沥青与沥青混合料课程设计--SBS改性沥青混合料水稳定性能研究

1、 SBS 改性沥青混合料改性沥青混合料 水稳定性能研究水稳定性能研究 目目 录录 1.背景背景3 2.SBS 沥青混合料水稳定性国内外研究现状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.设计内容设计内容 8 4.实施方案实施方案 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. 结论结论17 5.1 结果预测 17 6.参考文献参考文献17 2 SBS 改性

2、沥青混合料水稳定性改性沥青混合料水稳定性能能研究研究 1. 背景背景 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

3、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 沥青混合料沥青混合料水稳定性水稳定性国内外国内外研究现状研究现状 2.1改性沥青改性沥青混合料混合料在国内的发展在国内的发展 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

4、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，在高等级道路上使 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

5、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，即使是最新研发的橡胶粉改性技术，也仅仅在参与研究的 3 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