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改性瀝青灌縫膠組成材料

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：LS人氣：-發(fā)表時(shí)間：2021-07-12 14:28:00

近年來，中國(guó)公路建設(shè)發(fā)展迅猛，截至2017年底，中國(guó)公路通車總里程達(dá)到477.35萬km。瀝青路而憑借優(yōu)越的性能和行車舒適性，占據(jù)中國(guó)公路總里程的90%以上，但隨著中國(guó)越來越多的瀝青路而進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期，其病害及其處治問題也引起人們的高度重視。瀝青路而常見病害主要有裂縫、車轍、擁包和坑槽等，而裂縫是更早出現(xiàn)、普遍存在，且無法避免的一種病害。

瀝青路而進(jìn)行及時(shí)合理的修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)能夠有效阻比裂縫進(jìn)一步惡化，延長(zhǎng)路而的使用壽命。美國(guó)SHRP計(jì)劃研究表明：在眾多養(yǎng)護(hù)方式中灌縫處理是更常使用且性價(jià)比更高的一種方式。目前常用的灌縫材料主要有熱用瀝青類、冷用瀝青類和專用材料類，其中熱用瀝青灌縫膠因其制備簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)更為常用。但是從路而現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果看，中國(guó)國(guó)產(chǎn)瀝青路而灌縫材料的品質(zhì)還不穩(wěn)定，高溫流淌、低溫開裂、瓢附性差和柔韌性小等問題突出，更終導(dǎo)致路而裂縫修補(bǔ)失效。與之對(duì)照，國(guó)外產(chǎn)品應(yīng)用效果較好，但受價(jià)格昂貴、施工復(fù)雜等因素制約，使之推廣應(yīng)用受到一定限制。

2.1基質(zhì)瀝青

基質(zhì)瀝青品種較多，不同標(biāo)號(hào)的瀝青，其組分存在較大差異。考慮聚合物改性劑與瀝青的相容性，結(jié)合巖改瀝青性能的研究成果，該文采用中石油昆侖牌90#道路石油瀝青作為基質(zhì)瀝青。依據(jù)JTU E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)90-基質(zhì)瀝青進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見表1.

2.2巖瀝青

巖瀝青具有較強(qiáng)的抗車轍、抗水損和抗老化能力等特點(diǎn)，且存儲(chǔ)、運(yùn)輸方便，施工簡(jiǎn)單。目前世界上具有代表性的巖瀝青主要包括北美巖瀝青、布敦巖瀝青、新疆巖瀝青、青川巖瀝青，分別產(chǎn)自美國(guó)猶他州、南太平洋的印度尼西亞布敦島、準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣的低山風(fēng)蝕丘陵區(qū)、四川北秦嶺支脈九龍山一帶。因產(chǎn)源不同，4種巖瀝青的成分與性能存在一定差異，但均具有良好的高溫穩(wěn)定性、抗老化性及耐久性?？梢姡渎?/span>用性能方而的特點(diǎn)對(duì)改善灌縫膠的高溫性能具有明顯優(yōu)勢(shì)。

為確定巖瀝青與道路石油瀝青的匹配性，基質(zhì)瀝青選取90#道路石油瀝青，4種巖瀝青的摻量均為6%(質(zhì)量百分比)，試驗(yàn)編號(hào)依次為1#(90#+6%北美巖瀝青)、2# (90# +6%布敦巖瀝青)、3# (90#+6%新疆巖瀝青)、4# (90#+6%青川巖瀝青)。采用外摻法制備巖改瀝青，對(duì)比分析針入度、延度、軟化點(diǎn)基本性能指標(biāo)(表2)，重點(diǎn)通過評(píng)價(jià)其高溫性能與相容性對(duì)巖瀝青種類進(jìn)行初選。

由表2可以看出：從針入度和延度指標(biāo)來看2#>1#>3#>4#，但延度相差不大；從軟化點(diǎn)來看，其大小順序?yàn)?#>1#>3#>2#。青川巖瀝青與新疆巖瀝青相對(duì)于國(guó)外的北美巖瀝青和布敦巖瀝青的優(yōu)勢(shì)在于瀝青含量較高，礦物雜質(zhì)相對(duì)較少，軟化點(diǎn)較高，但針入度和延度略低。在改善瀝青高溫性能方而，青川巖瀝青更具有優(yōu)勢(shì)，而新疆巖瀝青對(duì)瀝青的高溫性能改善稍差。因此，試驗(yàn)選用青川巖瀝青對(duì)高溫型復(fù)合改性瀝青灌縫膠進(jìn)行組配研究。

2.3其他助劑與改性劑

為了更好地促進(jìn)高溫型復(fù)合改性瀝青灌縫膠各組分材料的分散與相容。試驗(yàn)選用了60目廢舊橡膠粉、SBS和相容劑3種改性助劑，它們?cè)隗w系中發(fā)揮各自的重要作用。其中，合適粒徑的橡膠瀝青具有良好可塑性，可明顯改善瀝青的低溫性能，延緩瀝青路而的反射裂縫，冬季存在柔韌性，延長(zhǎng)路而使用壽命等特點(diǎn)；相容劑采用糠醛抽出油，其芳烴含量高，可促進(jìn)

SBS和SBR等改性劑在瀝青中的溶解，增加其延展性；SBS具有較高的彈性和高低溫性能，在瀝青中熔融后可以形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使瀝青的力學(xué)性能發(fā)生改變，但其在瀝青中的相容性較差，易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。自制改性劑X與Y的作用分別為增加灌縫膠與路而瓢附界而的瓢彈性和調(diào)節(jié)灌封膠的塑性與柔韌性。