乳因天然橡膠膠乳耐老化性差、氯丁膠乳耐寒和儲(chǔ)存穩(wěn)定性差、再生橡膠耐磨耐疲勞性差,目前使用較多的是SBR。
用于改性乳化瀝青的丁苯膠乳通常為陽(yáng)離子型,因石料表面多帶有負(fù)電性,與陰離子膠乳表面電荷相同,會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象,故陽(yáng)離子下苯膠乳可與石料有較好的粘附。二者相互作用速度快,強(qiáng)度高,改善了瀝青與石料結(jié)合的穩(wěn)定程度。但陽(yáng)離子丁苯膠乳生產(chǎn)困難,對(duì)設(shè)備要求高,我國(guó)在這方面起步較晚,發(fā)展緩慢。用于改性巧青的陽(yáng)離子丁苯膠乳大多數(shù)都是從國(guó)外進(jìn)口,價(jià)格昂貴,且運(yùn)輸成本高。目前,國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)著國(guó)內(nèi)市場(chǎng),形成壟斷趨勢(shì)。因此, 開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的國(guó)產(chǎn)丁苯膠乳十分重要, 能夠降低我國(guó)路面建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的成本。
由于影響破乳速度的因素很多,除了乳化劑之外,工程用石料的多樣性對(duì)破乳速度的影響較大,而各地的石料差異又很大,很難評(píng)估石料對(duì)乳化瀝青破乳速度的影響,因此各國(guó)規(guī)范中均對(duì)破乳速度沒(méi)有提出明確要求。美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中乳化瀝青的標(biāo)號(hào)是由破乳速度確定的,但破乳速度試驗(yàn)用的石料規(guī)定為產(chǎn)自美國(guó)Ottawa硅砂公司生產(chǎn)的F-95型標(biāo)準(zhǔn)砂。法國(guó)破乳數(shù)值試驗(yàn)也是采用特定的標(biāo)準(zhǔn)砂。統(tǒng)一了試驗(yàn)用料后,雖然能測(cè)出乳化瀝青的破乳速度,但是對(duì)實(shí)際的工程施工并沒(méi)有很大的指導(dǎo)意義。乳化劑和SBR膠乳的性質(zhì)對(duì)改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物性能產(chǎn)生影響,進(jìn)而對(duì)微表處混合料性能有很大影響。
SBR膠乳特別適用于在乳化瀝青和冷拌冷鋪的稀漿混合料中使用,是主要的改性劑,可以改善乳化瀝青的高低溫性能。瀝青是典型的粘彈性材料,在冬季低溫和夏季高溫時(shí)性能不同。在高溫條件下,瀝青的抗形變能力大幅下降,路面容易出現(xiàn)車轍、泛油等損害。低溫條件下,瀝青材料變硬,容易造成路面開(kāi)裂。SBR乳液可以明顯改善離去的低溫性能。一般情況下,使用3%的SBR乳液,可以使常規(guī)的90號(hào)瀝青的5℃延度超過(guò)100cm。這說(shuō)明,SBR改性乳化瀝青具有比較理想的低溫抗裂能力。SBR膠乳對(duì)瀝青高溫指標(biāo)的改善能力不如熱塑性的彈性體SBS,但是改性作用也是很明顯的。隨著SBR膠乳添加量的增大,微表處混合料在30min和60min時(shí)的粘結(jié)力逐漸增大且都滿足微表處技術(shù)要求。河南改性稀漿封層丁苯膠乳
SBR膠乳添加量增加,乳化瀝青破乳速度加快,瀝青和集料的粘附性越好。廣東陰離子丁苯膠乳
對(duì)改性乳化瀝青的性能評(píng)價(jià)主要分為瀝青乳液的性能和蒸發(fā)殘留物的性能兩部分。對(duì)改性乳化瀝青乳液的表征手段有很多,如:篩上剩余物、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、恩格粘度、粒子電荷等,但重要的是前面兩種。1)篩上剩余物:乳液穩(wěn)定的程度用篩上剩余物來(lái)表示,通過(guò)考察乳液中瀝青微粒的均勻程度來(lái)判斷瀝青乳化效果的好壞。在乳化后,可能會(huì)因?yàn)槿榛w粒的分布不均或者乳化不完全等導(dǎo)致結(jié)塊,甚至結(jié)皮和沉淀,在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),就容易造成噴灑設(shè)備的堵塞、與骨料拌合不均勻等。2)儲(chǔ)存穩(wěn)定性:儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)是用來(lái)檢驗(yàn)瀝青乳液存放的穩(wěn)定性,即室溫存放一段時(shí)間后,觀察乳液的沉淀、絮凝的情況,進(jìn)而確定允許的存放時(shí)間。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求乳液在穩(wěn)定性試驗(yàn)量筒中靜止,5天后上下層蒸發(fā)殘留物含量之差小于5%即為合格。在美國(guó)的ASTM中,要求存放24小時(shí)后,上下層的蒸發(fā)殘留物含量之差小于1%。廣東陰離子丁苯膠乳
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2025-07-06