改性沥青在道路工程中的应用

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　　摘要：本文主要对改性沥青在国内外发展和应用情况，并主要介绍了目前使用较为广泛的两种改性沥青材料，SEAM和SBS，为广大路桥工程人员提供新的方向及思路。
　　关键词：道路工程；改性沥青；SEAM；SBS
　　随着我国经济的发展，道路建设的需求也日益增长，同时，交通流量的增长，货运车的轴重增加，实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面高温下抗车辙的能力、低温下抗开裂的能力、耐磨耗能力和延长使用寿命。
　　沥青路面具有施工期短、表面平整、无接缝、行车舒适、噪声振动小生等优点，在国内外广泛应用。然而，沥青材料自身性能也具有一定的缺陷：普通沥青混合料本身的高温稳定性和抗疲劳性能较差，易出现车辙、裂缝、沉陷、剥落、等现象，这些都将导致沥青路面使用寿命缩短。显然，传统的沥青材料不能适用于当下的路面，也就对沥青路面提出了更加严格的要求。应运而生就是对传统沥青的改性，以满足公路新的要求。下面对改性沥青进行一个简单的介绍。
　　1改性沥青的发展
　　改性沥青（Modified asphalt cement），主要采用表面活性剂、高聚物、抗老化剂等外加添加剂的方式对沥青进行改性。1873年，Samuel Whiting申请了橡胶改性沥青专利[1]，1902年法国修筑了掺有橡胶的沥青路面[2]。
　　2改性沥青的分类
　　沥青改性剂种类繁多，有聚合物类改性剂、纤维类改性剂、固体颗粒改性剂、硫磷类改性剂、粘附性改性剂，不同的改性剂有不同的特性，经过几十年的发展与应用，改性剂的种类和数量也在不断的增加。本文中所介绍的其中SEAM和SBS分别为硫磷类改性剂的代表和聚合物类改性剂代表。
　　3SEAM改性沥青
　　3.1SEAM改性沥青的发展
　　SEAM是一种新型的沥青改性剂，SEAM（Sulphur-Extended Asphalt Modifier）即是硫磺稀释沥青改性剂。20世纪80年代，美国洛克邦得公司通过向硫磺中添加烟雾抑制剂制造出SEAM颗粒。通过在沥青中添加SEAM来改性沥青性能，实践证明SEAM能显著改善沥青的各项性能指标――改善沥青混合料的高温稳定性、减少车辙并、减少沥青供应的压力，降低沥青混合料的拌合温度，减少生产时的燃油量， SEAM是一种良好的新型改性剂，具有广阔的应用前景。
　　3.2SEAM改性沥青国内外发展与应用
　　硫磺沥青的研究始于20世纪70年代，且在北美获得了较多的应用。SEAM混合料主要用于公路的中、下层，在发达国家，大规模公路网络的建设已经比较少，对SEAM混合料的需求有限。而随着中国经济的告诉发展，对道路建设的迫切需求中，对包括 SEAM在内的新型沥青材料，有着广泛的需求。壳牌公司2000年将SEAM技术引进到中国，并成为中国市场独家代理，且在推广SEAM技术的同时与国内科研院所进行合作，研究SEAM改性原理以及SEAM改性沥青混合料性能，证实了SEAM优异的改性作用。壳牌公司先后在天津、北京、陕西等地区进行了应用SEAM技术，铺设了多条试验路段。2001年，SEAM技术应用与天津市干线公路大修，设计的初衷为解决过早出现车辙等问题。2002年，该项技术用于北京110旧线大修试验段，经过多年的试验，路面状况保持良好，未发现车辙现象。2003年，陕西西宝高速公路的大修同样采用了改项技术。2004年用于南通港口重载堆场的沥青路面铺装。2005年，用于云南安高速公路试验段。上述路段在经过多年的试验之后，路面状况保持情况良好，有效的解决了车辙问题。
　　4 SBS改性沥青
　　4.1 SBS改性沥青的发展
　　采用聚合物对沥青材料进行改性是改性沥青的一种重要方法。聚合物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）因其优异的性能，成为当今应用最广的的沥青改性剂。改性后，沥青的低温柔性和高温性能明显提高，温度敏感性大大降低。
　　4.2国内外应用情况国外状况
　　上世纪60年代之前主要通过向沥青中加入天然橡胶粉、天然橡胶胶乳，从而降低路面噪声，但是效果并不明显。SBS于1963年开始工业化生产。60年代中期出现的改性沥青是为了满足建筑防水方面的需要，例如法国制作的SBS改性沥青和改性沥青油毡。
　　80年代中期之前，国内使用SBS材料全都是依靠进口，直到80年代中期，我国开始了自行设计并制造SBS生产设备，并且分别在北京和岳阳建立了两个生产基地 [10]。近年来，我国的改性沥青技术取得了很大的成。2004年8月，沈大高速公路工程竣工通车，沈大高速公路是目前国内最长的双向八车道高速公路，同时是国内首次全线路面采用SBS改性沥青的高等级公路，摊铺沥青砼路面1290万平方米，使用改性沥青34万吨，其中85%采用的是辽河石化公司的“欢喜岭”牌沥青。此外，青藏公路、津晋高速公路、内蒙古呼和浩特机场、长春外环高速公路等大型工程项目。
　　5结束语
　　随着我国路网建设的推进，及对新材料新技术的需求，更多改性沥青材料并将出现在未来国内新建设的道路上。也需要更多的工程人员了解并熟悉其的特性，才能将其用好，使其发挥更大的功效。
　　6参考文献
　　[1]Dr.Yetin Yildirim，Program Manager and Jason H.ldeker，Graduate Research Assistant Superpave and Asphalt Research Program，The University of Texas at Austin “Analysis of Viscosity Values During Mixing and Compaction”.
　　[2]徐佩弦. 高聚物流变学及其应用[M]，北京，化学工业出版社，2003.
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