改性瀝青技術(shù)與工藝研究

改性瀝青技術(shù)與工藝研究目錄1.

改性瀝青介紹2.SBS改性瀝青3.SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝4.改性瀝青指標(biāo)在應(yīng)用的意義2什么是改性瀝青改性瀝青是指在基質(zhì)原料瀝青中添加一定量的高分子聚合物，以及其它少量添加劑，從而使瀝青性能行得到改善的瀝青混合物。主要有SBS、SBR、EVA和PE等幾種類型，目前廣泛應(yīng)用的是SBS改性瀝青。改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)及種類優(yōu)點(diǎn).

耐高溫，抗低溫，適應(yīng)性強(qiáng).

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(hù)費(fèi)用種類.

SBS.

SBR.

TLA.

PE85%5%5%2%3%.

其它目錄1.改性瀝青介紹2.SBS改性瀝青3.SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝4.改性瀝青指標(biāo)在應(yīng)用的意義5SBS改性瀝青SBS改性瀝青的組成.

基質(zhì)瀝青：60/80、

80/100.

SBS改性劑.

穩(wěn)定劑.

添加劑原理：我們要優(yōu)選瀝青、SBS改性劑及添加劑，通過物理或化學(xué)的手段，使用SBS充分地與瀝青相溶并形成穩(wěn)固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。我們的工作明確了：選擇優(yōu)質(zhì)原料，采用適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝使用SBS充分地與瀝青相溶并形成穩(wěn)固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同要求優(yōu)選原料隨著交通量日益加大，極端天氣越來越頻繁，對于路面重要組成部分的瀝青要求也越來越高(

25℃,100g,5s),0.1mmM

in.

60-805540-606040-607540-60針入度軟化點(diǎn),℃M

in.8025/(5℃,5

cm/

m

in),cmMinM

in.Max.M

in.M

in.302035延度(PI)-0.400針入度指數(shù)(135℃),Pa

.s3332.823099運(yùn)動(dòng)粘度,℃閃點(diǎn)230992309923099,%溶解度163℃(48h),℃Max.M

in.2.5652.5752.5802穩(wěn)定性25℃,%90彈性恢復(fù)RTFOT(1

6

3℃,8

5

min),%MaxM

in.16020/16515/0.570250.58018質(zhì)量損失針入度比,%M

in.(5℃,5

cm/

m

in),cm延度PG

GRADEPG76-28

PG82-22什么是瀝青

瀝青是指天然固態(tài)品或經(jīng)石油蒸餾后的餾出物，可分為二類：.

天然瀝青

(“湖瀝青/巖瀝青”)存在于特定的地質(zhì)條件下，一種類似于重油的物質(zhì)，如特力尼達(dá)湖，委內(nèi)瑞拉的“油砂”，加拿大的阿薩巴斯卡湖周圍等。.

石油瀝青油或石油的餾出物(“底油或罐底”)

通常采用直餾法、吹氧法或其它特定工藝加工。.

瀝青的幾種生產(chǎn)方式.

直餾瀝青（中間結(jié)合半氧化裝置）.

溶脫調(diào)和瀝青.

地方廠瀝青質(zhì)（或50#瀝青）和相溶劑的調(diào)各瀝青常壓渣油轉(zhuǎn)為瀝青Vacuumgasoil減壓餾分油VacuumDistillationLongResidue常壓渣油真空蒸餾Componentsboilatalowertemperature各種成分在低溫下沸騰Machineoil機(jī)械油ShortResidue減壓渣油(Bitumen)瀝青瀝青，被描述為，一種受油份“溶脹”的瀝青質(zhì)膠團(tuán)被稱為“瀝青質(zhì)”的高分子量烴類化合物,及其保護(hù)層“膠脂”,分散在油類介質(zhì)中

-

樹脂和油分

-

稱為“軟瀝青質(zhì)”。瀝青質(zhì)軟瀝青質(zhì)瀝青的物理性質(zhì)取決于:.

