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行業(yè)動態(tài)改性瀝青的發(fā)展趨勢
發(fā)布日期：2016年08月30日
改性瀝青的發(fā)展前景
雖然這一技術(shù)還有待于進(jìn)一步完善和規(guī)范化,但從其在不太長的時間里為各國所接受,被用在很多公路和機(jī)場跑道工程中,可見其確實起了應(yīng)有的作用,具有廣闊的發(fā)展前景, 主要表現(xiàn)為以下幾個方面:
a) SBR 橡膠改性產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工程實際,如重慶交通科研所研制的濕法SBR。
b) SBS 等熱塑性彈性體改性技術(shù)及PE等樹脂類復(fù)合改性技術(shù)得到較多應(yīng)用,如國創(chuàng)一號、二號。
c) 應(yīng)用于京津塘高速公路的土工格柵、土工布等改善瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的物理改性技術(shù)開始推廣。
d)SMA 路面
SMA路面于20世紀(jì)60年代發(fā)源于德國，現(xiàn)已發(fā)展成歐洲重交通道路、機(jī)場和港區(qū)道路流行的瀝青路面，隨后又應(yīng)用至美國，并在世界范圍內(nèi)推廣。SMA 由粗集料構(gòu)成的堅固的骨架結(jié)構(gòu)有優(yōu)良的抵抗長久變形的能力，而填充粗集料結(jié)構(gòu)空隙的瀝青賦予其高度的耐久性。其粗糙的表面構(gòu)造則使路面具有優(yōu)良的抗滑性能和較低的交通噪聲。德國于1984年制定了SMA 國家標(biāo)準(zhǔn)，迄今鋪筑面積超過l億平米 ；一些歐洲國家也陸續(xù)建立了SMA 標(biāo)準(zhǔn)，瑞典、西班牙SMA 鋪筑面積超過5000 萬平米，荷蘭、法國、丹麥、挪威和波蘭鋪筑面積也超過l000 萬平米 。1992年，我國在首都機(jī)場高速公路首次采用SMA。至今首都機(jī)場高速公路除了出現(xiàn)一些橫向溫度裂縫外，使用情況良好。1996年在首都機(jī)場東跑道和八達(dá)嶺高速公路、1997年在北京長安街，也修建了SMA路面。另外，河北、遼寧、山西、江蘇等省也先后修建了SMA路面。
e)OGFC路面
OGFC路面又稱為大孔隙透水性瀝青路面，它主要具有以下特點：OGFC路面即指多孔性排水瀝青面層，它具有較大的空隙率，能迅速讓路表降水滲入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，從結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排至道路邊緣，使瀝青路表保持相對干燥。使用OGFC路面不僅能有效地降低因表面積水引起的水霧、水濺及暗日眩光，而且可提供足夠的表面粗糙度，提高抗滑性能并能降低道路沿線噪音。美國早在1950年就開始研究OGFC，并在許多州得到了推廣應(yīng)用，例如亞利桑那州95％州際公路鋪筑了OGFC，加上非州際公路的鋪筑，總鋪筑面積占道路鋪筑面積的26﹪。在歐洲，德國于1960年首次建設(shè)此種路面，荷蘭、法國、瑞士、意大利等國也先后進(jìn)行了OGFC路面的鋪筑與研究。在亞洲，日本、馬來西亞、新加坡等國進(jìn)行了OGFC路面的鋪筑與評價工作，其中日本于1996年底累計鋪筑達(dá)800萬平米。我國1997年在杭州一金華公路鋪筑了l 000米的OGFC路面，效果良好；1999年在上海的西藏路至和田路、延安中路鋪筑了試驗路，其性能良好，達(dá)到了預(yù)期效果。
f)SUPER路面。
到1998年，美國利用Superpave方法的工程項目已達(dá)l339個，代表了全美1／3的熱拌瀝青混合料工程項目。我國上海浦東南干線和楊高南路立交南段進(jìn)行了Super路面的鋪筑與研究，取得了令人滿意的效果。烏魯木齊于2001年修建了Super改性瀝青路面(用于城市快速路)；西安也進(jìn)行了Super改性瀝青路面的鋪筑試驗，其路用效果還有待于進(jìn)一步驗證。
