浅析国内改性沥青的发展
2012-12-30甄毅
甄毅
(中国石油辽河石化分公司,辽宁 盘锦 124022)
随着我国社会主义经济建设的不断发展,国民经济发展速度的不断增加,我国现阶段交通事业对于高等级公路的建设有着迫切的需求,随着高等级公路建设事业的不断发展,对于沥青材料的要求也就不断的增加。由于普通公路沥青路面的材料自身的结构造成了感温性能差、材料自身弹性与抗老化性低等原因,所以在高等级公路施工建设的材料选择上就不能应用同样低等级的沥青材料,必须要学则高性能,高品质的沥青材料才可以,如何更好的提高沥青性能,改善沥青材料自身的粘附性并延长沥青材料的耐久性,是现阶段高等级公路施工建设过程中的首要任务。为了延长高等级公路的使用年限,同时为了提高高等级公路的服务质量,我国大部分的高等级公路已经开始使用改性沥青来进行工程的施工建设,因此,在改性沥青的使用过程中就非常有必要进行分类,只有详细的回顾改性沥青的发展史,并认真准确的预测其发展前景,才能更好的服务于我国高等级公路的建设与使用。
1 能够影响到改性沥青应用的几个因素
首先,改性沥青在施工过程中的施工温度较于普通沥青要高出10到20摄氏度左右,所以,在施工建设的过程中往往就增加了拌合、摊铺与碾压的施工难度,从而直接对工程施工建设的成本产生了影响。而且,由于改性沥青在施工过程中的施工温度要高于普通沥青,这就很容易导致沥青老化现象的加剧。其次,由于改性沥青在施工建设过程中与普通沥青之间有着显著的差别,所以在工程项目施工建设过程中的改性沥青的生产与加工是需要专门的机械设备来进行的,这样不仅导致了使用难度的增加,也提高了相应的施工成本。最后,改性沥青一旦存放时间过久,就会出现离析或者结团的现象,这也从侧面影响到了施工的成本。
2 改性沥青的类别与生产方式
2.1 橡胶、热塑性、弹性体改性沥青
包含:天然橡胶的改性沥青、SBS改性沥青(得到了广泛的应用)、丁苯改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、乙丙橡胶改性沥青、丁腈橡胶改性沥青。
2.2 塑料与合成树脂类改性沥青
包括:聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、香豆桐树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青。
2.3 混合型高分子聚合物改性沥青
用两种或两种以上聚合物同时放到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种或两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子的聚合物,也可以是事先经过混合后形成的高分子互穿网络的所谓高分子合金。
2.4 工厂生产的改性沥青
在工厂生产成品的改性沥青供施工现场的方式。成品改性沥青的最大特点就是使用方便,它与使用普通的沥青相比,除了温度控制需要提高规格外,其余没有丝毫的差别。但成品的改性沥青的缺点是用户对基质沥青、改性剂的品种剂量不熟悉,尤其是成品改性沥青的离析问题有相当大的风险。近年来客户和改性沥青的生产厂家经常因为质量问题而发生矛盾,基本上都是因为离析问题。外国生产厂家在中国加工的进口改性沥青也不例外,几乎所有的厂家都出现过离析超标的现象。
2.5 现场加工改性沥青
现场加工是在沥青搅拌工地,由一台改性沥青制作设备来制作改性沥青,供应一台搅拌机的联机制作的模式。这种现场加工制作、现场使用的方式的最大优点是基质沥青的品种、质量、改性剂品种、添加量清晰明确,一般都不会出现弄虚作假的现象,只要检验其磨细的程度,改性沥青的质量一般都会有保证。常规下,它不考虑在使用的过程中,改性剂的离析问题,可以适用于SBS等各种难以加工及与沥青相容性很差的改性剂,改性效果也会比较明显。
3 改性沥青的应用
我国现阶段公路大多为普通的柏油沥青公路,由于材料的成分、提炼工艺、加工工艺等诸多的因素,导致其含蜡量大,温度敏感性较强、粘附性较低、低温延展度小等诸多缺陷。利用柏油沥青铺筑的公路路面在炎热的夏季会出现表面变软的现象,这种现象会导致路面出现明显的车辙等缺陷;而在寒冷的冬季却又变得很脆,导致低温开裂的现象发生。同时,由于我国现阶段社会经济发展的速度逐步加快,交通流量的膨胀也促使普通沥青混合料不能真正意义上的满足高等级公路与特殊环境公路的交通需求,所以,合理高效的利用改性沥青路面是当下我国高等级公路施工建设的必要途径。
4 改性沥青发展的前景
由于普通的沥青已不能满足现代化公路的需求,性能良好的改性沥青必将在高等级公路建设和应用中起到巨大的作用
4.1 SBS改性沥青的应用将越来越广泛
改性沥青的优点突出表现在具有双向的改性效果,也就是使沥青软化点大幅度提高的同时,又使低温延度得到明显的加强,感温性能得到改善,而且弹性、恢复率特别的大。所以理论上能极大的提高沥青结合料整体的性能。而且,根据改性沥青结合料的试验,车辙试验的动稳定性,冻融劈裂试验等规格也得出了能大幅度提高沥青结合料性能的试验结果由于SBS改性沥青体现出其他的改性沥青无可替代的优点,在将来较长的时间内,国内改性沥青的发展方向应该是以SBS改性沥青作为主流的方向。现在,SBS的价格比以前有了很大的降低,技术也已经逐渐趋于成熟,非常有利于在国内广泛的推广与应用。
4.2 发展新型的SBS改性沥青虽然与已有的改性沥青相比具有很大的优势,但随着研究的逐渐深入,必将会发明出性能更加完善的改性沥青。
德国的Duroflex和法国的PR PLAST.S添加剂是目前公路交通针对沥青改性技术具有一定创新研发的成果,这两种添加剂能大幅度的提高沥青混合料的弹性模量,明显的提高沥青公路的抗车辙能力,此方面的效果优于同类产品;同时此添加剂不同于传统的沥青改性剂,生产工艺也比较简单,使用时只要直接投入沥青搅拌机的拌缸,无需事先与沥青的结合,方便操作。有物理改性作用的胶粉的应用将有更广阔的发展空问,经济、环保、可持续发展是任何事物的发展都应该具备的条件,改性沥青的发展也是一样的。胶粉是废旧轮胎加工而成的细小的颗粒,它的使用是减少污染,变废为宝的很好途径。虽然胶粉的改性作用至今还不是很完善.但对其进行长期的研究将会具有重大的战略意义。
结束语
综上所述,我国现阶段还处于改性沥青研究与应用的初级阶段。在其研究的过程之中,我们虽然已经取得了相当丰富且宝贵的经验教训,在其推广使用的过程中也取得了非常明显的成果,但是我们仍然需要更进一步的研究与学习,能够及时的掌握各种有用信息,能够认真的与国内外先进经验进行学习与交流,从而有效的促进资源的共享,只有这样才能真正的做到有效的降低研究和应用的成本,并从中获得更多的更有利的研究成果。进行系统性的合作与研究是加快改性沥青研究与应用的有效途径。
[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]公路沥青路面养护技术规范JTJ073.2-2001[S].北京:人民交通出版社,2002.
[3]公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000.北京:人民交通出版社,2000.
[4]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法.上海:同济大学出版社,2000.