改性瀝青的發展現狀及應用前景

姚青梅

青海交通職業技術學院，青海西寧 810003

選擇合適的添加劑對瀝青進行改性，能改善瀝青混合料在高溫下的路用性能，提高其抗車轍、抗疲勞、抗老化及抵抗低溫開裂等方面的性能，降低公路維修和養護費用，延長路面使用壽命。因而近幾年在公路工程建設中，改性瀝青得到越來越廣泛的應用。

1 改性瀝青概述

改性瀝青是指通過往瀝青中摻加“橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其它填料等外摻劑（改性劑）”或采取“對瀝青輕度氧化加工”等措施，“使瀝青或瀝青混合料的性能得到改善”，而制成的瀝青結合料。為了確保改性劑與基質瀝青能夠良好的混容，往往還需要在改性瀝青中加入一定量的分散劑和穩定劑。

目前，國內外采用的改性劑主要有4 大類：

1）橡膠改性類：天然膠、合成膠。如天然橡膠（NR）、丁苯橡膠（SBR）、氯丁橡膠（CR）、丁二烯橡膠（BR）、乙丙橡膠（EPDM）、廢舊的汽車輪胎等；

2）熱塑性彈性體：各種類型的嵌段共聚物。如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-異二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）；

3）樹脂類：包括熱塑性樹脂（如聚乙烯PE、聚丙烯、無規聚丙烯、聚乙氯烯（PVC）、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA等）與熱固性樹脂（如酚醛樹脂、環氧樹脂等）。

4）礦物質類：如硫磺、碳黑、石棉纖維等。

2 我國改性瀝青發展現狀

我國對瀝青及瀝青混合料改性的技術研究已有近二十年的歷史，范圍基本上涉及到路面使用性能改善的各個方面，并且在許多方面已取得具有較大實用價值的成果，主要表現為：

1）廣泛應用于工程實際的SBR 橡膠改性產品，如重慶交通科研所研制的濕法SBR；

2） SBS等熱塑性彈性體改性技術及PE等樹脂類復合改性技術，如國創一號、二號；

3）土工格柵、土工布等改善瀝青路面結構力學性能的物理改性技術；

4）SMA 及相應橋面鋪裝的研究；

5）成套瀝青改性設備的開發研制，如北京國創改性瀝青有限責任公司的LG-8 型煉磨式設備等。

總結我國改性瀝青的研究與應用情況，主要表現為以下幾個特點：

1）我國關于改性瀝青的研究工作起步較早，基本上是與國際同步的。我國現有的幾種改性瀝青的質量水平基本上與國際上用同類型改性劑的改性瀝青大體相當，因此加工方式的難易成為國內改性瀝青與同類國際產品競爭的主要方面，而在這一方面我國與歐美國家存在較大的差距。

2）我國的改性瀝青研究工作主要停留在實驗室與試驗路上，而且各項研究工作幾乎都是由各高等院校、科研院所獨立完成的，缺乏像美國SHRP 那樣的大型系統工程。

3）我國改性瀝青的應用規模較小，相應的瀝青改性設備與成套生產-施工-管理工藝的研究工作相對滯后。

4）改性瀝青施工溫度較普通瀝青提高10℃～20℃，在拌合、攤鋪、碾壓過程中增加了施工難度，從而增加了直接施工成本。并且由于普通瀝青施工溫度已經很高，提高溫度后致使瀝青老化現象加劇。

5）加工生產改性瀝青需要專門的機械設備，導致增加使用難度，并提高了相應費用。

6）進口改性瀝青價格普遍較高，一般較普通瀝青費用增加50%以上。

7）不管是國內自己生產還是國外進口的改性瀝青，一旦存放過久，都存在離析或結團現象。

3 改性瀝青的應用前景

1）改性瀝青雖然初期投資即一次性投資比較多，但減少使用期的維修費用和延長中修、大修期，全過程成本經濟效益是顯著的。

2）SBS 改性瀝青將獲得更廣泛的應用。SBS 改性的優越性突出表現在具有雙向改性作用，也就是使瀝青軟化點大幅度提高的同時，又使低溫延度明顯增加，感溫性得到很大改善，而且彈性恢復率特別大，因而能極大地提高瀝青混合料的整體性能。

3）發展新型的改性劑。德國的Duroflex和法國的PR PLAST.S 添加劑是目前道路行業針對瀝青改性技術具有一定創新性的研發成果，這兩種添加劑都能夠大幅度增加瀝青混合料的彈性模量，顯著改善瀝青路面的抗車轍能力，此類添加劑不同于傳統的瀝青改性劑，生產工藝簡單，使用時直接投入瀝青拌合機的拌缸，無需事先與瀝青拌合，方便操作。

4）有物理改性作用的廢橡膠粉的應用將有更大的發展空間。廢橡膠粉是廢舊輪胎加工而成的細顆粒，它的使用是減少這類污染，變廢為寶的有效方法。雖然廢橡膠粉的改性作用至今還不是很明顯，但對其進行長期的研究將有重大的戰略意義。

5）瀝青混合料的設計將依賴于更先進的試驗手段和更完善的試驗理論，由經驗向力學理論計算的方向發展。

4 結論

我國在改性瀝青的研究與應用中，已經取得許多寶貴的經驗和重要的成果。只要我們及時掌握信息，認真學習國外經驗，促進資源共享，進行系統性的合作研究，改性瀝青在公路工程建設中必將得到更為廣泛、更為有效的應用。

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