改性沥青使用问题

改性沥青在我国应用的思考内

容•SBS改性沥青使用问题•废橡胶改性沥青使用•PPA改性沥青的机遇与挑战•岩沥青与湖沥青•环氧沥青石油沥青何为石油沥青？•

蒸馏工艺•

氧化半氧化工艺•

溶剂脱工艺•

调和工艺沥青在混合料中的需求与作用沥青就是

胶粘剂？•

增加粘附力•

增加粘聚力石油沥青评价方法针入度体系针入度、10度延度、软化点、60度粘度、老化、含蜡量粘度体系粘度、老化PG分级DSR、BBR、DT组分饱和分、芳香分、胶质、沥青质胶质大于15%？改性沥青改性沥青三大体系•

SBS

(99%)•

SBR

(1%)•

EVA

PE(?很少)•SBS

流行原因？人为？还是必然？SBS改性沥青评价•针入度5度还是10度延度？软化点老化PI意义？135度粘度限制？1.4——3.0？？•PG分级•

适用性？改性剂剂量对软化点和粘度影响SBR粘度SBSEVA软化点SBSEVASBR聚合物用量

(%)改性沥青期望性质SBS改性沥青加工工艺纯SBS加工，掺加4%-5%线性或星型SBS溶剂油添加硫化剂添加）聚合物与沥青相分布（SBS剂量？）不同基质沥青对改性沥青效果影响基质沥青选择是否重要？SBS颗粒在沥青混合料中状态不同加工温度影响SBS改性沥青剂量测定SBS改性沥青流行PATT沥青粘聚力测定F40-2004规范中改性沥青技术要求改性沥青使用模式1.现场加工模式基质沥青的品种和质量改性剂的品种和剂量储存性问题2.工厂化生产模式使用方便难以控制原材料离析问题3.组合式生产模式软化点与低温延度•软化点与SBS的品种和计量有关•软化点于交联剂的品质和计量有关•低温延度与基质沥青关系非常大•SBS参量,加工工艺有限的影响低温延度•掺加增容剂可以改善低温延度.关于改性沥青的针入度指数P.I=30/(1+50A)-10P.I的局限性•1.仅能反映相当窄温度范围内沥青的稠度变化(5-30ºC)•2.试验方法的精密度影响•3.不同测量温度范围得到的P.I有差别试验方法的精密度影响沥青AB1次数122温度,

15

25

30

15

25

30

15

25

30

15

25

30ºC针入度,

21

54

80

23

54

79

27

75

11

5

29

75

1111/10mmP.I

0.1523R

0.9980.73350.999-0.36920.9980.13510.998在不同温度下的P.I沥青A15-25ºC15-30ºC25-30ºC-1.65-1.341.88-1.84-1.241.93-2.18-1.032.05BCSBS改性沥青热储存时性能的衰变时间,h

针入度,1/10mm软化

延度,

弹性点,ºC恢复,%30ºC25ºC15ºC5ºC,cm03969.2

47

19

93.5

30.1

9971

49

21

93.7

27.6

9969

47.7

21.3

92

25.4

9920

70.2

49

21.4

89.3

25.5

9834

74.3

49.8

23

88.4

25.4

9749

74

51.5

23

85.2

23.5

9669

74.3

52.4

22.7

84

22.1

96不同改性沥青热储存后性能沥青AB软化点,

当天

88.2

98.2

86.3

98.3ºC1天

77.4

86.6

5676.5粘度,

当天

1337

2425

1845

800(135ºC)1天

1737

2750

745

785G/Sinδ(

当天

2.403

2.533

2.346

1.932kPa)1天

2.837

2.669

1.908

1.803基质沥青性质沥青AB针入度,25ºC9091软化点,

ºC45.544.0>100延度,15ºC,cm

>100RTFOT(163ºC,75Min)质量损失,%针入度比,%0.16580.6958延度,15ºC,cm

>100>100基质沥青的组分分析沥青A饱和分,%芳香分,%胶质,%

沥青质/%19.952.6232.8219.2319.38.08B38.165.99Construction

Rutting

Fatigue

LowTemp.Cracking

Cracking[DTT][RV][DSR][BBR]TimeRTFO

agingPAV

agingNoagingAASHTO

MP1

SpecificationsCECRWMAvg

7-dayMax,oC1-dayMin,

oCPG

46PG52PG58PG64PG70PG76PG

82-34

-40

-46

-10

-16

-22

-28

-34

-40

-46

-16

-22

-28

-34

-40

-10

-16

-22

-28

-34

-40

-10

-16

-22

-28

-34

-40

-10

-16

-22

-28

-34

-10

-16

-22

-28

-34ORIGINAL>

230oC(Flash

Point)

FP.<

3

Pa

s

135oC(Rotational

Viscosity)

RV@(Dynamic

Shear

Rheometer)

DSRG*/sin

d>1.00kPa4646528258647076(ROLLING

THIN

FILM

OVEN)

RTFO

Mass

Loss

<

1.00%(Dynamic

Shear

Rheometer)

DSRG*/sin

d>2.20kPa5258647076(PRESSURE

AGING

VESSEL)

PAV20Hours,2.07MPa9090100100100

(110)100

(110)110

(110)(Dynamic

Shear

Rheometer)

DSRG*sin

d<5000kPa107425

22

19

16

13

10725

22

19

16

13

31

28

25

22

19

16

34

31

28

25

22

19

37

34

31

28

25

40

23

87

34

31CreepStiffness,TP1:S,Maximum,

30

MPa(Bending

Beam

Rheometer)

BBR“S”Stiffness

&“m”-valuem–

value,

minimum,0.300-24

-30

-3612

-18

-2400-6

-12

-18

-24

-30

-36

-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-2400-6-6-(Bending

Beam

Rheometer)

