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高粘高弹改性沥青的研究与应用现状

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：蓝国雄

[导读] 摘要：在沥青的实际应用中，因为改性沥青具有高粘高弹的特性，其强度、硬度、抗车辙的能力以及抗水损的能力都得以全面能提升，所以高粘高弹改性沥青在实际应用过程中具有其他材料不能比肩的优势。

        中交四航局第二工程有限公司广东省 526238
        摘要：在沥青的实际应用中，因为改性沥青具有高粘高弹的特性，其强度、硬度、抗车辙的能力以及抗水损的能力都得以全面能提升，所以高粘高弹改性沥青在实际应用过程中具有其他材料不能比肩的优势。在沥青路面的实际建设中，因为沥青路面被实际建设、自然地理调价、社会经济等诸多方面的条件所制约影响，致使沥青路面难以达成良好的抗高温熔化、抗低温干裂、抗车辙、持久性等优势目标。在沥青材料的实际应用中，其性能建设会对其他方面性能产生影响，比如想要强化沥青路面本身的抗车辙能力，就一定要添加一定的粗集料到沥青材料中，而粗集料数量、密度的上升会致使沥青路面混合材料方面的多样化，致使沥青材料无法充分发挥出温度敏感性，同时沥青混合料本身的抗疲劳性较差，其会致使沥青混合料实际应用中产生裂缝，并且会对沥青材料整体使用寿命产生影响。因此，为了能够确保沥青材料主要性能、整体性能的全面构建，需要对沥青材料予以有效改良，改良成为高粘性、高弹性的沥青材料，并且将其应用到路面工程的实际建设当中，基于此强化提升沥青路面的抗高温熔化、抗低温干裂、抗车辙以及持久性。文中探析高粘高弹改性沥青的实际应用，希望能够为沥青的实际应用探究提供一些参考。
        关键词：高粘高弹；改性沥青；研究；应用现状；优势；
        在现道路工程实际建设中，大多数路面建设所使用的材料就是沥青。在道路工程的建设施工中，沥青路面有良好的抗高温熔化、抗低温干裂、抗车辙优势，并且其具有良好的持久性，所以其通常是道路工程建设中地首选材料。
        一、高粘高弹改性沥青的类别划分
        在现代道路工程的建设施工中，高粘高弹改性沥青的种类主要有三种，在实际应用中，需要基于建设目标、现实情况等进行综合性选择。
        （一）橡胶类改性沥青
        改性沥青在实际应用中，比较常用的就是橡胶类沥青。这种沥青材料在实际施工中，通常表现为BR、EPR、CR、SBR、NR等改性沥青。
        （二）热塑性改性橡胶
        这种改性沥青应用于建筑施工中，就是引用热塑性弹性体，较为常见的有苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的2种热塑性橡胶类的改性沥青。
        （三）树脂类改性沥青
        这种改性沥青应用于建筑施工中，主要是基于固性树脂的实际应用，对树脂类沥青实施改良应用，较为常见的是环氧树脂和热塑性树脂。
        二、高粘高弹改性沥青在道路工程中的实际应用
        （一）温度敏感性方面
        在现代道路工程实际施工中应用高粘高弹的改性沥青，用到的沥青改性方式一般就是SBS、抗车辙剂等。在高粘高弹改性沥青中加入一定数量的SBS改性剂之后，可以提升沥青的温度敏感性。将其应该用到道路工程的实际建设中，将一定数量的SBS加入沥青中之后，就能够提升沥青的PI值，而且其能够让沥青中的胶体结构产生变化，让沥青溶凝胶型转变成为凝胶体。也就是说，在实际应用当中，改性沥青的温度敏感性和PI值是反比关系，PI值增加的时候，改性沥青的温度敏感性会降低。对比中，改性沥青的温度敏感性虽然降低了，但是具有良好的温度恒定性。
        （二）强化改性剂
        在沥青中添加一定数量的强化改性剂之后，在建筑施工应用中能够发现PI值明显呈现上升趋势，也就是说，其在建筑施工中的实际应用，添加了一定数量的SBS以后，沥青的软化点被大幅度提升，提升幅度高达1/4，而软化点的提升说明其在实际应用中，提升了高温下沥青的稳定性。高温下稳定性的提升，是因为在建筑施工中，倘若是高温环境，沥青就会产生融化的状况，沥青出现融化，会破坏沥青材料的稳定性，严重影响沥青路面的平整性以及抗滑性。对其在道路工程项目中的实际应用来讲，在改性沥青增加更多的改性剂，不管是强化剂还是SBS的添加，改性剂数量越多，沥青稳定性就会有更加明显地提升。在沥青中添加一定数量的SBS，就会发现其明显提升了沥青的高温恒定性，而且也提升了沥青抗低温开裂的性能。

