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-本文為網絡收集精選范文、公文、論文、和其他應用文檔,如需本文,請下載-改性瀝青在中國高速公路上的推廣及應用的論文本文從網絡收集而來,上傳到平臺為了幫到更多的人,如果您需要使用本文檔,請點擊下載按鈕下載本文檔(有償下載),另外祝您生活愉快,工作順利,萬事如意!改性瀝青在中國高速公路上的推廣及應用現(xiàn)代高速公路發(fā)生許多變化:交通流量和行駛頻度急劇增長,貨運車的軸重不斷增加,普遍實行分車道單向行駛,要求進一步提高路面抗流動性,即高溫下抗車轍的能力。提高柔性和彈性,即低溫下抗開裂的能力。提高耐磨耗能力和延長使用壽命。普通石油瀝青在低溫下容易脆裂,在高溫下容易軟化,在行車載荷的反復作用下容易出現(xiàn)車轍、推移、起包等現(xiàn)象,性能已無法滿足需要,而采用改性瀝青以解決高速公路路面抗高低溫、抗滑、耐久性及大承載力的問題,是當前國內外先進技術之一。 1 改性瀝青的含義及特點 改性瀝青 modified bitumen(英),modified asphalt cement(美)是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑),或采取對瀝青輕度氧化加工等措施,從而使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青混合物。用它鋪設的路面有以下特點:耐高溫、抗低溫、適應性強、韌性好、抗疲勞、增大路面承載能力、抗水、油和紫外線輻射、延緩老化、性能穩(wěn)定、使用壽命長、降低養(yǎng)護費用。 2 改性瀝青的種類及其特性 自1873年英國首次公布橡膠改性瀝青專利以來,改性瀝青已形成了多種品牌。根據(jù)不同的標準,可以把改性瀝青分成很多類別。根據(jù)改性瀝青在國內的使用情況,改性瀝青主要有: 丁苯橡膠(sbr):粉碎后按2%加入瀝青,制成改性瀝青母體,然后使用時再加入一定比例與普通瀝青混合。還有將sbr加入溶劑成為span膠乳,直接摻入瀝青,但這種方法施工工藝料繁瑣,效果也不甚明顯,未能大面積推廣使用。 聚乙?。╬e):奧地利使用了一種稱之為nobohalt的改性瀝青,使用已有15年的歷史,其后在意大利、捷克、美國也相應推廣使用。在瀝青加入聚乙稀(pe)或再摻苯乙烯共聚物(熱塑料性體(sbs),在表面層中還使用了石棉纖維,稱之為瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面(sma)。我國首次使用改性瀝青是1994年首都機場高速公路,使用了奧地利技術nobohalt。其關鍵技術在于利用間隙可不斷調整的大型膠體磨使改性劑反復多次通過磨體而達到非常均勻與瀝青共混,用400倍顯微鏡面觀察切片晶體結構是否混合均勻。pe對改善高溫穩(wěn)定性較好,而sbs對改善低溫穩(wěn)定性較好,1996年首都機場東跑道罩面摻入4%pe+2%sbs,另外還摻入%石棉纖維,使用改性劑以后,針入度比原來瀝青減少了一個等級,軟化點大為升高,粘度增加了7倍,說明瀝青的高溫穩(wěn)定性有顯著提高。北京市公路局已自行研制成功大型膠體磨,研磨后的晶體直徑可達15(微米)以下,其性能已超過奧地利設備,故生產成本可以大幅度降低。 北美瀝青un-a:是美國猶他州東部uintah盆地所產的一種天然樹脂,呈塊狀,經加工研磨成粉末,成為商品。根據(jù)北京公路局所作試驗,加入5%-10%的un-a,瀝青的針入度延度脆點以及粘附性、馬歇爾穩(wěn)定度均有明顯的改善。un-a是粉末狀,可直接加入瀝青,所以它的添加使用非常方便。目前尚未使用于工程,有待進一步論證。 sbs改性瀝青:sbs改性劑是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其最大特點是可同時改善瀝青的高、低溫性能,具有良好的彈性恢復性能,抗老化能力也強。 mac改性瀝青:是從美國引進的一種新型的改性瀝青。