环氧沥青综述

环氧沥青的发展及其运用

摘要：环氧沥青是一种新型改性沥青，它的热固性赋予沥青以优良的物理、力学性能。用环氧沥青拌制的沥青混合料，具有强度高、韧性好、优良的抗疲劳性能、温度稳定性、耐腐蚀性能。

本文主要讲述环氧沥青的发展历史、制备工艺、基本性能，以及环氧沥青混合料在路面铺装的使用状况。

关键词：环氧沥青；耐疲劳性；耐久性能；沥青混合料

The development and application of apoxy asphalt ABSTRACT :Epoxy resin asphalt is a new of modified asphalt. Thermosetting gives asphalt good physical and mechanical property. epoxy resin asphalt mixture have high strength, toughness, good fatigue resistance, temperature stability, corrosion resistance.

This paper mainly tell that the development of epoxy resin asphalt and the method of preparation, basic properties, and the application in pavement.

Key words: epoxy resin asphalt; fatigue property; durability; asphalt mixture

1前言

1.1 道路沥青发展概述

随着我国改革开放和国民经济的迅速发展，需要大规模的修建高等级公路。沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比，其强度和稳定性都大大提高，与水泥混凝土路面相比，沥青路面表面平整无接缝，行车振动小，噪音低，开放交通快，养护简便，适宜于路面分期修建，是我国路面的重要结构形式[1,2]。

沥青具有黏性和弹性，其表现为流动性和抗流动性。低温下，弹性占主导地位，沥青表现出抗流动性；高温下，黏性占主导地位，沥青易流动[3]。现代高等级公路的交通的特点是：交通密度大、车辆轴载重、荷载作用间歇短，以及高速和渠化，导致用沥青铺设的路面，在冬天寒冷季节，易出现温缩裂缝，在夏天高温季节，重载荷作用下易出现车辙，这主要是由于沥青在低温条件下脆性大、柔韧性差，而在高温条件下抗拉强度较低。

为此人们开始使对沥青进行改性以提高其性能。所谓改性沥青，也包括改性沥青混合料是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外

掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料。

1.2 环氧沥青的特点及国内外的研究现状

1.2.1 环氧沥青的特点

环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生硬化反应形成不可逆

的固化物。这种固化物从根本上改变了沥青的热塑性质，而赋予沥青完全新的

优良物理、力学性能。用环氧沥青拌制的沥青混凝土，与普通沥青混凝土相比较，或与其它热塑性的改性沥青混凝土相比较，性能有很大的区别。环氧沥青混凝土有许多性质，如强度、刚度、耐久性等都与水泥混凝土颇为相似，但同时它又在很多方面具有沥青混凝土的优良特性。纵观目前国内外采用的改性方法，除采用环氧树脂改性方法外很难做到提高沥青材料的综合性能[4]。

环氧沥青之所以有如此优良的性能，得益于环氧沥青中的环氧树脂，而环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量大、应用最广的品种。环氧树脂中含有独特的环氧基，以及羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有许多优异的性能。与其它热固性树脂相比较，环氧树脂的种类和牌号最多，性能各异。环氧树脂固化剂的种类更多，再加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进行多种多样的组合和组配。从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。几乎能适应和满足种种不同使用性能和工艺性能的要求。这是其它热固性树脂所无法相比的。

环氧树脂及其固化物具有以下性能特剧[5]：

(1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。

(2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基、以及醚键、胺键、酯键等极性基团赋予环氧固化物极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作结构胶。

(3)固化收缩率小。一般为19～6296。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～1096；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为

4％～8％)。线胀系数也小。所以其产品尺寸稳定，内应力小，不易开裂。

(4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。

(5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。

(6)稳定性好。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。

(7)环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。而高耐热坏氧树脂的耐热性可达200℃或更高。

1.2.2 国内外的研究现状

国外在上个世纪六十年代就有环氧树脂改性沥青材料的研究。1961年，Thomas F.Mika等人第一次制备了环氧树脂改性沥青材料[6]，相容剂用的是松焦油。后来，出现了单组份和兰组份的环氧树脂改性沥青。早期的环氧沥青主要是作为机场跑道的道面，用来抵抗发动机的燃料和尾气对路面的损坏。1967年，由美国的Adhesive工程公司首次将壳牌环氧沥青用于洛杉矶的Sam-Mateo．Hayward大桥的正交异性桥面铺装。壳牌环氧沥青采用的是慢速固化剂，虽然在铺筑后可以通车，但要完全固化则需要2～6周的时间，视周围环境的温度来定。1979年，Hayashi等提出了先用顺丁烯二酸酐来改性沥青，然后再加入固化剂作为一组份，另一组分为环氧树脂。

日本也在20世纪70年代对环氧沥青混合料进行过广泛的研究，但环氧沥青混合料对温度和时间要求较为苛刻，直到20世纪90年代，日本才解决制备环氧沥青的各种问题，环氧沥青逐步在日本应用。

国内环氧树脂改性沥青材最早是作为涂料或者屋顶铺面材料而不是作为道路或桥梁铺装材料，道桥行业对环氧沥青的研究起步较晚，最早的是上海市政工程管理处和同济大学在1992年到1995年进行的环氧沥青混合料的配制以及力学性能研究[7]。随着2000年南京长江二桥采用美国的环氧沥青铺面之后[8]。2005年南京长江三桥采用了更先进的美国环氧沥青，将使桥面保持良好的平整性、温度适应性、防水性和耐用性，可连续使用10年不需要大修。

2 环氧沥青的制备及工艺要求

2.1 环氧树脂的选择

环氧树脂是一种含有环氧基团以脂肪族、脂环族或芳香族有机化合物为骨架的低聚物。通常在室温下为粘稠性液体，在相应温度下与硬化剂(hardene agent)混和可发生硬化反应形成空间立体结构的网状高聚物，叫21硬化厉的产物具有粘接强度大、收缩率小、耐热性、耐化学药品性以及机械性能和电气性能优良的特点。

但环氧树脂在使用过程中其脆性大、耐侯性差和延展性低等弱点也大大地限制了环氧树脂的使用范围。通常情况下要改善环氧树脂硬化产物的脆性和延展性能，主要通过选择或台成适当的硬化剂以改变硬化产物的分子架构从而在一定程度上提高使用性能。

环氧树脂按结构特点分类可分为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂环族环氧树脂类和环氧化烯烃类。其中缩水甘油醚类中的双酚A型环氧树脂是环氧树脂家族中应用较广的一个产品。目前采用的为是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂作用下缩聚而成。缩聚产物端基为环氧基的线型环氧树脂通式为：

双酚A型环氧树脂的分子结构中含有反应能力强的环氧基，主链上有许多醚键。是种线性聚醚结构。分子链上相距一定距离有许多羟基，是一种长链多元醇。主链上还有在量苯环、次甲基和异丙基。这些特点可起到以下作用：环氧基和羟基使得树脂具有反应活性，并使硬化物具有很强的内聚力和粘结力。醚键和羟基是极性基因，有助于提高浸润性和粘附力。醚键和C-C键使大分子具有一定柔顺性。苯环使固化物具有耐热性和刚性。键的键能高，从而提高了而碱性。且经显性致死突变指数(Ames)试验证明双酚A型环氧树脂无致癌、致畸、致细胞突变性，因此可安全使用。基于双酚A型环氧树脂有以上优点，本论文采用其为环氧改性沥青中的改性树脂。