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简单而言，高粘高弹改性沥青在道路工程项目的建筑应用中，不管是温度高低情况如何，都能够全面提升改性沥青的使用性能。
        （三）提升沥青的弹性恢复能力
        沥青在道路工程建设的实际应用中，改性沥青的优势不但在高温环境之下有极为明显的大幅度提升，低温环境中其低温延度也有非常显著地提升，在高、低温两种极端环境当中，沥青性能都能被优化，提升其弹性恢复能力。在道路工程的实际应用中，改性剂的实际应用是不同的，为建筑施工所投入的成本资金也是不同的，因此，在道路工程的实际施工中，要对成本资金投入进行合理有效地管控，更要推动沥青改性状态的有效发挥，现代我国较为常用的沥青改性剂是SBS，其能够提升沥青的使用成效。在本质上来讲，沥青改性剂使用SBS，其价格与其他沥青改性剂的价格对比，SBS有价格上的优势，这也是我国道路工程施工中广泛使用SBS的关键原因。
        三、高粘高弹改性沥青的应用现状
        （一）胶粉对改性沥青实际应用的影响
        当前在高粘高弹改性沥青的建筑施工应用中，不同类别、粒子径橡胶粉的实际应用，其对沥青性能的改变也是不同的。在建筑施工中，大粒子径的胶粉会改善沥青的性能，对沥青高温环境中的软化点、低温环境中的延展性都有很好地改善作用，基于此就提升了这种改性沥青的弹性恢复能力。但是倘若使用粒子径比较小的橡胶粉对沥青的性能实施改变，就很容易会致使沥青产生膨胀的状况，当沥青产生膨胀的时候，沥青材料结构、功能方面的改性就还没有完成，骨架结构方面的改性也未形成，在结构层面上提升沥青的弹性恢复能力就无从说起了。
        （二）基质会影响沥青的实际应用成效
        在沥青的实际应用中，基质不同的沥青因为基质的不同，因此沥青的软组分也是不同的，改性之后的沥青PI值也不相同。道路工程的应用中可以发现，当在沥青中添加一定数量的SBS时，PI数值会相应减小，这是因为添加了SBS以后，会提升沥青软组分的被吸收能力，可是同时也会让沥青内部的结构发生变化，形成网状结构。比如，有的施工企业就会选择使用天然沥青来进行实际施工，为了能够提升沥青中的胶质含量，就会基于沥青组分比例构造去改变天然沥青的内部组成结构以及胶体体系，这样能够有效提升沥青材料的抗高温性能，对实际施工中会改变沥青软化点来讲是极为关键的。
        将改性之后的高粘高弹沥青应用到道路工程实际施工中，倘若施工现场的温度比较高，施工队伍就要使用PI数值偏小的沥青改性剂，这是为了对成本资金投入进行有效管控，通常会使用塑料类和SBS改性剂。在温度比较低的施工现场中，可使用PI数值比较低的沥青改性材料，改性剂则要使用SBR，并且也要添加一定数量的SBS改性剂或复合改性剂，以此来对沥青进行改良，以让其适合在施工现场的实际施工中进行使用。
        （三）天然岩沥青的实际应用成效
        天然岩沥青在道路工程项目中的实际应用，最为显著的优势就是其适用于各种不同的自然环境，并且在自然环境中具有良好的稳定性、抗水损性、抗车辙性等。实际应用中会发现，其中含氮量非常高，氮以官能团的形式而存在，这种沥青能抵御外部环境中的微生物入侵。在高温环境当中，特别是环境温度超过150℃时，天然岩沥青会具有非常良好的温度恒定属性，其并不会在高温环境中产生明显地改变。整体上来讲，高粘高弹改性沥青在道路工程项目中的实际应用，可以切实提升沥青的软化点、脆点以及延展性，让沥青的柔软性与抗车辙能力更强，在道路工程项目的实际施工中，选择和使用类别不同的高粘高弹改性沥青，其对施工现场自然环境的适应能力也是不同的。
        结束语：
        总而言之，高粘高弹的改性沥青在实际应用中，能够全面提升沥青的使用寿命，能够有效管控成本资金的投入。在道路工程项目的实际应用中，基于高粘高弹沥青的实际应用，提升沥青的强化剂、弹性恢复能力以及温度敏感性，综合高粘高弹改性沥青的实际应用，选择对应恰当的沥青材料，将改性沥青的优势发挥出来，为良好的道路工程施工质量奠定夯实的基础。
        参考文献：
        [1]李丹.高粘弹改性沥青技术在钢桥面铺装上的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（30）：87-88.
        [2]王建章，李红，罗莉婷.橡胶高粘高弹沥青混凝土性能研究[J].交通科技，2016（01）：110-112.