SBS改性沥青在广西壮族自治区高等级公路上的应用研究
|
摘要
在沥青混凝土路面建设过程中,由于基质沥青性能受原油属性制约,其技术性能不能满足交通增长的需要。沥青改性剂种类多,寻找优异的改性材料和改性方法,是提高沥青路面综合性能的有效途径。本文以广西交通厅科技项目《广西公路沥青路面实体结构技术参数和结构形式合理选定试验研究》为依托,结合广西坛百高速公路沥青路面建设工程,展开SBS改性沥青混合料工程应用研究。
本论文通过对各种聚合物改性沥青性能的比较,从中选择出改性效果较优的SBS,并分析其用量对沥青的温度敏感性、高温特性、低温抗裂性、弹性及耐久性的影响,确定了SBS的最佳用量。利用马歇尔法确定混合料的最佳沥青用量。研究了SBS改性沥青和SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、耐久性能等路用性能。提出控制SBS改性沥青混合料的生产工艺和SBS沥青混合料的运输、摊铺、碾压等施工工艺。
本文采用红外光谱(IR),差示扫描量热(DSC)分析等试验手段分析了SBS改性沥青的改性机理。在此基础上,结合坛百高速公路实体工程,分析了SBS改性沥青混凝土路面的经济效益和社会效益,为SBS改性沥青混合料更好地在广西地区推广应用提供依据。
This thesis takes research item of Guangxi as to rely on the experiments that the performance of SBS (styrene-butadiene-styrene)modified asphalt is influenced by the grade and source of base asphalt and the structure and content of modifier. According to Technical Specifications for Construction of Highway Asphalt Pavement, The paper is based on the asphalt pavement's design and construction of the Tan-Bai freeway according to the project location、condition、road grade、structure and otherfactors, analyzes the application of the SBS modified asphalt mixture.
The present paper through to each kind of polymer modified asphalt performance comparison, chooses modified effect more superior SBS. And analyzes the influence of amount of SBS on the temperature sensitivity、performance under high temperature、anti-crack ability under low temperature、elasticity、anti-aging ability of substrate asphalt is studied, determined the SBS best amount used. The aggregate gradation of mixture is determined by Marshall Stability experiments, and has determined the best asphalt amount used. Analyzes the SBS modified asphalt's performance、and the performance evaluating indicator、the SBS modified asphalt's character and its application performance; control the SBS technology and the mixture's transportation、spreading and rolling technology.
This paper analyses SBS modified asphalt that improves quality in application of radices and asphalt mixture. It also analyses the mechanism of SBS modified asphalt. The paper try out much measure, such as IR, DSC and fluorescence micrography technique. In this foundation, According to the expressway project of nantan to baise to used the SBS modified asphalt the road surface economic efficiency and the social efficiency have carried on the analysis, was the SBS modified bituminous mixture provides the basis well in the Guangxi are promotion application.
本论文通过对各种聚合物改性沥青性能的比较,从中选择出改性效果较优的SBS,并分析其用量对沥青的温度敏感性、高温特性、低温抗裂性、弹性及耐久性的影响,确定了SBS的最佳用量。利用马歇尔法确定混合料的最佳沥青用量。研究了SBS改性沥青和SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、耐久性能等路用性能。提出控制SBS改性沥青混合料的生产工艺和SBS沥青混合料的运输、摊铺、碾压等施工工艺。
本文采用红外光谱(IR),差示扫描量热(DSC)分析等试验手段分析了SBS改性沥青的改性机理。在此基础上,结合坛百高速公路实体工程,分析了SBS改性沥青混凝土路面的经济效益和社会效益,为SBS改性沥青混合料更好地在广西地区推广应用提供依据。
This thesis takes research item of Guangxi as to rely on the experiments that the performance of SBS (styrene-butadiene-styrene)modified asphalt is influenced by the grade and source of base asphalt and the structure and content of modifier. According to Technical Specifications for Construction of Highway Asphalt Pavement, The paper is based on the asphalt pavement's design and construction of the Tan-Bai freeway according to the project location、condition、road grade、structure and otherfactors, analyzes the application of the SBS modified asphalt mixture.
The present paper through to each kind of polymer modified asphalt performance comparison, chooses modified effect more superior SBS. And analyzes the influence of amount of SBS on the temperature sensitivity、performance under high temperature、anti-crack ability under low temperature、elasticity、anti-aging ability of substrate asphalt is studied, determined the SBS best amount used. The aggregate gradation of mixture is determined by Marshall Stability experiments, and has determined the best asphalt amount used. Analyzes the SBS modified asphalt's performance、and the performance evaluating indicator、the SBS modified asphalt's character and its application performance; control the SBS technology and the mixture's transportation、spreading and rolling technology.