BBR

Physical

Hardening(Direct

Tension)

DTReportValueDirectTension,TP3:Failure

Strain,minimum,1%4

-30

-36-6

-12

-18

-24

-30

-36

-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-24

-300-6

-12

-18

-24-12

-18

-24改性沥青PG高温分级的问题沥青G/Sinδ(kPa)1234RQ未改性

原样64ºC58ºC0.660.5010.5410.765>1.01.3851.6383.6120.9921.5391.9893.3521.0191.5633.3240.7061.1181.2932.9161.1171.7413.7420.6031.0141.3862.6111.5821.6663.4700.7141.52RTFOT

64ºC58ºC>2.2>1.0>2.2SBS原样82ºC76ºC改性RFTOT

76ºC70ºC1.6893.022新的改性沥青评价体系M320主要变化（SUPERPAVE

PG)储存稳定性试验仪改性剂与基质沥青的筛选试验（首次）重复应力蠕变与恢复（MSCR）3.2kPaDSR加载

1sec；9sec恢复.0.1kPa1

10timetimeJnr定义τ

=蠕变应力，kPa30252015105Jnr=不可恢复蠕变柔量J

=

γ

/

τnruγu

=不可恢复应变均值00204060Ti

me

s80100何为恢复应变?76543210γp

峰值应变γr恢复应变%恢复应变比=(γr/

γp)X100γu

=不可恢复应变024681012timesMSCR•聚合物改性沥青表现出极强的应力敏感性•现行的结合料标准不能对此进行评估.G*/sinδ

与

ALF

车辙关系现行的SHRP

指标与车辙相关性差（对于改性沥青）Jnr和

ALF车辙关系25.6kPa2.52y

=

4.7357x

-

1.1666R2

=

0.81671.51MSCR

与ALF车辙表现出极好的相关性0.5000.10.20.30.40.50.60.70.8ALF

Rutting

inMSCR

结合料标准Original64DSRG*/si

δ

Min1.0RTFOT6464StandardMSCR3.2<4.0[(MSCR3.2–MSCR0.1)/MSCR0.1]<.7564Heavy6464MSCR3.2<2.064Ver

yheavyMSCR3.2<1.0PAVSgrade28282525222219191616DSRG*si

δMax5000HandVgradeDSRG*si

δ

Max6000Lowtemp.BBRandDTT

remainunchanged.初始样品目的测试方法AASHTO

实验条件温度标准方法（C）PATPP50．075mm体积余留量〈2%判别结合料是否含有超尺寸颗粒？改性剂形状N-9090报告OCTAMNE苯〈2%报告LASTDSRPP5TP5RS，RD结合料是否稳定？储存稳定性165LT0．8如果不满足，报告R

，SR

，Tcs，Tcd，Ksi，〈R

，RDSDKdi〈1.224Hrs/1hr物理硬化BBR，DTTTP1，TP3破坏应力和应变，S，m（60）报告TVGTTPP5慢降温速率玻璃化转变10C/Min40--60

TG，A1，Ag

报告环境和交通条件1.2.3.平均7天最高路面设计温度，0C，

HT;中间路面设计温度，

0C，

IT;最低路面设计温度，0C，LTESAL

范围：L

〈

1.0百万次，

M〈1.0-3.0

百万次，

H〉3.0

百万次行使速度：F

中到快交通，

S慢交通PG分级

HTITLT目的实验参数AASHTO

方法测试速率原样测试应力应变温度，0C标准安全性闪点T48Min2300C泵送性拌合性压实性粘度粘度粘度TP48TP48TP48TP520rpm低剪切低剪切2%〈扭矩〈98%2%〈扭矩〈98%2%〈扭矩〈98%135160150HTMax3Pa.sMaxXPa.s（a）MaxXPa.s（b）抗车辙性交通速度：正常粘性蠕变劲度加/卸载0.01/0.09s蠕变应力25PaGVMinXX

KPa（C）RTFO后样品挥发性质量损失T240TP5163HTMax，X%(d)抗车辙性交通速度：正常粘性蠕变劲度加/卸载0.01/0.09s蠕变应力25PaGVMinXX

KPa（e）RTFO和PAV老化后的样品抗疲劳性交通速度：正常重复应力扫描TP5加/卸载100rad/s应力幅值50KPaITNpMinXXX（f）抗温度开裂降温速率：快BBR,DTT,TVGTTTP1,TP3,PP5降温速率XX0C/hr(g)开裂温度0CMax

LT(a)3.0

Pa-s

(b)

6.0

Pa-s

(c)20Kpa

(d)

0.6%

(e)

40Kpa

(f)5000

(g)

10C/min欧洲改性沥青评价欧洲改性沥青评价橡胶改性沥青湿法

(胶粉占18-22%)z

(胶粉占15%)z

(胶粉占10%)

–

工厂混合(胶粉占5%

+SBS)–

工厂混合z

(胶粉占3.5%)

–

工厂混合干法-占集料重量的1,

2,

3%橡胶改性沥青需求增加橡胶改性沥青与橡胶沥青区别技术要求橡胶沥青标准外加添加剂增加固体颗粒改性剂添加方法固体颗粒改性剂均匀性？？PE改性沥青的失宠失宠原因？低温性能局限、推广力度不足PRI和Duroflex

的出现？PE的关系？湖沥青、岩沥青及硬质沥青评价岩沥青布敦岩沥青(BRA)产品质量标准指标单位％印尼国家标准天然沥青含量灰分含量密度（）闪点≥18-％g/cm3℃≥1.70≥230≤2.0含水量％道路石