g) 提高路面質(zhì)量的需要
我國瀝青路面使用質(zhì)量常不能滿足8～15年設(shè)計使用年限的要求。以往瀝青路面病害以開裂、松散、坑槽類水損病害為主。隨著交通量增多和汽車軸載增加，瀝青面層高溫流動產(chǎn)生的推擁、車轍病害也日趨嚴(yán)重。分析產(chǎn)生病害的原因，除水損害是與忽視了對瀝青面層密水的基本要求有關(guān)外，車轍則與瀝青性能不能滿足日益增長的汽車荷載作用直接有關(guān)。要想根本解決瀝青面層高低溫穩(wěn)定性和局部損壞問題，根本出路之一在于使用優(yōu)質(zhì)的改性瀝青。
h)發(fā)展高性能瀝青面層的需要。
近年來，國外為滿足降低行車噪音、防止路面濺水和水霧類安全事故，以及為涵養(yǎng)雨水的環(huán)保需要，一種空隙率為20～30% 的“排水性”表面層被稱為“高性能面層”得到迅速的發(fā)展。有的國家已將之作為高速公路和重要道路的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)納入了技術(shù)規(guī)范，其作為新建和養(yǎng)護(hù)改建時的標(biāo)準(zhǔn)面層結(jié)構(gòu)迅速得到推廣應(yīng)用。但是這種高性能瀝青面層的應(yīng)用需具備兩個前提：
⑴下面層必須密水，以表面層滲下的雨水能從下面層表面排到兩側(cè)盲溝導(dǎo)出路基。
⑵必須使用60℃粘度＞20，000Pa·s的高粘度改性瀝青，而一般未改性的直餾瀝青60℃粘度僅150Pa·s左右，無法滿足各種高性能瀝青面層的材料要求。也可以說，今后發(fā)展適應(yīng)重載交通作用或滿足特種需求。的瀝青面層，均以應(yīng)用不同的改性瀝青為前提條件。
i)橋面鋪裝的需要。
鋼橋面由于變形大、溫差變化大，橋面鋪裝需要用高柔性和具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性的瀝青混合料，因此需要使用特殊的高粘度改性瀝青。水泥混凝土橋面需要層間結(jié)合良好、密水、抗車轍的瀝青混合料，因此需要使用高粘附性改性瀝青。
環(huán)境保護(hù)的需要環(huán)境保護(hù)方面除上述排水性面層和人行道中使用的透水性面層具有降噪、蓄水等環(huán)保功能外，怎樣使現(xiàn)有超期服役的或路面維修翻修時的老瀝青面層材料具有資源回收和廢料重新利用的功能，也是環(huán)保需要解決的問題。
結(jié)語
為改善瀝青面層的層間結(jié)合條件，采用改性瀝青作為粘層油使用是有效的。此外，改性瀝青作為優(yōu)質(zhì)防水涂料、防水卷材原料，也得到了廣泛應(yīng)用。
如何根據(jù)廢舊瀝青混合料類型和瀝青材料老化程度不同，摻配合適的再生用粘度改性瀝青，使混合料路用性能得到恢復(fù)，是今后需長期研究解決的問題。隨著高速公路建設(shè)里程的增長，高速公路養(yǎng)護(hù)工作量將日益增加。改性乳化瀝青稀漿封層作為高速公路裂縫防滲、磨耗恢復(fù)、車轍修復(fù)的一種重要養(yǎng)護(hù)措施必將得到廣泛應(yīng)用。但這種養(yǎng)護(hù)方法是以合格的改性瀝青材料為前提條件的，因此SBS改性乳化瀝青類材料在我國公路養(yǎng)護(hù)中，將有廣闊的應(yīng)用前景。采用液化改性瀝青生產(chǎn)的冷拌膠結(jié)料由于較非改性瀝青材料有更好的粘結(jié)力、并可在常溫、低溫條件下作用，因而會成為道路養(yǎng)護(hù)中的一種優(yōu)質(zhì)冷拌瀝青材料得到廣泛的應(yīng)用。
我國關(guān)于改性瀝青的研究工作雖然起步很早，基本上是和國際上同步的，但是主要停留在實驗室與試驗路上，缺乏大型系統(tǒng)工程。但隨著近年來改性瀝青以其優(yōu)良的使用性能得到社會認(rèn)可，使得其將會在將來的應(yīng)用具有更廣闊的前景。