2.2 固化剂的选择

由于固化剂的选择对环氧沥青的影响较大，选择时要适应以下几点要求：1．环氧树脂和固化剂掺合后，在一定固化温度下，初期混合物固化时间应满足沥青混凝土的搅拌、运输、摊铺以及碾压等所需要的时间[11]。

2．固化剂不但应在高温下使环氧树脂固化，而且在常温下也可以慢慢固化，因为环氧沥青混合料在铺筑后的常温条件下，仍然需要进一步固化，使混合料强度得到不断增长。

3．固化剂在实际应用中，应具有产量大、价值低、无毒害、易控制这些先决条件，使得环氧沥青使用易于推广和普及。

所以，固化剂一般选择酸酐类（甲基四氢苯酐或者甲基六氢邻二甲酸酐等）作为环氧沥青的固化剂[12]。因其毒性较小，且挥发性较低，既节约成本，又利于环氧沥青的固化。

2.3 环氧沥青制备的工艺要求

环氧树脂与沥青反应生成一种不可逆的固化物，从根本上改变了沥青的热塑性。但是，正因为环氧沥青使热固性物质，与普通沥青相比，还存在着许多问题。所以，制备环氧沥青时需要考虑以下几方面的问题：

1．环氧树脂与沥青相容性差

环氧树脂是极性物质，而沥青是非极性物质，两者混合时相容性较差。为了制备性能均一、稳定的环氧沥青混合料，应改善环氧树脂与沥青的分散性，提高二者的相容性。一般加入相容剂。

2．普通环氧树脂制备的环氧沥青柔韧性较差

普通的环氧树脂固化后的脆性差，导致延展性能较差，难以满足钢桥面铺装层对混合料性能的要求。

3．环氧沥青各组分最佳配合比例的确定。

环氧沥青由渤青、环氧树脂、固化剂以及其他添加剂等多种材料配合而成，首先需要确定它们合适的配合比例，然而很多情况下各成分的相对比例却是一对矛盾体，因此，需要通过大量试验才能确定最佳配合比例和评定指标。

3环氧沥青的优良性能

沥青中加入环氧树脂及相应的硬化剂在经过硬化过程之后将从根本上改变

普通沥青的热塑性。因此，与普通沥青相比，环氧沥青拥有优良的物理性能和力学性能；与其他热塑性改性沥青相比，其性能也有很大的区别。环氧沥青的优异性能主要体现在以下几个方面。

3.1 环氧沥青的高强度和高刚性

强度高、刚度大和变形小是热固性环氧树脂最重要的一个特点。沥青的强度和刚度主要通过它自身的劲度模量来体现，这是因为沥青材料在路面服务条件下是粘弹性材料，在荷载作用下应力应变呈现非线性关系。劲度模量不是材料的性质常数，而是取决于温度和荷载作用时间变化的参数。

马歇尔稳定度数值也是沥青材料刚度的一种表现，在对比环氧沥青和其他改性沥青的性能时，马歇尔试验结果与劲度试验都显示出环氧沥青性能的优越性。环氧沥青拥有很高的强度，且同时具有优良的温度稳定性，在高温下的抗变形能力较好。

热拌环氧沥青混凝土有很高的强度，其马歇尔稳定度可高达40～80kN，流值和一般普通沥青混凝土大致相当，而一般沥青混凝土马歇尔稳定度仅8～12kN。虽然马歇尔稳定度并不是标准的力学指标，但反映环氧沥青的高强性能是不言而喻的，同时它也具有一定的韧性[9,10]。

3.2 环氧沥青优良的疲劳性能

沥青的疲劳是出现在路面使用的后期，此时，沥青已经有了一定程度上的老化；环氧沥青由于具有较高的强度及一般沥青所无法达到得延伸率，所以在同等的疲劳应力作用下，与普通的沥青相比，具有非常优良的耐疲劳性能，其疲劳寿命通常为普通沥青的10～30倍左右。

根据澳大利亚西门大桥管理局对各种沥青混凝土的疲劳性能对比试验结果，可以看出环氧沥青混凝土的疲劳寿命为5×106次，而同等实验条件下沥青混凝士的疲劳寿命仅能达到0.29×106次，两者相差了13倍之多。壳牌公司按照同样的方法对环氧沥青混凝土和普通沥青混凝土进行了疲劳循环试验，直至试样破坏。在相同含量的结台料、同样载荷的情况下，环氧沥青混凝土的疲劳寿命比普通沥青的疲劳寿命高出一个数量级以上。

种种试验数据表明，优异的疲劳强度无疑是环氧沥青的重要优势之一，当它被用作铺装材料时则可以延长路面、桥面和其它铺面的使用时间，大大减少了其

修补次数，从另一方面节约了维护成本。

3.3 环氧沥青优良的耐久性能

沥青在沥青混合料中的功能，首先就是将各种粗细集料粘接在一起，因此，沥青与集料之间良好的粘附性能非常重要，而沥青粘附性能的丧失主要是由于外界水和空气的侵蚀所引起的[13]，这也体现了环氧沥青较好的耐腐蚀性能。

目前关于柔性桥梁钢桥面沥青混凝土铺装的设计与施工方面面临最大的问题是，铺装层和钢板之间粘结力丧失而致使脱层，铺装层和钢板之间的脱层意味着桥面铺装的完全破坏【14】。一旦出现脱层现象，铺装层本身将很快发生破坏，铺装层在荷载作用下对钢板的摩擦冲击会破坏钢板防锈层，在空气和水分作用下会使桥面板表面发生锈蚀，因而破坏了整个桥面结构，通过柴油浸泡试验法可以得出，普通沥青在24小时后就开始变软，棱角松散脱落，而环氧沥青在一个月后仍然能够保持完好，充分体现出了它良好的耐久性能。

4 环氧沥青在工程中的运用

4.1 环氧沥青在桥面铺装上的应用

理论与工程实践表明，钢桥面铺装主要应满足以下条件：

1)钢桥面板由于车辆荷载引起的局部变形鼍大，相同的轮荷作用在钢板上产生的挠度晕大约是作用在一般路面上的三倍[15]。所以，桥面铺装必须具有足够的变形适应性：

2)钢桥面板容易受气候影响，所以桥面铺装应能够在较大的温度范围内保持性能稳定；

3)在车轮荷载作用下，钢桥面铺装位于网格状的加劲肋部位，将形成较大的弯拉应力反复作用，容易导致铺装层的疲劳开裂，因此，桥面铺装结构应该具有良好的抗疲劳开裂性能；

4)钢桥面铺装应具有完善的防排水与防腐体系，以保证钢板不被侵蚀；

5)具有良好的结构层间结合，保证铺装与桥面板的协同作用；

6) 良好的平整度，以减少行车荷载的冲击作用。

近些年来，随着我国交通量及轴载的增大，以及气候条件变得越来越苛刻，我国的桥面铺装层普遍出现了严重的早期损坏，极大地影响了桥梁的使用寿命，造成了巨大的经济损失。实践表明，桥面铺装层破坏后的维修费用往往要数倍于

