SBR改性乳化沥青在粘层中的作用

1、26公 路 与 汽 运 第6期Highw ays & A utomotive A pplications2001年12月文章编号:1671 -2668 (2001 06 -0026 -02SBR 改性乳化沥青在粘层中的作用林惠瑜(广州市公路工程公司, 广东广州510075结构承载力和耐久性, 沥青混合料面层与其它相邻结构层层间处理技术也越来越引起人们的广泛重视。了使高速公路沥青路面结构体系具有良好的随着我国高速公路的发展, 将会有越来层间界面。如果层间界面存在抗剪强度不越多的高速公路采用沥青路面结构。近些足的薄弱环节, 就会使面层在粘合面上发生剪切位移, 严重时形成拥包、开裂和车辙等早

2、摘 要:说明了加强沥青路面结构层间粘结的重要性, 经试验证明,SBR 复合改性乳化沥青用作粘层油的路用性能优于普通乳化沥青和热沥青。年, 为了谋求更高的质量标准, 对路基路面材料及其结构组成进行了不少优化和改进。为关键词: SBR改性乳化沥青; 稳定性粘层;1 加强沥青路面结构层间粘结的重要性压实成型的沥青混合料是由石质骨料、沥青胶结料和残余空隙所组成的一种空间网络结构体。它的强度构成来源于沥青材料的粘结力和骨料的摩阻力, 同时材料本身的均质性和连续性也是强度构成的根本条件。实际工程中, 在完成自下而上每一个结构层的铺装时, 都需要进行足够的振实碾压。因而这些结构层的表面都达到了相对密实平整状

3、态, 在层与层结合面上摩阻力就会大大低于混合料本身, 其强度构成转为对粘结力的依赖。如果没有更加优质的材料进行粘结处理, 创造一个等于或大于混合料强度的层间体, 层间结合面就会成为一个薄弱环节, 难以承受水平方向过大剪切力的破坏。在实际作用于路面的行车荷载中, 其水平作用力对沥青路面所产生的影响范围主要局限于沥青面层(包括沥青面层与下卧层的期病害。过去不管是下封层还是粘层, 习惯认为使用普通沥青材料已经起到了粘结层作用。其实这些未经改良的沥青材料在温度稳定性和粘结力方面是不能满足使用条件要求的,尤其在当今高速公路大交通、重轴载条件下更不能满足要求。为此在高速公路建设中采用SBR 复合粘结剂作为

4、层间粘结材料, 以改善结构层间联结条件, 提高层间抗剪强度。2 SBR 复合粘结剂性能SBR 复合粘结剂是在SBR 改性乳化沥青的基础上发展研制而成的多组分合成乳化材料, 它对沥青砼和水泥砼材料都有很强的粘结力, 高弹态温度区间较大。其基本原理在于有极性基团和非极性基团组成的不对称结构具有偶极矩, 能表现出力场。石油沥青中碳和氢的含量为90 %95 %。其余部分为氧、硫、氮, 这些元素可以组成极性基团,如:-OH、-COOH 、-NH2等。这些基团含量不同, 沥青就表现出不同的粘结力。而SBR 复合粘结剂在引入高分子弹性结构化合物的同时引入较多的极性基团, 加大了分子定向吸附能力, 形成了较强

5、的极性感应, 也. 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 阳离子带正电( + 阳离子带正电( + 公 路 与 汽 运总第87期Highw ays & A utomotive A pplications蒸发残针入度/ 0. 1mm+83 100 g ,25 ,5 s 下层结构结构均为不规则状, 非机械切割没法分开上, 这说明结合面强度不低于混合料留物质延度/ cm> 100 5 cm/ min ,25 溶解度/% 三氯乙烯本身。而未采用SBR 粘结剂处理的

6、结构层筛上剩余量/ % 0.12间结合面在钻芯过程中很容易分开。室内试验和钻芯取样均表明,SBR 复合微粒离子电荷获得额外的定向能力。因而SBR 复合粘结剂不仅具有较强的界面吸附力, 而且材料本身也反应出很强的内聚力。改性前乳化沥青技术指标如表1所示。采用SBR 改性后的复合改性乳化沥青与乳化沥青、热沥青性能对比试验结果见表2。表1 乳化沥青技术指标试验项目测试值备注破乳速度慢裂蒸发残留物含量 / % 58.4阴离子带负电( -与矿料的粘附性(裹覆面积 标准粘度(C25 ,3 (S > 2/ 317储存稳定性/% 1d <1表2 性能对比试验结果序号试验项目试验条件 试验结果乳化沥

7、青SBR 复合改性乳化沥青热沥青1粘结强度/ MPa60 -15 20 0. 038 62. 3412. 7270. 1183. 98435. 1733 0. 053 1 3. 095 3. 574 抗剪强度 -15 2. 911 5. 057 3 3. 200 / MPa 20 3. 187 6. 076 3 4. 735 3 粘附性 /级水煮法 143 4 热流动值 / cm C60 6 h (60° 10. 8 1. 0 19. 6 5 脆点 / 弗拉斯法 -9. 6 -21. 2 -10. 1 注 :1粘层油路用性能试验目前尚无统一标准。 1、2、 4 三项试验为非标准方法。

8、粘附性参照 T0616 93 方法试验。脆点按照 T0613 -93 方法试验。 2粘结强度以垂直剥离方法测试。抗剪强度以直 剪方法测试。 3 由于粘结力很强 ,测试时部分从水泥试件接触面 处拉开 ,并非完全从粘结面上拉开。 以上对比试验结果表明 ,SBR 复合改性 乳化沥青用作粘层油的路用性能优于普通乳 化沥青和热沥青。 3 工程应用 粘层油主要用来提高高速公路沥青路面 结构的紧密性 ,虽然用量少 ,但其作用不可忽 视。在广州北二环高速公路 ( K18 + 645 K35 + 012沥青路面粘层处理和水泥砼桥面 的防水施工中 ,大量使用了 SBR 复合粘结剂 乳液 ,用量为 0.5 kg/m

9、2,浓度为 55 %。钻芯 取样表明 ,采用 SBR 复合粘结剂作为粘层的 粘结剂与其它材料相比具有以下特点 : 1 SBR 复合粘结剂对沥青砼和水泥砼 材料都有良好的粘结力 ,并且具有良好的稳 定性。 2由于 SBR 复合粘结剂中的改性成分 相互交联成网状 ,大大限制了沥青成分中胶 束的自由度 ,当这种复合材料在道路表面成 形后 ,不易引起摊铺机胶轮或履带打滑 ,为交 叉施工、加快工程进度以及保证最终施工质 量创造了条件。 3施工方便 ,污染小 ,无危险。 4 结束语 当前我国高速公路的建设正处在发展时 期 ,工艺和技术尚未完全成熟。为达到全面 提高工程质量的目的 ,应更多地采用一些经 过验证的优质材料及较为先进的工艺来弥补 技术上尚未完善的不足之处 ,从而达到促进 新材料新技术的发展、提高高等级公路使用 寿命的目的。 参考文献 : 1 JTJ 036-98,公