瀝青質(zhì)的集中度.

瀝青質(zhì)顆粒的大小以及性質(zhì).

軟瀝青質(zhì)的性質(zhì)瀝青質(zhì)量取決于原油來源以及生產(chǎn)工藝生產(chǎn)瀝青的關(guān)鍵是原油的選擇，主要選擇環(huán)烷基原油和蠟含量較低的中間基原油或稠油世界各地生產(chǎn)的近1500種原油中，只有260種適合于制造石油瀝青，在調(diào)和和氧化工藝的配合下可以擴(kuò)大到600多種，這些原油的產(chǎn)地主要集中中美國、中東、加勒比海周圍和俄羅斯。中國生產(chǎn)的原油大半都是石蠟基原油，中間基和環(huán)烷基原油占比較低。64%10%6%11%9%其它石蠟基環(huán)烷中間石蠟基基瀝青組分與性能的關(guān)系成分外形含量比對基質(zhì)瀝青影響對改性效果物性粘度減少主要機(jī)能飽和分

無色液體

3~15%提高施工性增加SBS分散時(shí)間芳香分

赤黃色液

35~65%體感溫性/延

改善低溫恨不能

縮短SBS分散時(shí)間度增加/加強(qiáng)滲透性、包裹力膠質(zhì)黑褐色液

10~30%體延度增加粘結(jié)性/可塑性

增加SBS分散時(shí)增大針入度減少

彈性/堅(jiān)固性增/粘度增加間瀝青質(zhì)

黑色固體

5~35%大CONFIDENTIAL芳香分和瀝青質(zhì)含量與改性瀝青性能的相關(guān)性CONFIDENTIALSBS對不同品種基質(zhì)瀝青改性前后性能指標(biāo)對比CONFIDENTIAL選擇什么樣的基質(zhì)瀝青非常重要

不同的基質(zhì)瀝青經(jīng)相同的SBS改性后，其改性瀝青的性能不盡相同。

選擇適宜的瀝青進(jìn)行改性：易于生產(chǎn)，改性瀝青指標(biāo)容易控制，加工成本低、改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

選擇不易改性的瀝青進(jìn)行改性：生產(chǎn)困難，改性瀝青指標(biāo)難控制，加工成本相對較高、改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)波動(dòng)。SBS改性劑

什么是SBSSBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，是以苯乙烯、

丁二烯為單體的三段共聚物，兼有塑料和橡膠的特性。

種類：主要有線型和星型兩種，現(xiàn)在也有星線復(fù)合及改變嵌段比的產(chǎn)品出現(xiàn)。不同改性劑性能聚合物材

高溫穩(wěn)定

低溫抗開

溫度敏感彈性粘韌性耐久性料SBS星型SBS線型PE性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)裂性性優(yōu)中中差優(yōu)優(yōu)中中差優(yōu)優(yōu)中差優(yōu)優(yōu)中中中中EVA差不同改性劑性能技術(shù)性質(zhì)基質(zhì)瀝5%SBS5%EVA5%PE5%SBR青（注）星型線型針入度（25℃）∕0.1㎜軟化點(diǎn)∕℃64384049603547601176489210078555453（基質(zhì)瀝青為47.3℃）延度（15℃）∕㎝20015℃：﹥150cm5℃：﹥150cm回彈率（15℃）∕%針入度指數(shù)PI14655416-1.362.99+0.9621.5+0.1619.6+0.177.85-0.764.29粘韌性（N·m）薄膜烘箱后6.4質(zhì)量損失∕%針入度比∕%0.0778.390.0788.9680.0288.9420.0673.570.0570.05.50.1177.6延度（10℃）∕cm121cm添加劑

用量少，對改性瀝青指標(biāo)和路用性能有提高的物質(zhì)

目前應(yīng)用在改性瀝青上的添加劑種類較多，按用途分大致有：.