原来的投资，而且修复时间较长，严重影响了交通通行的安全性、快捷性和舒适性。

桥梁作为悬空结构，其上桥面铺装层对自然因素的变化敏感，比路基路段的沥青路面更容易出现早期病害。在炎热的夏季，钢桥面板的温度要比气温高25℃～35℃，车辙发生的可能性要高于普通路段；桥面对低温和温度的升降循环更为敏感，所以更容易出现各种形式的裂缝。桥梁的挠度大，受温度应力影响显著，有时还存在负弯矩，这些外力条件都比路面的苛刻。另外，由于沥青混合料铺装层同桥梁结构在材料性能上差异较大，因此会导致在外力作用下应力与变形的不连续。由于受这种复杂的温度应力、负弯矩、剪应力、超载及冲击力的影响，桥面铺装容易出现变形类损害和裂缝类损害。

环氧沥青路面的运用，从南京长江第二大桥开始，我国引入了环氧沥青这种桥面铺装材料，并由此展开了我国桥面铺装史上新的一页。随后，环氧沥青混凝土桥面铺装又相继用于润扬长江大桥试验桥、江阴长江大桥试验段、浙江舟山桃天门大桥以及润扬长江大桥、江阴长江大桥桥面修复、南京长江三桥等国家重点工程。从南京长江二桥五年多的桥面使用状况以及其他各桥的施工质量检测指标来看，环氧沥青混凝土桥面铺装不论在桥面防水、层间粘结、沥青层铺装都具有明显的优势，且具有良好的路面使用性能【16】。

环氧沥青混合料是钢桥面铺装、路面磨耗层、超重载交通道路的理想筑路材料，具有广泛的应用前景，进行国产环氧沥青的研究与开发成为当务之急，国产环氧沥青混凝十铺装技术的成功开发，将会大大降低桥面铺装的工程造价与使用成本，同时拥有自己的环氧沥青技术，也便于在日后生产实践中不断优化环氧沥青铺装性能，其创造的经济效益和社会效益将十分可观。

4.2 环氧沥青在高级公路和城市主干道上的应用

交通压力的增大造成了道路路面各种各样的损坏，沥青本身的热塑性质使得它的修复相对团难，热固性的环氧沥青则正好填补了这个缺陷。环氧沥青在道路上的应用主要体现在以下几个方面：

1．道路上尤其是停车站由于机车频繁的刹车、启动和较长时间的停车作用，传统的沥青路面会出现严重的车辙破坏现象。使用环氧沥青作为铺装材料时，则可以减少这种问题，提高路面使用性能。

2．环氧沥青具有很好的粘结性能和较大的刚度，因而在高温下的变形很小，表层在经过磨耗之后不会因为泛油而变成光面。这些特点使得在铺筑抗滑磨耗层的时候环氧沥青成为首选的表面铺装材料。可以将其运用在机场路面，来提高飞机降落和起飞的安全系数。

3．对于减少路面雨天的溅水现象，改善雨天道路标线的能见度和夜间的眩光问题，研究人员们提出了铺筑多孔、透水式的沥青面层的建议。但是，使用普通沥青修建的透水性路面容易被行车压密，从而减少透水层的空隙，大大降低了其应用效果；同时，在刹车、加速和拐弯处容易出现剥落。环氧沥青的出现则可以很好的解决这些问题，达到结构和材料的同时优化。

此外，在一些易受腐蚀和磨损严重的路面．诸如汽车库、集装箱原油中转站等地方为了降低破坏，减少修补次数，也亟需环氧沥青来作为铺装层。

5结语

1.环氧沥青的制备时的材料要求及制作的工艺需要严格控制，以使其发挥最优性能。

2.环氧沥青具有强度高、韧性好、优良的抗疲劳性能、温度稳定性、耐腐蚀性能，在桥面铺装上已有很多应用。

3.我国环氧沥青的研究虽已取得很大的成果，不过还存在一系列问题需要解决。

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沥青沥青混合料技术全参数

2用于城市快速路、主干路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3％，但必须得到建设单位的批准， 且不得用于SMA路面。 3对S14即3～5规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，小于0.075mm含量可放宽到3％。 4）粗集料的粒径规格应按表8.1.7-7的规定生产和使用。 表8.1.7-7 沥青混合料用粗集料规格

3细集料应符合下列要求： 1）含泥量，对城市快速路、主干路不得大于3％；对次干路及其以下道路不得大于5％。 2）与沥青的粘附性小于4级的砂，不得用于城市快速路和主干路。 3）细集料的质量要求应符合表8.1.7-8的规定。 表8.1.7-8 细集料质量要求 4）沥青混合料用天然砂规格见表8.1.7-9。

5）沥青混合料用机制砂或石屑规格见表8.1.7-10。 中要求。 4矿粉应用石灰岩等憎水性石料磨制。当用粉煤灰作填料时，其用量不得超过填料总量50％。沥青混合料用矿粉质量要求应符合表8.1.7-11的规定。 5 纤维稳定剂应在250°C条件下不变质。不宜使用石棉纤维。木质纤维素

技术要求应符合表8.1.7-12的规定。 8.1.9 沥青混合料配合比设计应符合国家现行标准《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40的要求，并应遵守下列规定： 1各地区应根据气候条件、道路等级、路面结构等情况，通过试验，确定适宜的沥青混合料技术指标。 2开工前，应对当地同类道路的沥青混合料配合比及其使用情况进行调研，借鉴成功经验。 3各地区应结合当地自然条件，充分利用当地资源，选择合格的材料。 8.1.10基层施工透层油或下封层后，应及时铺筑面层。 8.5.1 热拌沥青混合料面层质量检验应符合下列规定： 主控项目 1 热拌沥青混合料质量应符合下列要求： 1）道路用沥青的品种、标号应符合国家现行有关标准和本规范第8.1节的有关规定。 检查数量：按同一生产厂家、同一品种、同一标号、同一批号连续进场

沥青混合料及其力学性能分析

沥青混合料及其力学性能分析 摘要：目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好 坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。现代重载交通要求沥青混合料具有优 良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。本文首先对沥青混合料的级配构成原 理进行了分析，其次对其力学性能做出了分析。 关键词：沥青混合料力学性能级配构成 1引言 随着生产力的发展，现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。为了 满足日趋复杂、高效的现代化生产过程和日益上涨的生活水平所提出的各种功能 要求，道路工程的使命愈来愈艰难。从这个意义上看，现代道路工程面临着一场 革命作为道路工程中广泛使用的一种复合材料，沥青混合料是由沥青、矿粉、集料、等多种具有不同力学特性、不同几何形状尺寸的材料所构成的具有多相结构 的非各向同性材料。本文主要对沥青混合料及其力学性能进行了研究，希望能够 为沥青混合料的技术发展提供帮助。 2新型沥青混合料的级配构成原理分析 2.1沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA） 沥青玛蹄脂碎石（简称SMA）是一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青 玛蹄脂混合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。其4.75mm以 上的集料含量在70%-80%左右，同时小于0.075mm的填料含量通常达到10%，而0.6-4.75mm的颗粒通常仅有10%左右，而AC-I型混合料的0.6-4.75mm的颗粒通 常达30%。因此SMA混合料是典型的由填料填充在粗集料形成的骨架空隙中形成的骨架密实结构。 2.2多碎石沥青混凝土（SAC） 多碎石沥青混凝土（SAC；）是由我国沙庆林院士于1988年提出的一种沥青 混凝土结构形式。其定义为；4.75mm以上的碎石含量占主要部分的密实级配沥 青混凝土。 SAC是在总结我国传统的工型和II型沥青混凝土的有缺点的基础上提出的。 我国传统的工型沥青混凝土空隙率为设计3-6%，因此耐久性好、透水性小，但表面构造深度较小；同时由于细集料试用较多，粗集料悬浮于沥青和细集料所组成 的密实体系中，因此混合料的稳定性随温度的增加下降明显，从而易出现车辙等 病害。 2.3大粒径沥青混凝土（LSAM） 根据以有的研究成果，LSAM的的典型特点是颗粒尺寸大、粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高。LSAM中粗集料的排列特征和级配对混合料 的体积特征有着较大的影响，甚至起着决定性的作用，也即粗集料间必须充分形 成石一石接触的骨架特征。对于LSAM的骨架特征有两个重要指标；骨架稳定度 和骨架接触度。 2.4SuperPAVE沥青混合料 SuperPAVE推荐的级配采用了0.45次方级配图，此级配图是以Fuller最大密 实度理论（n=0.45）为基础，即此图的对角线即为最大密实度线，级配曲线越靠 近对角线，混合料的密实度越大。为便于级配的选择和创新，SuperPAVE摒弃了 传统的对各个筛孔的通过率都严格控制的方法，而改为仅对关键筛孔（如公称最