This paper analyses SBS modified asphalt that improves quality in application of radices and asphalt mixture. It also analyses the mechanism of SBS modified asphalt. The paper try out much measure, such as IR, DSC and fluorescence micrography technique. In this foundation, According to the expressway project of nantan to baise to used the SBS modified asphalt the road surface economic efficiency and the social efficiency have carried on the analysis, was the SBS modified bituminous mixture provides the basis well in the Guangxi are promotion application.
引文
[1]交通部综合规划司.2006年公路水路交通行业发展统计公报.交通世界.2007.6.28-29
[2]杨卫红邵联银.国内外聚合物改性沥青的发展概况和应用动向.公路与汽运.2005.5.76-78
[3]虞文景.改性沥青现状及发展前景.交通世界.2004.5.38-40
[4]沈金安.国产重交通沥青的现状与展望.公路,1989,4：33
[5]沈金安,李福普.国产沥青在北方高等级公路上使用情况的调查.公路.1989,2：10
[6]国家“七五”科技攻关项目专题报告,1990
[7]沈化荣,曹诚.高速公路科技发展的瞻望.江苏公路.1999,9：10
[8]朱辉,李沛才,陈昭莹.公路网现状综合评价.长安大学学报.2005,25(5)：79
[9]国家高速公路网规划,国家发展和改革委员会交通运输司,2004
[10]冯新军郝培文.不同类型SBS对改性沥青技术性能的影响.石油炼制与化工.2004
[11]于兴志.关于SBS改性沥青配合比设计的探讨.辽宁交通科技.2005.6-7
[12]凌逸群.中国道路沥青市场现状及发展.石油沥青.2004,18(1)：1
[13]严家及.沥青材料性能学.人民交通出版社.1990
[14]张江亭.改性沥青研究及在我国实体工程中的应用.公路.2004,8：145
[15]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)
[16]王新志.关于SBS改性沥青的应用.辽宁交通科技.2005.2-4
[17]中华人民共和国行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000).人民交通出版社.2000
[18]中华人民共和国行业标准.公路工程集料试验规程(JTG E42-2005).人民交通出版社.2005
[19]西部交通建设科技项目.SBS改性沥青流变特性研究.重庆交通科研设计院等.2004
[20]庞传琴毕玉峰.不同改性沥青性能的对比分析.中外公路.2005.120-124
[21]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.人民交通出版社.2000
[22]陈晓瑛.石油沥青材料的感温性研究.长安大学硕士学位论文.2006
[23]王翠红 王子军.用SHRP手段评价国产沥青的性质.石油沥青.2003.12.10-13
[24]刘亮.沥青结合料高温性能评价指标试验研究.长沙理工大学硕士学位论文.2005
[25]钟科.岩沥青路用性能研究.交通部公路科学研究所硕士学位论文.2006
[26]贾渝 曹荣吉 李本京[译].高性能沥青路面(Superpave)基础参考手册.人民交通出版社.2005
[27]赵剑锋.评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法.辽宁交通科技.2006.2.24～25
[28]付海英谢雷东等.SBS改性沥青动态减切流变性能评价的研究.公路交通科技.2005.9～12
[29]胡忻.聚合物SBS改性沥青软化点及有关性能的研究.南京市政.2003.36～39
[30]张玉贞王翠红黄小胜钱家麟.聚合物SBS和沥青的相容性研究.石油学报.2001.68～71
[31]李福普沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册.人民交通出版社.2004
[32]姜庆林.SBS改性剂与基质沥青的配伍性研究.公路.2006.2.163
[33]韩森张彩利.SBS改性克拉玛依沥青相容性的改善.公路交通科技.2004.21(10).22～25
[34]鲍燕妮.硅藻土改性沥青研究.长安大学硕士学位论文.2005
[35]曾路 李予晋 王宗霞 严春杰.有机膨润土在有机溶剂中微观形貌的研究.电子显微学报.2006.30(增刊).330
[36]熊萍.郝培文.SBS改性沥青储存稳定性试验方法和评价指标的研究.中国公路学报.2005.18(1).1-6
[37]马翔宇 王楷银等.SBS改性沥青存储稳定性性能探讨.西部探矿工程.2005.2.146～147