雖然這一技術(shù)還有待于進(jìn)一步完善和規(guī)范化,但從其在不太長的時間里為各國所接受,被用在很多公路和機(jī)場跑道工程中,可見其確實起了應(yīng)有的作用,具有廣闊的發(fā)展前景, 主要表現(xiàn)為以下幾個方面:
a) SBR 橡膠改性產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工程實際,如重慶交通科研所研制的濕法SBR。
b) SBS 等熱塑性彈性體改性技術(shù)及PE等樹脂類復(fù)合改性技術(shù)得到較多應(yīng)用,如國創(chuàng)一號、二號。
c) 應(yīng)用于京津塘高速公路的土工格柵、土工布等改善瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的物理改性技術(shù)開始推廣。
d)SMA 路面
SMA路面于20世紀(jì)60年代發(fā)源于德國，現(xiàn)已發(fā)展成歐洲重交通道路、機(jī)場和港區(qū)道路流行的瀝青路面，隨后又應(yīng)用至美國，并在世界范圍內(nèi)推廣。SMA 由粗集料構(gòu)成的堅固的骨架結(jié)構(gòu)有優(yōu)良的抵抗長久變形的能力，而填充粗集料結(jié)構(gòu)空隙的瀝青賦予其高度的耐久性。其粗糙的表面構(gòu)造則使路面具有優(yōu)良的抗滑性能和較低的交通噪聲。德國于1984年制定了SMA 國家標(biāo)準(zhǔn)，迄今鋪筑面積超過l億平米 ；一些歐洲國家也陸續(xù)建立了SMA 標(biāo)準(zhǔn)，瑞典、西班牙SMA 鋪筑面積超過5000 萬平米，荷蘭、法國、丹麥、挪威和波蘭鋪筑面積也超過l000 萬平米 。1992年，我國在首都機(jī)場高速公路首次采用SMA。至今首都機(jī)場高速公路除了出現(xiàn)一些橫向溫度裂縫外，使用情況良好。1996年在首都機(jī)場東跑道和八達(dá)嶺高速公路、1997年在北京長安街，也修建了SMA路面。另外，河北、遼寧、山西、江蘇等省也先后修建了SMA路面。
e)OGFC路面
OGFC路面又稱為大孔隙透水性瀝青路面，它主要具有以下特點：OGFC路面即指多孔性排水瀝青面層，它具有較大的空隙率，能迅速讓路表降水滲入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，從結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排至道路邊緣，使瀝青路表保持相對干燥。使用OGFC路面不僅能有效地降低因表面積水引起的水霧、水濺及暗日眩光，而且可提供足夠的表面粗糙度，提高抗滑性能并能降低道路沿線噪音。美國早在1950年就開始研究OGFC，并在許多州得到了推廣應(yīng)用，例如亞利桑那州95％州際公路鋪筑了OGFC，加上非州際公路的鋪筑，總鋪筑面積占道路鋪筑面積的26﹪。在歐洲，德國于1960年首次建設(shè)此種路面，荷蘭、法國、瑞士、意大利等國也先后進(jìn)行了OGFC路面的鋪筑與研究。在亞洲，日本、馬來西亞、新加坡等國進(jìn)行了OGFC路面的鋪筑與評價工作，其中日本于1996年底累計鋪筑達(dá)800萬平米。我國1997年在杭州一金華公路鋪筑了l 000米的OGFC路面，效果良好；1999年在上海的西藏路至和田路、延安中路鋪筑了試驗路，其性能良好，達(dá)到了預(yù)期效果。
f)SUPER路面。
到1998年，美國利用Superpave方法的工程項目已達(dá)l339個，代表了全美1／3的熱拌瀝青混合料工程項目。我國上海浦東南干線和楊高南路立交南段進(jìn)行了Super路面的鋪筑與研究，取得了令人滿意的效果。烏魯木齊于2001年修建了Super改性瀝青路面(用于城市快速路)；西安也進(jìn)行了Super改性瀝青路面的鋪筑試驗，其路用效果還有待于進(jìn)一步驗證。