改性沥青混合料

改性沥青混合料 改性沥青是在沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料某一方面的性能得以改善的沥青结合料。 沥青作为现代公路路面的主要材料之一，具有很广泛的使用用途，随着社会发展对路面的要求不断提升，普通沥青由于其自身性能的局限性在使用上受到一定的限制，改性沥青正是为了满足这些需要而诞生。改性沥青混合料相比普通沥青混合料具有较高的抗流动性，良好的路面柔性和弹性，较高的耐磨耗能力和更长使用寿命。 改性沥青的分类 根据改性沥青添加的改性材料不同可以分为以下几类：一是橡胶及热塑性弹性体改性沥青，包括：天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最广)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青等。二是塑料与合成树脂类改性沥青，包括：聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青等。三是共混型高分子聚合物改性沥青，即用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子聚合物，也可以是事先经过共混形成高分子互穿网络的所谓高分子合金。 改性沥青的用途 改性沥青的用途和普通沥青用途相似，主要是公路路面和防水工程上。在公路路面工程中，由于现代公路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻

沥青混合料力学性能指标2

10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧 10.2.1 沥青混合料的强度特性 表征沥青混合料力学强度的参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。 1、抗剪强度(shearing strength) 沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。材料在外力作用下如不产生剪切破坏，则应具备下列条件： τmax< σ tg φ+c （2-4） 式中：τmax — 在外荷载作用下，某一点所产生最大的剪应力； σ — 在外荷载作用下，在同一剪切面上的正应力； c — 材料的粘结力； φ — 材料的内摩阻角； 在沥青路面的最不利位置取一单元体，设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3，且σ1>σ2>σ3。由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3，故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。 图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环；2-活塞；3-出水口；4-保温罩；5-进水口；6-接压力盒；7-试件；8-接水银压力计 从图2-17可得： ()φσστcos 2131-= （2-5） ()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= （2-6）

将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得： ()()[]c ≤+--φσσσσφsin cos 213131 （2-7a ） ()c tg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b) 式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。 式左端称为活动剪应力，当活动剪应力等于粘结力c 时，材料处于极限平衡，若大于粘结力c ，材料出现塑性变形。 根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。 c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。三轴剪切试验的装置如图2-18所示。 三轴剪切试验所用试件的直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件的高与直径之比应大于 2。矿料最大粒径小于25cm 时，试件直径为10cm ，高为20m 。试验时，将一组试件分别在不同侧压力下以一定加荷速度施加垂直压力，直至试件破坏。此时测得的最大垂直压力，即为沥青混合料的最大主应力σ1 ,侧压力即为最小主应力σ3(σ1=σ3)。根据各试件的侧压力和最大垂直压力给出相应的摩尔圆，这些圆的公切线称为摩尔包线，切线与τ轴相交的截距即为粘结力，切线的斜率即为内摩阻角Φ（见图2-19)。 由于温度对沥青混合料的抗剪强度有很大的影响，故试件应在高温条件(65℃或50℃)下进行测试。 粘结力c 和内摩阻角Φ值，也可根据无侧限抗压和轴向拉伸试验取得的抗压强度和抗拉强度来计算： 抗压强度 ??? ??+=242φπctg R （2-8） 抗拉强度 ??? ??+= 242φπtg c r （2-9） 从式（2-8）或（2-9）可得： ??? ??+-=r R r R －1sin φ （2-10） Rr c 5.0= （2-11）

环氧沥青综述.

环氧沥青的发展及其运用 摘要：环氧沥青是一种新型改性沥青，它的热固性赋予沥青以优良的物理、力学性能。用环氧沥青拌制的沥青混合料，具有强度高、韧性好、优良的抗疲劳性能、温度稳定性、耐腐蚀性能。 本文主要讲述环氧沥青的发展历史、制备工艺、基本性能，以及环氧沥青混合料在路面铺装的使用状况。 关键词：环氧沥青；耐疲劳性；耐久性能；沥青混合料 The development and application of apoxy asphalt ABSTRACT :Epoxy resin asphalt is a new of modified asphalt. Thermosetting gives asphalt good physical and mechanical property. epoxy resin asphalt mixture have high strength, toughness, good fatigue resistance, temperature stability, corrosion resistance. This paper mainly tell that the development of epoxy resin asphalt and the method of preparation, basic properties, and the application in pavement. Key words: epoxy resin asphalt; fatigue property; durability; asphalt mixture 1前言 1.1 道路沥青发展概述 随着我国改革开放和国民经济的迅速发展，需要大规模的修建高等级公路。沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比，其强度和稳定性都大大提高，与水泥混凝土路面相比，沥青路面表面平整无接缝，行车振动小，噪音低，开放交通快，养护简便，适宜于路面分期修建，是我国路面的重要结构形式[1,2]。 沥青具有黏性和弹性，其表现为流动性和抗流动性。低温下，弹性占主导地位，沥青表现出抗流动性；高温下，黏性占主导地位，沥青易流动[3]。现代高等级公路的交通的特点是：交通密度大、车辆轴载重、荷载作用间歇短，以及高速和渠化，导致用沥青铺设的路面，在冬天寒冷季节，易出现温缩裂缝，在夏天高温季节，重载荷作用下易出现车辙，这主要是由于沥青在低温条件下脆性大、柔韧性差，而在高温条件下抗拉强度较低。 为此人们开始使对沥青进行改性以提高其性能。所谓改性沥青，也包括改性沥青混合料是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外

改性沥青知识

1、我国改性沥青概述 根据《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036-98），所谓的改性沥青是指通过往沥青中掺加”橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）”或采取“对沥青轻度氧化加工”等措施，“使沥青或沥青混合料的性能得到改善”而制成的沥青结合料。改性剂则指的是“在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工的有机或无机材料”，它应“可熔融、分散在沥青中”、能够“改善或提高沥青路面材料性能”、“与沥青发生反应或裹复在集料表面上”。从上面的叙述可以看出，沥青改性可以分为物理改性与化学改性两大类。本文仅涉及狭义的改性沥青，即化学改性沥青中的聚合物改性沥青。 我国对沥青及沥青混合料改性的技术研究已有近二十年的历史，范围基本上涉及到路面使用性能改善的每一方面，并且在许多方面取得了有较大实用价值的成果，主要表现为： (1) 广泛应用于工程实际的SBR橡胶改性产品，如重庆交通科研所研制的湿法SBR； (2) SBS等热塑性弹性体改性技术及PE等树脂类复合改性技术，如国创一号、二号； (3) 作为“八五”攻关项目的土工格栅、土工布等改善沥青路面结构力学性能的物理改性技术； (4) SMA（Stone Mastic Asphalt）及相应桥面铺装的研究；