[38]王建林 王建华·SBS改性沥青高温稳定性的研究·沥青技术·2005·74～76
[39]蒋俊·改性沥青中SBS改性剂的掺量分析·湖南交通科技·2004·6～8
[40]刘中林田文等.高等级公路沥青混凝土路面新技术.人民交通出版社.2002
[41]李立寒张南鹭.道路建筑材料.人民交通出版社.2004
[42]郑向雷.沥青混合料高温特性研究.长安大学硕士学位论文.2006
[43]高建立季节等.普通沥青及改性沥青混合料抗变形能力的对比分析.公路.2004.6.119～122
[44]丁智勇彭波戴经梁等.纤维沥青混合料高温稳定性研究.公路.2007.7.169～172
[45]田泽峰韩跃新等.有机膨润土对路用沥青高温稳定性的影响.矿冶.2006.12.43～51
[46]李明.沥青混合料低温性能试验分析.东北林业大学硕士学位论文.2006
[47]朱书景刘定军薛永杰.蒙脱土改性沥青混合料低温抗裂性能研究.公路.2007.9.150～152
[48]E. Matin C. George·A good Compatibility with Thermoplastic Elastomers 2nd Eurasphalt & Eurobitume Congress Barcelona ·2000
[49]Lu X H-Phase Separation of SBS Polymer Modified Bitumens-Journal of Materials in Civil Engineering·1999·51～57
[50]Manias E, Touny A, Wu L, et al. Nano-technology in asphalt. Chem Mater.2001.13(10).3516
[51]Yeh J M, Liou S J, Lin C Y, et al. Study on multi-layer silicate. Chem Mater,2002,14(1).154
[52]Gorrasi U,Tortora M. Vittoria V.et al. Application of polymer composite in asphalt materials. Polvmer.2003.44.2271
[53]国家“八五”科技攻关项目专题报告.1995
[54]沈金安.关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题.公路.2001,
[55]王培荔 武移风 叶凯·SBS改性沥青混合料施工技术探讨·山西交通科技·2003·1～
[56]徐世法,王劲松,钱培中.SBS改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究.公路.2003.9：137
[57]解建光 肖庆一 王鸿博.SBS改性沥青性能研究与机理分析.东南大学学报.2004.96～99
[58]江建坤·SBS改性沥青工艺及机理分析·浙江交通职业技术学院学报·2003·15～19
[59]张争奇对SBS改性沥青试验中异常现象的研究[J].西安公路交通人学学报.2001.21(4)：13-16.
[60]牛晓霞.等.改性沥青高温性能评价指标的探讨[J].广东公路交通.2002.(2)：23-27.
[61]杨军,陈荣生.聚合物改性沥青性能的评价研究[J].公路交通利技.2000,17(4)：1o-12.
[2]杨卫红邵联银.国内外聚合物改性沥青的发展概况和应用动向.公路与汽运.2005.5.76-78
[3]虞文景.改性沥青现状及发展前景.交通世界.2004.5.38-40
[4]沈金安.国产重交通沥青的现状与展望.公路,1989,4：33
[5]沈金安,李福普.国产沥青在北方高等级公路上使用情况的调查.公路.1989,2：10
[6]国家“七五”科技攻关项目专题报告,1990
[7]沈化荣,曹诚.高速公路科技发展的瞻望.江苏公路.1999,9：10
[8]朱辉,李沛才,陈昭莹.公路网现状综合评价.长安大学学报.2005,25(5)：79
[9]国家高速公路网规划,国家发展和改革委员会交通运输司,2004
[10]冯新军郝培文.不同类型SBS对改性沥青技术性能的影响.石油炼制与化工.2004
[11]于兴志.关于SBS改性沥青配合比设计的探讨.辽宁交通科技.2005.6-7
[12]凌逸群.中国道路沥青市场现状及发展.石油沥青.2004,18(1)：1
[13]严家及.沥青材料性能学.人民交通出版社.1990
[14]张江亭.改性沥青研究及在我国实体工程中的应用.公路.2004,8：145
[15]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)
[16]王新志.关于SBS改性沥青的应用.辽宁交通科技.2005.2-4
[17]中华人民共和国行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000).人民交通出版社.2000
[18]中华人民共和国行业标准.公路工程集料试验规程(JTG E42-2005).人民交通出版社.2005
[19]西部交通建设科技项目.SBS改性沥青流变特性研究.重庆交通科研设计院等.2004
[20]庞传琴毕玉峰.不同改性沥青性能的对比分析.中外公路.2005.120-124