改善高溫性能如：軟化點(diǎn)、PG高溫等級(jí)；.

改善低溫性能如：低溫延度、PG低溫等級(jí)；.

改善穩(wěn)定性如：貯存穩(wěn)定性（48h離析）、指標(biāo)衰減。目錄1.改性瀝青介紹2.SBS改性瀝青3.SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝4.改性瀝青指標(biāo)在應(yīng)用的意義20改性瀝青生產(chǎn)方法

改性瀝青從生產(chǎn)方式上分大致兩種：現(xiàn)場改性和工廠改性.

現(xiàn)場改性：簡便/成品改性瀝青無法運(yùn)送到現(xiàn)場/現(xiàn)場沒有改性瀝存貯設(shè)備/對現(xiàn)場改性的設(shè)備和管理在足夠的信心.

工廠改性：

品質(zhì)有保證/成品改性瀝青可以運(yùn)送到現(xiàn)場/現(xiàn)場有改性瀝青瀝存貯設(shè)備/認(rèn)為生產(chǎn)設(shè)備與改性瀝青品質(zhì)有較大關(guān)系

改性瀝青從生產(chǎn)工藝上分：直接混溶法、母料法、溶劑法、乳液法改性瀝青生產(chǎn)方法相溶劑穩(wěn)定劑基質(zhì)瀝青混均預(yù)溶膠體磨改性瀝青SBS改性瀝青生產(chǎn)方法穩(wěn)定劑基質(zhì)瀝青預(yù)混膠體磨改性瀝青SBS母粒改性瀝青生產(chǎn)工藝主要的工藝參數(shù)有：溫度、時(shí)間、加料順序和速度及攪拌強(qiáng)度等目錄1.

改性瀝青介紹2.SBS改性瀝青3.SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝4.改性瀝青指標(biāo)在應(yīng)用的意義25改性瀝青各項(xiàng)指標(biāo)普通指標(biāo)測試針入度,

R&B

軟化點(diǎn),延度,粘度,

閃點(diǎn),密度?改性瀝青各項(xiàng)指標(biāo)老化指標(biāo)測試薄膜烘箱試驗(yàn),旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)?controls163Cfanbottlecarriageairjet檢測項(xiàng)目與瀝青實(shí)際性能的相關(guān)性傳統(tǒng)指標(biāo).

針入度—瀝青的軟硬程度.

針入度指數(shù)—瀝青的溫度敏感性.

軟化點(diǎn)—高溫性能（注意：倒樣溫度）.

5C延度—低溫性能.

粘度—施工和易性/路面的穩(wěn)定性.

彈性恢復(fù)—抗疲勞性能檢測項(xiàng)目與瀝青實(shí)際性能的相關(guān)性薄膜老化實(shí)驗(yàn)（TFOT）.

模擬瀝青經(jīng)過熱拌和樓后的狀態(tài)預(yù)測瀝青經(jīng)熱混合料拌和后及鋪筑到路面上的性質(zhì).

欲估蒸發(fā)損失，預(yù)測拌和安全性能離析—均勻穩(wěn)定性，儲(chǔ)存時(shí)相態(tài)均一（要求:上下軟化點(diǎn)差<2.5C

）失敗:儲(chǔ)存時(shí)不能停止攪拌

；聚合物與瀝青分離

；影響瀝青和路用性能SHRP瀝青膠結(jié)料規(guī)范GradingSystem

BasedonClimate(Temperatures

in

°C)基于氣候溫度的分級(jí)系統(tǒng)（溫度，℃）PG

70-22PerformanceGradeAverage

7-daymax

pavementdesign

temp平均7天最高路面設(shè)計(jì)溫度Minpavementdesigntemp最低路面設(shè)計(jì)溫度性能分級(jí)瀝青膠結(jié)料試驗(yàn)程序Binder

Condition

膠結(jié)料條件Test