(5) 成套沥青改性设备开发研制，如北京国创改性沥青有限责任公司的LG-8型炼磨式设备等； 总结我国改性沥青的研究与应用情况，主要呈现这几个特点：我国关于改性沥青的研究工作起步较早，基本上是与国际同步的；我国的改性沥青研究工作主要停留在实验室与试验路上，而且各研究工作几乎是由各高等院校、科研院所独立完成的，缺乏象美国SHRP那样的大型系统工程；我国改性沥青的应用规模很小，或者说根本谈不上应用规模，相应的沥青改性设备与成套生产-施工-管理工艺的研究工作显得滞后。也正是由于此，改性沥青的成本与国外相应改性沥青的成本而言，无多少竞争优势。 2、国内改性沥青的技术水平 2.1沥青改性的关键技术 沥青作为一种复杂的高分子碳氢化合物，在一定温度与荷载作用下表现为典型的弹-粘-塑性，并且在高温与紫外线照射下会产生老化现象。因此加入改性剂的主要目的就是要改善沥青混合料在高温下的路用性能，提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等方面的性能。沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问题[1]。所谓相容性，在热力学上的含义是指明两种或两种以上物质按任意比例形成均相体系（或物质）的能力。但实际生活中能够完全互溶的物质几乎是不存在的，因此道路工程上

环氧树脂改性沥青的研究

环氧树脂改性沥青的研究 摘要：本文搜集大量资料，系统介绍了环氧沥青的研究现状，制备和性能分析，阐述了环氧树脂与基质沥青以及其他助剂的共混机理，指出了当前国内环氧沥青的研究出现的问题，提出了环氧沥青的发展建议和方向。 关键词：道路工程，环氧沥青，制备，性能 0引言 热固性环氧沥青材料是将环氧树脂加入沥青中,使沥青和环氧树脂经过物理共混,形成以沥青为分散相,环氧树脂为连续相的稳定体系,再经与固化剂发生交联反应,形成不可逆的固化物,其固化反应使共混物从热塑性转变为热固性,因此热固性环氧沥青材料具有比普通沥青优异得多的物理性能。以环氧沥青作为胶结料拌制的环氧沥青混凝土材料具有强度高、刚度大、耐疲劳、抗腐蚀等优良特性。这种材料铺设的路面具有优良的抗疲劳、抗车辙、防腐蚀和防滑性能。环氧沥青作为一种正交异性桥面板铺装材料,已有逾39年成功应用的历史。自1967年以来,已有逾12万t被铺设于超过25个桥面上,铺装总面积突破900万m2。环氧沥青出色的抗疲劳性能,使之能够在正交异性钢桥面板上完好无损,即使是经过数百万次车轮荷载挠曲变形也不开裂。 1环氧沥青混合料应用研究现状 国外上世纪60年代就开始研究环氧树脂改性石油沥青。1967年环氧树脂沥青混合料首次成功应用于美国San Mateo.Hayward大桥正交异性刚桥面的铺装层。随后广泛应用于受力状况异常复杂的正交异性刚桥面铺装。目前环氧沥青混合料铺装在美国、加拿大、荷兰和澳大利亚等国得到广泛地应用,其中美国应用最为广泛,如美国加州的San Diego Corondo桥、路易斯安娜州的Lu Ling桥等。直到20世纪90年代,日本对环氧沥青的认识进入到较为成熟的阶段,环氧沥青在日本的应用日渐深入。日本1983年所制定的《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》,

沥青混合料级配问题的分析

沥青混合料级配问题的分析 摘要：沥青混合料的级配是沥青路面施工过程中的重要环节。如何做好级配的管理工作，是提高沥青路面质量的关键。本文从级配要求、加工矿料要求、施工过程控制等多方面阐述控制好级配管理工作。 关键词：沥青混合料、级配、筛孔、矿料通过率。 一、前言 一个好的级配设计应该具有良好的使用性能，施工操作性好及变异性小、容易被压实，尤其是经得起车辆荷载的考验，确保沥青路面不过早产生损坏。工程上存在的一个普遍问题是施工使用的材料与配合比设计使用的材料不一致。导致混合料级配混乱，最终导致沥青混合料质量的下降，孔隙率、压实度均达不到设计的要求，造成路面破损过早出现。 二、级配问题分析及控制要求 从我省部分大中修公路养护检测中的级配数据情况看，大多数地区混合料抽提后的筛分的公称最大粒径、4.75mm、0.075mm基本符合要求，但是 2.36mm 筛孔的通过率则不是很理想，总的问题是2.36mm筛孔的通过率偏小，大致看来，问题并不大，4个重要的筛孔，只有2.36mm通过率存在一定问题。其实不然，综合整体的数据看，存在着一个共同的问题，那就是4.75mm以上的筛孔通过率普遍偏大，而且靠上限，4.75mm筛孔基本符合规范要求，4.75mm以下则通过率普遍偏小，而且靠下限。虽然曲线成S型，但是上限和下限的跨度过大，造成空隙率偏大。再在上述路段做渗水试验，几乎成了大孔隙排水式沥青混合料路面，这显然与沥青混凝土的路面的技术要求是不相符的。通车后，在车辆荷载的反复作用下，容易造成空隙被压缩，车辙变形等严重病害的过早出现。 如何实现沥青混合料的级配良好？首先严格执行规范的要求。由于它适用区域较广，适用于不同道路等级、不同气候条件、不同交通条件、不同层次等情况，所以这个范围已经规定的很宽。沥青混合料的矿料级配应符合工程规定的设计级配范围。密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件规范要求选择采用粗型(C型)或细型(F型)混合料，并在混合料矿料级配范围内确定工程设计级配范围，通常情况下工程设计级配范围不宜超出混合料矿料级配范围的要求。采用粗型(C型)或细型(F型)的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。 其次要重点控制关键的几个筛孔。沥青混合料矿料级配中公称最大粒径、

