改性瀝青灌縫膠組成材料

文章出處：網(wǎng)責任編輯：作者：LS人氣：-發(fā)表時間：2021-07-12 14:28:00

近年來，中國公路建設發(fā)展迅猛，截至2017年底，中國公路通車總里程達到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)中國公路總里程的90%以上，但隨著中國越來越多的瀝青路而進入養(yǎng)護期，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。

瀝青路而進行及時合理的修補養(yǎng)護能夠有效阻比裂縫進一步惡化，延長路而的使用壽命。美國SHRP計劃研究表明：在眾多養(yǎng)護方式中灌縫處理是更常使用且性價比更高的一種方式。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單、造價低等優(yōu)點更為常用。但是從路而現(xiàn)場應用效果看，中國國產(chǎn)瀝青路而灌縫材料的品質還不穩(wěn)定，高溫流淌、低溫開裂、瓢附性差和柔韌性小等問題突出，更終導致路而裂縫修補失效。與之對照，國外產(chǎn)品應用效果較好，但受價格昂貴、施工復雜等因素制約，使之推廣應用受到一定限制。

2.1基質瀝青

基質瀝青品種較多，不同標號的瀝青，其組分存在較大差異?？紤]聚合物改性劑與瀝青的相容性，結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瀝青。依據(jù)JTU E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》對90-基質瀝青進行相關指標測試，試驗結果見表1.

2.2巖瀝青

巖瀝青具有較強的抗車轍、抗水損和抗老化能力等特點，且存儲、運輸方便，施工簡單。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)自美國猶他州、南太平洋的印度尼西亞布敦島、準噶爾盆地西北邊緣的低山風蝕丘陵區(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?，其路用性能方而的特點對改善灌縫膠的高溫性能具有明顯優(yōu)勢。

為確定巖瀝青與道路石油瀝青的匹配性，基質瀝青選取90#道路石油瀝青，4種巖瀝青的摻量均為6%(質量百分比)，試驗編號依次為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，對比分析針入度、延度、軟化點基本性能指標(表2)，重點通過評價其高溫性能與相容性對巖瀝青種類進行初選。

由表2可以看出：從針入度和延度指標來看2#>1#>3#>4#，但延度相差不大；從軟化點來看，其大小順序為4#>1#>3#>2#。青川巖瀝青與新疆巖瀝青相對于國外的北美巖瀝青和布敦巖瀝青的優(yōu)勢在于瀝青含量較高，礦物雜質相對較少，軟化點較高，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，而新疆巖瀝青對瀝青的高溫性能改善稍差。因此，試驗選用青川巖瀝青對高溫型復合改性瀝青灌縫膠進行組配研究。

2.3其他助劑與改性劑

為了更好地促進高溫型復合改性瀝青灌縫膠各組分材料的分散與相容。試驗選用了60目廢舊橡膠粉、SBS和相容劑3種改性助劑，它們在體系中發(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，延長路而使用壽命等特點；相容劑采用糠醛抽出油，其芳烴含量高，可促進

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)狀結構，從而使瀝青的力學性能發(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。