mac改性瀝青于1987年由美國海瑞瀝青材料公司研制生產,在美國的亞利桑那州、德克薩斯州、印第安納州使用,效果較好。我國在1998年引進該技術,并首先應用于山東的部分高速,并逐步推行使用。mac改性瀝青有較好的耐老化性能,通過化學改性,有較好的穩(wěn)定性,在常溫下存放半年不離析,無需加任何穩(wěn)定劑,不含硫,對人體無害,是一種環(huán)保型產品;mac還具有較好的抗車轍能力和抗水(油)損害能力,因其具有在高溫下較高的粘度,易形成較厚的瀝青膜,而不發(fā)生析漏現(xiàn)象,可以有效的阻止水分侵入和提高瀝青與集料的粘附性,增加粘結力,起到抗水損害的作用。 廢膠粉改性瀝青:膠粉的添加對瀝青總體性能有較大的影響。第一,經carcia-morales等研究,該改性瀝青有較強的承受車輛負載的能力,具有更好的適應性。第二,經張麗萍等研究,該改性瀝青有較好的抵抗水損害、高溫穩(wěn)定性和低溫抗開裂性能。第三,經chipps 等研究,發(fā)現(xiàn)該改性瀝青表現(xiàn)出最優(yōu)的老化性能,硬化速度慢,氧化速度低;palit 等研究也發(fā)現(xiàn)膠粉改性瀝青混合料改善了疲勞和永久變形性能,具有較低的溫度敏感性和較好的抗?jié)駬p害性能。 環(huán)氧瀝青:20世紀60年代,殼牌石油瀝青公司首次開發(fā)環(huán)氧瀝青,并在世界各地的不同環(huán)境下應用以充分顯示該產品優(yōu)良的路用性能。40多年來,環(huán)氧瀝青的品種層出不窮,其研究及應用日趨廣泛。環(huán)氧瀝青具有優(yōu)良的高溫抗車轍、低溫抗開裂、耐久性和抗疲勞性能,廣泛應用于正交異性鋼橋面鋪裝和超重載交通道路。 3 改性瀝青具有良好的應用前景 隨著我國改革開放的深入發(fā)展,公路建設的歷史開始譜寫光輝燦爛的一頁,使我國公路運輸狀況得到了明顯改善,并為公路交通的發(fā)展打下了良好的基礎。盡管如此,交通仍然是制約我國經濟發(fā)展的環(huán)節(jié)。我國絕大部分公路仍然是等級低、質量差的中低級路面。公路網密度與西方發(fā)達國家相較仍有較大差距。因此在今后50年內公路建設的大發(fā)展大投入勢頭不會減弱,公路等級和修筑質量也會不斷提高。我國政府及工程部門已經普遍認識到材料質量對于路面質量和使用壽命的重要性。我國目前石油瀝青產量約340萬噸,其中道路瀝青250萬噸,能達到交通部jtj032-94重交瀝青質量要求的優(yōu)質路用瀝青約30萬噸,每年有40-50萬噸優(yōu)質瀝青依賴進口。改性瀝青是優(yōu)質瀝青中的優(yōu)質瀝青,在我國改性瀝青還剛剛起步,用量不到瀝青總量的1%,目前主要是依靠進口或依靠國外技術在國內生產。根據(jù)目前國外經驗改性瀝青的用量約占瀝青總量的10%,我國對改性瀝青的需求量會越來越多,如果達到目前工業(yè)發(fā)達國家的水平,對改性瀝青的年需求量將達到100萬噸以上。 公路是我國經濟的基礎設施,改性瀝青能夠顯著地延長路面使用壽命。在歐美一般認為采用改性瀝青可使路面壽延長1/3-1/4,也有的國家認為可延長50%(如澳大利亞)。目前我國高速公路的投資一般是3000-3500萬元/公里。采用改性瀝青后,每噸瀝青增加成本約800元,每公里高速公路增加成本約20萬元。增加的費用在總投資中所占比例約6%,既為原投資的1/20。這同延長路面壽命、節(jié)約或推遲巨額養(yǎng)護投資相比經濟效益是非常巨大的。因此改性瀝青的生產和推廣應用具有良好的前景。 自上世紀90年代以來,我國瀝青路面施工工程應用改性瀝青從無到有,由少到多,由局部到基本普及。由于改性瀝青的應用,使瀝青路面的熱穩(wěn)定性、冷穩(wěn)定性和使用壽命都得到了較大的提高,尤其是道路病害的出現(xiàn)頻率顯著下降。這從一個側面也使道路的現(xiàn)代化管理水平得到了提高,日常養(yǎng)護工程量及工程成本大大下降。比較突出的例如北京首都機場東跑道、滬寧高速、山西晉焦高速等一大批使用改性瀝青的道路路面強度及各項指標均大大提高。這些
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