浅析沥青混合料的技术性能和标准

2011年第8期（总第210期） 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No．8，2011（Sum No．210） 浅析沥青混合料的技术性能和标准 攸立准 （衡水公路工程总公司） 摘 要：在工程实践中，会出现各项性能要求之间的矛盾情况，有时会顾此失彼，因此在设计和施工过程中要因地制宜，抓住主要矛盾，深入细致地对各项性能指标的影响因素按照工艺施工阶段进行质量控制。下面简要对沥青混合料的技术性质和标准进行阐述。关键词：沥青混合料；技术性质；标准；要求中图分类号：U416.217 文献标识码：C 文章编号：1008－3383（2011）08－0069－01 收稿日期：2011－04－28 1高温稳定性 1.1车辙的形成机理及影响因素 （1）失稳型车辙 这类车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下，内部材料流动，产生横向位移而发生，通称集中在轮迹处。 （2）结构型车辙 这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体 永久变形而形成， 主要是由于路基变形传递到面层而产生。（3）磨耗型车辙 由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境匀 速下持续不断的损失而形成。分析以上原因， 影响沥青路面车辙的因素主要有集料、结合料、混合料类型、荷载、环境等。此 外，压实方法会直接影响混合料的内部结构，从而产生车辙。1.2混合料稳定性的评价方法 影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料的尺寸、形状等。提高路面的高温稳定性，可采用提高沥青混合料的粘结力和内摩擦阻力的方法，增加粗骨料含量可以提高沥青混合料的内摩阻力。适当提高沥青材料的粘度，控制沥青与矿料比值，严格控制 沥青用量，均能改善沥青混合料的粘结力。这样可以增强沥 青混合料的高温稳定性。 1.3沥青路面车辙的防治措施 对于失稳型车辙，可以通过以下方法减缓：确保沥青混合料中含有较高的经过破碎的集料；集料中要含有足够的矿粉；大尺寸集料要具有较好的表面纹理和粗糙度；集料级配中要含有足够的粗颗粒；沥青结合料要有足够的粘度；集料颗粒表面的沥青膜要具有足够厚度，确保沥青与集料间的粘聚力。 对于结构型车辙通过以下方法可以减缓：确保基层设计满足工程实践要求；基层材料满足规范要求，含有较多经破碎的颗粒；混合料内含有足够的矿粉；基底应充分的压实，工后不产生附加压密；路基压实后应满足规范要求；磨耗型车辙可通过交通管制、改善混合料级配来防治。2低温抗裂性 沥青混合料随着温度的降低，变形能力下降。路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而影响道路的正常使用。因此，要求沥青混合料具有一定的低温抗裂性。 沥青混合料的低温裂缝是由混合料的低温脆化、低温缩裂和温度疲劳引起的。混合料的低温脆化是指其在低温条 件下， 变形能力降低；低温缩裂通常是由于材料本身的抗拉强度不足而造成的；对于温度疲劳，因温度循环而引起疲劳破坏。 沥青路面低温开裂受多种因素制约，就沥青材料选择和 沥青混合料设计而言，应注意以下几点：注意沥青的油源，在 严寒地区采用针入度较大， 粘度较低的沥青，但同时也应满足夏季的要求；选用温度敏感性小的沥青有利于减少沥青路面的温度裂缝；采用吸水率低的集料，粗集料的吸水率应小于2%；采用100%轧制碎石集料拌制沥青混合料；控制沥青用量在马歇尔最佳用量0．5%范围内对裂缝影响小，但同时也应保证高温稳定性；采用应力松弛性能好的聚合物改性沥 青；掺加纤维， 使用改性沥青。3耐久性 3.1沥青路面的水稳定性 经常会看到，路面在水损害后会出现松散、剥离、坑洞等病害，严重影响路面的使用。沥青路面的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度，水和矿料的作用破坏了沥青与集料之间的粘附性，是影响沥青路面耐久性的主要因素之一。而影响沥青与集料间粘结力的因素包括沥青与集料表面的界面张力、沥青与集料的化学组成、沥青粘性、集料的表面构造、集料的空隙率、集料的清洁度及集料的含水量、集料与沥青拌和的温度。 3.2沥青路面的耐老化性 另一个影响沥青混合料耐久性的是热老化。沥青材料在拌和、摊铺、碾压过程中以及沥青路面的使用过程中都存在老化问题。老化过程可分为施工中的短期老化和道路使用中的长期老化。 （1）沥青短期老化 沥青短期老化可分为三个阶段。 ①运输和储存过程的老化。沥青从炼油厂到拌和厂的热态运输一般在170?左右，进入储油罐，温度有所降低。 调查资料表明，这一过程中沥青老化非常小 。②拌和过程的热老化。加热拌和过程中，沥青是在薄膜 状态下受到加热，比运输过程中的老化条件严酷的多。沥青混合料拌和后，沥青针入度降低到拌和前沥青针入度的 80% 85%。因此，拌和过程引起的沥青老化是严重的，是沥青短期老化的最主要阶段。 ③施工期的老化。沥青混合料运到施工现场摊铺、碾压完毕，降温至自然温度，这一过程中裹覆石料的沥青薄膜仍处于高温状态。沥青混合料在摊铺、碾压和降温期间，沥青热老化进一步发展。 （2）长期老化 混合料中的沥青长期老化是一个漫长而复杂的过程，具有如下特点。 ①沥青路面在使用早期针入度急剧变小，随后变化缓慢，大体发生在 1 4年之间。②沥青老化主要发生在路表与大气接触部分，在深度0．5cm 左右的沥青针入度降低幅度相当大。 ③沥青混合料的空隙率是影响沥青老化的主要原因。④当路面中的针入度减小到35 50之间时，路面容易产生开裂，针入度小于25时路面容易产生龟裂。4抗滑性 用于高等级公路沥青路面的沥青混合料，其表面应具有一定的抗滑性，才能保证汽车高速行驶的安全性。 沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料为表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关。为提高路面抗滑性，配料时应特别注意矿料的耐磨光性，应选择硬质有棱角 的矿料。沥青用量对抗滑性影响也非常敏感， 沥青用量超过最佳用量的0．5%， 即可使抗滑系数明显降低。另外，含蜡量对沥青混合料行滑性有明显影响，我国 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052－93）的《重交通量道路路用石油沥青技术要求》提出，含蜡量应不大于3%，在沥青来源有困难时对下面层路面可放宽至4% 5%。 · 96·

双组份改性沥青环氧树脂防腐涂料施工方案

双组份改性沥青环氧树脂防腐涂料施工方案 环氧树脂的产生是在1930年,后来因为其出众的粘结性、附和性、耐化学品性、绝缘性和机械强度等特性,对其进行了大量工业生产,今年随着科学技术的发展,环氧树脂涂料的稳定性越来越高,附着能力越来越好,因此被广泛应用于环保工程中,用于保护混凝土和金属基面,防止化学品的侵蚀。本文介绍一下改性沥青环氧树脂涂料施工方案。 一、改性沥青环氧树脂防腐涂料的特点 1、该类型防腐涂料,由提炼过的沥青加以改性,加入环氧树脂形成涂料,细菌不能在涂料上生长,可以有效地提供基面的防腐实效; 2、具备可涂性高、施工简便,适用于各种基面形状,节约施工时间和施工成本,并且降低维护费用; 3、同时具备环氧树脂的特性,优异的机械性、耐热性、韧性及耐疲劳,抗酸、碱、盐等化学物质的腐蚀; 4、涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好,整体性强,具有长效的耐酸碱腐蚀,防水,耐生化腐蚀; 5、固化时间短,涂层光滑致密,抗冲击强度好,并且可在低温条件下固化(施工温度一般在5℃--60℃)。 二、施工指南 1、表面准备 为了获得较好的性能,发挥改性沥青环氧树脂防腐涂料的最大功效,应该对涂刷的表面进行处理,使其坚固; A、金属基面 基面的油渍、焊渣、毛刺进行清理打磨,焊缝保持饱满,使其表面光滑,而后对其进行喷砂处理; B、混凝土基面 将混凝土表面进行清理,除去木屑、铁钉、铅丝等施工中常见的杂物,再将松动的颗粒,麻面进行处理,使其坚固、平整(有条件的最好使用高压水枪对其进行冲洗),如混凝土基面平整度偏差太大,最好使用环氧砂浆或粘接砂浆对其表面进行找平处理,使用普通砂浆施工时,注意砂浆和混凝土表面的粘接情况,避免空鼓发