[21]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.人民交通出版社.2000
[22]陈晓瑛.石油沥青材料的感温性研究.长安大学硕士学位论文.2006
[23]王翠红 王子军.用SHRP手段评价国产沥青的性质.石油沥青.2003.12.10-13
[24]刘亮.沥青结合料高温性能评价指标试验研究.长沙理工大学硕士学位论文.2005
[25]钟科.岩沥青路用性能研究.交通部公路科学研究所硕士学位论文.2006
[26]贾渝 曹荣吉 李本京[译].高性能沥青路面(Superpave)基础参考手册.人民交通出版社.2005
[27]赵剑锋.评价沥青胶结料疲劳性能的试验方法.辽宁交通科技.2006.2.24～25
[28]付海英谢雷东等.SBS改性沥青动态减切流变性能评价的研究.公路交通科技.2005.9～12
[29]胡忻.聚合物SBS改性沥青软化点及有关性能的研究.南京市政.2003.36～39
[30]张玉贞王翠红黄小胜钱家麟.聚合物SBS和沥青的相容性研究.石油学报.2001.68～71
[31]李福普沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册.人民交通出版社.2004
[32]姜庆林.SBS改性剂与基质沥青的配伍性研究.公路.2006.2.163
[33]韩森张彩利.SBS改性克拉玛依沥青相容性的改善.公路交通科技.2004.21(10).22～25
[34]鲍燕妮.硅藻土改性沥青研究.长安大学硕士学位论文.2005
[35]曾路 李予晋 王宗霞 严春杰.有机膨润土在有机溶剂中微观形貌的研究.电子显微学报.2006.30(增刊).330
[36]熊萍.郝培文.SBS改性沥青储存稳定性试验方法和评价指标的研究.中国公路学报.2005.18(1).1-6
[37]马翔宇 王楷银等.SBS改性沥青存储稳定性性能探讨.西部探矿工程.2005.2.146～147
[38]王建林 王建华·SBS改性沥青高温稳定性的研究·沥青技术·2005·74～76
[39]蒋俊·改性沥青中SBS改性剂的掺量分析·湖南交通科技·2004·6～8
[40]刘中林田文等.高等级公路沥青混凝土路面新技术.人民交通出版社.2002
[41]李立寒张南鹭.道路建筑材料.人民交通出版社.2004
[42]郑向雷.沥青混合料高温特性研究.长安大学硕士学位论文.2006
[43]高建立季节等.普通沥青及改性沥青混合料抗变形能力的对比分析.公路.2004.6.119～122
[44]丁智勇彭波戴经梁等.纤维沥青混合料高温稳定性研究.公路.2007.7.169～172
[45]田泽峰韩跃新等.有机膨润土对路用沥青高温稳定性的影响.矿冶.2006.12.43～51
[46]李明.沥青混合料低温性能试验分析.东北林业大学硕士学位论文.2006
[47]朱书景刘定军薛永杰.蒙脱土改性沥青混合料低温抗裂性能研究.公路.2007.9.150～152
[48]E. Matin C. George·A good Compatibility with Thermoplastic Elastomers 2nd Eurasphalt & Eurobitume Congress Barcelona ·2000
[49]Lu X H-Phase Separation of SBS Polymer Modified Bitumens-Journal of Materials in Civil Engineering·1999·51～57
[50]Manias E, Touny A, Wu L, et al. Nano-technology in asphalt. Chem Mater.2001.13(10).3516
[51]Yeh J M, Liou S J, Lin C Y, et al. Study on multi-layer silicate. Chem Mater,2002,14(1).154
[52]Gorrasi U,Tortora M. Vittoria V.et al. Application of polymer composite in asphalt materials. Polvmer.2003.44.2271
[53]国家“八五”科技攻关项目专题报告.1995
[54]沈金安.关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题.公路.2001,
[55]王培荔 武移风 叶凯·SBS改性沥青混合料施工技术探讨·山西交通科技·2003·1～
[56]徐世法,王劲松,钱培中.SBS改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究.公路.2003.9：137
[57]解建光 肖庆一 王鸿博.SBS改性沥青性能研究与机理分析.东南大学学报.2004.96～99
[58]江建坤·SBS改性沥青工艺及机理分析·浙江交通职业技术学院学报·2003·15～19
[59]张争奇对SBS改性沥青试验中异常现象的研究[J].西安公路交通人学学报.2001.21(4)：13-16.
[60]牛晓霞.等.改性沥青高温性能评价指标的探讨[J].广东公路交通.2002.(2)：23-27.
[61]杨军,陈荣生.聚合物改性沥青性能的评价研究[J].公路交通利技.2000,17(4)：1o-12.