g) 提高路面質(zhì)量的需要
我國瀝青路面使用質(zhì)量常不能滿足8～15年設(shè)計使用年限的要求。以往瀝青路面病害以開裂、松散、坑槽類水損病害為主。隨著交通量增多和汽車軸載增加，瀝青面層高溫流動產(chǎn)生的推擁、車轍病害也日趨嚴(yán)重。分析產(chǎn)生病害的原因，除水損害是與忽視了對瀝青面層密水的基本要求有關(guān)外，車轍則與瀝青性能不能滿足日益增長的汽車荷載作用直接有關(guān)。要想根本解決瀝青面層高低溫穩(wěn)定性和局部損壞問題，根本出路之一在于使用優(yōu)質(zhì)的改性瀝青。
h)發(fā)展高性能瀝青面層的需要。
近年來，國外為滿足降低行車噪音、防止路面濺水和水霧類安全事故，以及為涵養(yǎng)雨水的環(huán)保需要，一種空隙率為20～30% 的“排水性”表面層被稱為“高性能面層”得到迅速的發(fā)展。有的國家已將之作為高速公路和重要道路的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)納入了技術(shù)規(guī)范，其作為新建和養(yǎng)護(hù)改建時的標(biāo)準(zhǔn)面層結(jié)構(gòu)迅速得到推廣應(yīng)用。但是這種高性能瀝青面層的應(yīng)用需具備兩個前提：
⑴下面層必須密水，以表面層滲下的雨水能從下面層表面排到兩側(cè)盲溝導(dǎo)出路基。
⑵必須使用60℃粘度＞20，000Pa·s的高粘度改性瀝青，而一般未改性的直餾瀝青60℃粘度僅150Pa·s左右，無法滿足各種高性能瀝青面層的材料要求。也可以說，今后發(fā)展適應(yīng)重載交通作用或滿足特種需求。的瀝青面層，均以應(yīng)用不同的改性瀝青為前提條件。
i)橋面鋪裝的需要。
鋼橋面由于變形大、溫差變化大，橋面鋪裝需要用高柔性和具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性的瀝青混合料，因此需要使用特殊的高粘度改性瀝青。水泥混凝土橋面需要層間結(jié)合良好、密水、抗車轍的瀝青混合料，因此需要使用高粘附性改性瀝青。
環(huán)境保護(hù)的需要環(huán)境保護(hù)方面除上述排水性面層和人行道中使用的透水性面層具有降噪、蓄水等環(huán)保功能外，怎樣使現(xiàn)有超期服役的或路面維修翻修時的老瀝青面層材料具有資源回收和廢料重新利用的功能，也是環(huán)保需要解決的問題。
結(jié)語
為改善瀝青面層的層間結(jié)合條件，采用改性瀝青作為粘層油使用是有效的。此外，改性瀝青作為優(yōu)質(zhì)防水涂料、防水卷材原料，也得到了廣泛應(yīng)用。
如何根據(jù)廢舊瀝青混合料類型和瀝青材料老化程度不同，摻配合適的再生用粘度改性瀝青，使混合料路用性能得到恢復(fù)，是今后需長期研究解決的問題。隨著高速公路建設(shè)里程的增長，高速公路養(yǎng)護(hù)工作量將日益增加。改性乳化瀝青稀漿封層作為高速公路裂縫防滲、磨耗恢復(fù)、車轍修復(fù)的一種重要養(yǎng)護(hù)措施必將得到廣泛應(yīng)用。但這種養(yǎng)護(hù)方法是以合格的改性瀝青材料為前提條件的，因此SBS改性乳化瀝青類材料在我國公路養(yǎng)護(hù)中，將有廣闊的應(yīng)用前景。采用液化改性瀝青生產(chǎn)的冷拌膠結(jié)料由于較非改性瀝青材料有更好的粘結(jié)力、并可在常溫、低溫條件下作用，因而會成為道路養(yǎng)護(hù)中的一種優(yōu)質(zhì)冷拌瀝青材料得到廣泛的應(yīng)用。
我國關(guān)于改性瀝青的研究工作雖然起步很早，基本上是和國際上同步的，但是主要停留在實驗室與試驗路上，缺乏大型系統(tǒng)工程。但隨著近年來改性瀝青以其優(yōu)良的使用性能得到社會認(rèn)可，使得其將會在將來的應(yīng)用具有更廣闊的前景。