沥青混合料原材料技术要求

沥青混凝土原材料要求 一、粗集料 粗集料应符合下列要求： 1）粗集料应符合工程设计规定的级配范围。 2）骨料对沥青的粘附性，城市快速路、主干路应大于或等于4级；次干路及以下道路应大于或等于3级。集料具有一定的破碎面颗粒含量，具有1个破碎面宜大于90％，2个及以上的宜大于80％。 沥青混合料用粗集料质量技术要求 指标单位高速公路及一级公路其他等级公 路备注 表面层其他层次 石料压碎值，不大于% 26 28 30 洛杉矶磨耗值，不大于% 28 30 35 表观相对密度，不小于－ 2.60 2.50 2.45 吸水率，不大于% 2.0 3.0 3.0 坚固性，不大于% 12 12 － 针片状颗料含量(混合料)，不大于其中粒径大于9.5mm，不大于 其中粒径小于9.5mm，不大于% % % 15 12 18 18 15 20 20 － － 水洗法<0.075mm颗粒含量，不大于% 1 1 1 软石含量，不大于% 3 5 5 注：１坚固性试验可根据需要进行． ２用于高速公路、一级公路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至３％，但必须得到建设单位的批准，且不得用于ＳＭＡ路面． ３对Ｓ１４即３～５规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，<０.075mm含量可放宽到３％． 沥青混合料用粗集料规格 规格名称公称粒径 （mm） 通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％） 106 75 63 53 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 S1 40~75 100 90~100 －－0~15 －0~5 S2 40~60 100 90~100 －0~15 －0~5 S3 30~60 100 90~100 －－0~15 －0~5 S4 25~50 10090~100 －－0~15 －0~5 S5 20~40 100 90~100 －－0~15 －0~5 S6 15~30 100 90~100 －－0~15 －0~5 S7 10~30 100 90~100 －－－0~15 0~5 S8 10~25 100 90~100 －0~15 －0~5 S9 10~20 100 90~100 －0~15 0~5 S10 10~15 100 90~100 0~15 0~5 S11 5~15 100 90~100 40~70 0~15 0~5

道路沥青混合料的种类与性质

第七章沥青混合料的组成设计 沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。然而，沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。 沥青混凝土与碎石的主要区别如下： ●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很 少量的中等大小的集料组成。 ●沥青混凝土的强度与砂／填料／沥青成份的劲度即沥青砂浆有关；为了砂浆 要有足够的劲度，制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料；至于沥青碎石的强度，主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力，因此可以用较软等级的沥青。 ●由于沥青混凝土含的填料比例很大，也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹 覆，因而沥青用量较高；而沥青碎石含细小的集料少，因此用以裹覆集料的沥青少量也够了；沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。 ●沥青混凝土的空隙率低，基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐 久；沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性，并不如前者耐久。从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中，使用的沥青等级愈来愈硬，沥青、矿料和砂的含量增加，粗集料含量减少。 图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线

§7．1道路沥青混合料的种类与性质 7．1．1沥青混凝土 用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的，但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好，因此有较强的抗自然侵蚀能力，故寿命长、耐久性好，适合作为现代高速公路的柔性面层。从国外以及国内的工程实践来看，以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。 由于沥青混凝土的胶结料主要为沥青，沥青是一种对温度十分敏感的材料，这就导致了沥青混凝土的性质（主要为力学性能）受温度的影响十分突出（这也是沥青混合料最大的特点），如它们的劈裂强度随温度的变化可从零下温度的几兆帕到高温的零点几兆帕而不同。 沥青混凝土的分类从广义来说，可包括沥青玛碲脂(MA)、热压式沥青混凝土(HRA)、传统的密级配沥青混凝土(HMA)、多空隙沥青混凝土(PA)、沥青玛碲脂碎石(SMA)以及其它新型的沥青混凝土。 传统沥青混凝土、SMA和多空隙沥青混凝土典型级配曲线的比较见下图： 图7－2 三种典型混凝土级配比较 上图中，曲线1为传统沥青混凝土，孔隙率3％；曲线2为SMA，孔隙率3％；曲线3为多孔沥青混凝土、孔隙率20％。就孔隙率而言，当马歇尔设计孔隙率小于4％（或路面实际孔隙率小于8％）时，它已形成较为密实的结构，水不易进入沥青混凝土，整个结构的耐久性较好；或者路面实际孔隙率大于15％

沥青混合料的特性指标1

沥青混合料的特性 虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。 1．永久变形 永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因： 一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。路面软化产生的车辙见图9-7。 二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。沥青软化产生的车辙见图9-8。 沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。 当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。 对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。 密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。许多试验结果表明，在同一

沥青沥青混合料技术全参数

注：1坚固性试验可根据需要进行。 2用于城市快速路、主干路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3％，但必须得到建设单位的批准， 且不得用于SMA路面。 3对S14即3～5规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，小于0.075mm含量可放宽到3％。 4）粗集料的粒径规格应按表8.1.7-7的规定生产和使用。 表8.1.7-7 沥青混合料用粗集料规格

3细集料应符合下列要求： 1）含泥量，对城市快速路、主干路不得大于3％；对次干路及其以下道路不得大于5％。 2）与沥青的粘附性小于4级的砂，不得用于城市快速路和主干路。 3）细集料的质量要求应符合表8.1.7-8的规定。

4）沥青混合料用天然砂规格见表8.1.7-9。 5）沥青混合料用机制砂或石屑规格见表8.1.7-10。 中要求。 4矿粉应用石灰岩等憎水性石料磨制。当用粉煤灰作填料时，其用量不得超过填料总量50％。沥青混合料用矿粉质量要求应符合表8.1.7-11的规定。

5 纤维稳定剂应在250°C条件下不变质。不宜使用石棉纤维。木质纤维素技术要求应符合表8.1.7-12的规定。 8.1.9 沥青混合料配合比设计应符合国家现行标准《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40的要求，并应遵守下列规定： 1各地区应根据气候条件、道路等级、路面结构等情况，通过试验，确定适宜的沥青混合料技术指标。 2开工前，应对当地同类道路的沥青混合料配合比及其使用情况进行调研，借鉴成功经验。 3各地区应结合当地自然条件，充分利用当地资源，选择合格的材料。8.1.10基层施工透层油或下封层后，应及时铺筑面层。 8.5.1 热拌沥青混合料面层质量检验应符合下列规定： 主控项目 1 热拌沥青混合料质量应符合下列要求： 1）道路用沥青的品种、标号应符合国家现行有关标准和本规范第8.1节的有关规定。

