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改性沥青灌缝胶组成材料

文章出处:网责任编辑:作者:LS人气:-发表时间:2021-07-12 14:28:00

近年来,中国公路建设发展迅猛,截至2017年底,中国公路通车总里程达到477.35万km。沥青路而凭借优越的性能和行车舒适性,占据中国公路总里程的90%以上,但随着中国越来越多的沥青路而进入养护期,其病害及其处治问题也引起人们的高度重视。沥青路而常见病害主要有裂缝、车辙、拥包和坑槽等,而裂缝是更早出现、普遍存在,且无法避免的一种病害。

沥青路而进行及时合理的修补养护能够有效阻比裂缝进一步恶化,延长路而的使用寿命。美国SHRP计划研究表明:在众多养护方式中灌缝处理是更常使用且性价比更高的一种方式。目前常用的灌缝材料主要有热用沥青类、冷用沥青类和专用材料类,其中热用沥青灌缝胶因其制备简单、造价低等优点更为常用。但是从路而现场应用效果看,中国国产沥青路而灌缝材料的品质还不稳定,高温流淌、低温开裂、瓢附性差和柔韧性小等问题突出,更终导致路而裂缝修补失效。与之对照,国外产品应用效果较好,但受价格昂贵、施工复杂等因素制约,使之推广应用受到一定限制。

2.1基质沥青

基质沥青品种较多,不同标号的沥青,其组分存在较大差异。考虑聚合物改性剂与沥青的相容性,结合岩改沥青性能的研究成果,该文采用中石油昆仑牌90#道路石油沥青作为基质沥青。依据JTU E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对90-基质沥青进行相关指标测试,试验结果见表1.

2.2岩沥青

岩沥青具有较强的抗车辙、抗水损和抗老化能力等特点,且存储、运输方便,施工简单。目前世界上具有代表性的岩沥青主要包括北美岩沥青、布敦岩沥青、新疆岩沥青、青川岩沥青,分别产自美国犹他州、南太平洋的印度尼西亚布敦岛、准噶尔盆地西北边缘的低山风蚀丘陵区、四川北秦岭支脉九龙山一带。因产源不同,4种岩沥青的成分与性能存在一定差异,但均具有良好的高温稳定性、抗老化性及耐久性。可见,其路用性能方而的特点对改善灌缝胶的高温性能具有明显优势。

为确定岩沥青与道路石油沥青的匹配性,基质沥青选取90#道路石油沥青,4种岩沥青的掺量均为6%(质量百分比),试验编号依次为1#(90#+6%北美岩沥青)、2# (90# +6%布敦岩沥青)、3# (90#+6%新疆岩沥青)、4# (90#+6%青川岩沥青)。采用外掺法制备岩改沥青,对比分析针入度、延度、软化点基本性能指标(表2),重点通过评价其高温性能与相容性对岩沥青种类进行初选。

由表2可以看出:从针入度和延度指标来看2#>1#>3#>4#,但延度相差不大;从软化点来看,其大小顺序为4#>1#>3#>2#。青川岩沥青与新疆岩沥青相对于国外的北美岩沥青和布敦岩沥青的优势在于沥青含量较高,矿物杂质相对较少,软化点较高,但针入度和延度略低。在改善沥青高温性能方而,青川岩沥青更具有优势,而新疆岩沥青对沥青的高温性能改善稍差。因此,试验选用青川岩沥青对高温型复合改性沥青灌缝胶进行组配研究。

2.3其他助剂与改性剂

为了更好地促进高温型复合改性沥青灌缝胶各组分材料的分散与相容。试验选用了60目废旧橡胶粉、SBS和相容剂3种改性助剂,它们在体系中发挥各自的重要作用。其中,合适粒径的橡胶沥青具有良好可塑性,可明显改善沥青的低温性能,延缓沥青路而的反射裂缝,冬季存在柔韧性,延长路而使用寿命等特点;相容剂采用糠醛抽出油,其芳烃含量高,可促进

SBS和SBR等改性剂在沥青中的溶解,增加其延展性;SBS具有较高的弹性和高低温性能,在沥青中熔融后可以形成稳定的网状结构,从而使沥青的力学性能发生改变,但其在沥青中的相容性较差,易产生离析现象。自制改性剂X与Y的作用分别为增加灌缝胶与路而瓢附界而的瓢弹性和调节灌封胶的塑性与柔韧性。

 

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