T 0725-2000 沥青混合料的矿料级配检验方法

T 0725-2000 沥青混合料的矿料级配检验方法 1、目的与适用范围 本方法适用于测定沥青路面施工过程中沥青混合料的矿料级配，供评定沥青里面施工质量时使用。 2、仪具与材料技术要求 2. 1 标准筛：方孔筛，在尺寸为5 3. 0mm, 37. 5mm, 31. 5mm、26. 5mm、19. 0mm、 16.0mm、13. 2mm、9.5mm、 4. 75mm、2.36mm、1. 18mm,0. 6mm、0.3mm、0. 15mm、0. 075mm 的标准筛系列中，根据沥青混合料级配选用相应的筛号，标准筛必须有密封圈、盖和底。 2.2天平：感量不大于0. lg 2.3摇筛机。 2.4 烘箱：装有温度自动控制器。 2.5 其他：样品盘、毛刷等。 3、方法与步骤 3.1 准备工作 3.1.1按照本规程T0701沥青混合料取样方法从拌和厂选取代表性样品。 3.1.2 将沥青混合料试样按本规程T0722等沥青混合料中沥青含量的试验方法抽提沥青后，将全部矿质混合料放入样品盘中置温度105'C ±5℃烘干，并冷却至室温。 3.1.3按沥青混合料矿料级配设计要求，选用全部或部分需要筛孔的标准筛，作施工质量检验时，至少应包括0.075nun、2.36mm、 4.75mm 及集料公称最大粒径等5个筛孔，按大小顺序排列成套筛。 3.2 试验步骤 3.2.1将抽提后的全部矿料试样称量，准确至0.1g。 3.2.2将标准筛带筛底置摇筛机上，并将矿质混合料置于筛内，盖妥筛盖后，压紧摇筛机，开动摇筛机筛分 l0min 取下套筛后，按筛孔大小顺序，在一清洁

的浅盘上，再逐个进行手筛，于筛时可用手轻轻拍击筛框并经常地转动筛子，直至每分钟筛出量不超过筛上试样质量的0.1%时为止。 不得用手将颗粒塞过筛孔。筛下的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中试样一起过筛。 在筛分过程中，针对0.075mm筛的料，根据需要可参照公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的方法采用水筛法，或者对同一种混合料，适当进行几次干筛与湿筛的对比试验后，对0.075mm通过率进行适当的换算或修正。 3.2.3 称量各筛上筛余颗粒的质量，准确至0. lg。并将沾在滤纸、棉花上的矿粉及抽提掖中的矿粉计人矿料中通过0.075mm的矿粉含量中。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余质量的总和与筛分前试样总质量相比，相差不得超过总质量的1%。 4、计算 4.1 试样的分计筛余量按式（T0725-1）计算。 式中：Pi一一第i级试样的分计筛余量（%） mi一第i级筛上颗粒的质量比(g）； m一一试样的质量（ g ）。 4.2 累计筛余百分率：该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。 4.3 通过筛分百分率：用100减去各号筛上的累计筛余百分率，准确至0. 1g。 4.4 以筛孔尺寸为横坐标，各个筛孔的通过筛分百分率为纵坐标，绘制矿料组成级配曲线（图T 0725-1），评定该试样的颗粒组成。

第三讲 改性沥青

第三讲改性沥青性能及技术标准 前言 改性沥青 modified bitumen(英) , modified asphalt cement(美)：掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂（改性剂），使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。 ①渣油（60年代界泛油）+硫磺（S：可降解橡胶） 使沥青变硬变稠，后果是开裂 ②废胶粉（废汽车轮胎）： 弹性压实存在问题 ③SBR改性沥青（重庆交通科研所） 丁笨橡胶（不大于2%）溶剂法：二甲笨——抽出（负压） SBR胶乳改性 ④PE（聚乙烯改性）NoV ophall TM奥地利（核心技术：5%PE改性） 能否改善低温（可能与国内评价指标有关）-10℃时弯曲应变2500με EV A（乙稀—乙酸乙烯酯共聚物）：抗疲劳、耐冲击、相溶性极好 ⑤94年后SBS（苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物）SIS（苯乙烯—异成二烯嵌段共聚物） ●SBS 命名： 国标划分：星型、线型 S:B=30:70(3) S:B=40:60(4)，充油不充油 如“1401”： 四位数字：第一位数字：“1”表示线形-（S-B-S） “4”表示“星形” 第二位数字：指嵌段比S：B之比值 1401→S占40%，S：B=4：6 第三位数字：“0”未充油、“1”充油；（充油率？） 第四位数字：SBS分子量大小； “1”分子量不大于100000

“2”分子量在14～10×104 “3”分子量在23～28×104 又有“411”4→4：6 “1”充油“1”分子量 性能：星型＞线型，加工难易程度：线型＞星型 ●生产厂家 国内：1.北京燕山石化（国标） 2.胡南岳阳石化（企业标准）：YH-801星YH-791线 3.茂名（比利时fina技术） 国外：4.韩国LG 5.比利时fina 6.杜邦7.台湾TPE 北京燕山石化岳化 1401[YH792] 1301 4303[YH801] 1401 4402[YH802] 4303、4402 壳牌公司：Kroton Catibit Catippalt 比利时Finaprene: 意大利埃尼化学公司 韩国LG 美国杜邦公司 台湾TPE 一、改性沥青类型： 从二十世纪40年代欧洲开始使用改性沥青技术至今，国际上一直没有统一的分类标准。从广义划分，根据不同目的所采取的改性沥青及改性沥青混合料技术可汇总于下图。

关于沥青及各种沥青混凝土的区别(详细)

沥青及沥青混凝土知识 沥青混凝土：,中国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范,以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土,又细分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型的孔隙率为3(或2)～6%,属密级配型;Ⅱ型为6～10%,属半开级配型;空隙率10%以上者称为沥青碎石,属开级配型; 沥青混合料的强度主要表现在两个方面.一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力;另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力.矿粉细颗粒(大多小于0.075毫米)的巨大表面积使沥青材料形成薄膜,从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性;而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生.选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者,以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面. 1 传统的沥青混凝土面层(AC)ps：普通密级配沥青混凝土 《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准. 其主要原因为：①计量标准向ISO国际标准靠近; ②便于参考国外同类结构形式的级配标准; ③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验; ④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准.沥青混凝土的符号由原LH改为AC.asphalt concrete 1、按沥青混合料集料的粒径分类： 细粒式沥青混凝土：AC—9.5米米或AC—13.2米米. 在文献资料,考试卷纸中常以AC—9 或AC—13 形式出现 中粒式沥青混凝土：AC—16米米或AC—19米米. 在文献资料,考试卷纸中常以AC—16 或AC—19 形式出现 粗粒式沥青混凝土：AC—26.5米米或AC—31.5米米. 在文献资料,考试卷纸中常以AC—26 或AC—31 形式出现 其组合原则是：沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大 .上层宜使用中粒式及细粒式,且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2,中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的 2/3. 2、按沥青混合料压实后的孔隙率大小分类： Ⅰ型密级配沥青混凝土：孔隙率为(3%～6%) Ⅱ型密级配沥青混凝土：孔隙率为(4%～10%) A米型开级配热拌沥青碎石：孔隙率为(大于10%) 其组合原则是：沥青面层至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土,以防水下渗.若上面层采用Ⅱ型沥青混凝土,中面层须采用Ⅰ型沥青混凝土,A米型开级配沥青碎石不宜作面层,仅可做联结层. 2 多碎石沥青混凝土面层(SAC) 2.1 产生背景 较大流量的车辆在高速公路上安全、舒适高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能.这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度 (构造深度是高速行车减低噪音和 减少水漂、溅水影响司机视线的主要因素).研究成果表明：“沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微观构造和宏观构造两部分形成.其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定”.