改性瀝青在道路工程中的應用

摘要：本文主要對改性瀝青在國內外發展和應用情況，并主要介紹了目前使用較為廣泛的兩種改性瀝青材料，SEAM和SBS，為廣大路橋工程人員提供新的方向及思路。

關鍵詞：道路工程；改性瀝青；SEAM；SBS

隨著我國經濟的發展，道路建設的需求也日益增長，同時，交通流量的增長，貨運車的軸重增加，實行分車道單向行駛，要求進一步提高路面高溫下抗車轍的能力、低溫下抗開裂的能力、耐磨耗能力和延長使用壽命。

瀝青路面具有施工期短、表面平整、無接縫、行車舒適、噪聲振動小生等優點，在國內外廣泛應用。然而，瀝青材料自身性能也具有一定的缺陷：普通瀝青混合料本身的高溫穩定性和抗疲勞性能較差，易出現車轍、裂縫、沉陷、剝落、等現象，這些都將導致瀝青路面使用壽命縮短。顯然，傳統的瀝青材料不能適用于當下的路面，也就對瀝青路面提出了更加嚴格的要求。應運而生就是對傳統瀝青的改性，以滿足公路新的要求。下面對改性瀝青進行一個簡單的介紹。

1改性瀝青的發展

改性瀝青（Modified asphalt cement），主要采用表面活性劑、高聚物、抗老化劑等外加添加劑的方式對瀝青進行改性。1873年，Samuel Whiting申請了橡膠改性瀝青專利[1]，1902年法國修筑了摻有橡膠的瀝青路面[2]。

2改性瀝青的分類

瀝青改性劑種類繁多，有聚合物類改性劑、纖維類改性劑、固體顆粒改性劑、硫磷類改性劑、粘附性改性劑，不同的改性劑有不同的特性，經過幾十年的發展與應用，改性劑的種類和數量也在不斷的增加。本文中所介紹的其中SEAM和SBS分別為硫磷類改性劑的代表和聚合物類改性劑代表。

3SEAM改性瀝青

3.1SEAM改性瀝青的發展

SEAM是一種新型的瀝青改性劑，SEAM（Sulphur-Extended Asphalt Modifier）即是硫磺稀釋瀝青改性劑。20世紀80年代，美國洛克邦得公司通過向硫磺中添加煙霧抑制劑制造出SEAM顆粒。通過在瀝青中添加SEAM來改性瀝青性能，實踐證明SEAM能顯著改善瀝青的各項性能指標——改善瀝青混合料的高溫穩定性、減少車轍并、減少瀝青供應的壓力，降低瀝青混合料的拌合溫度，減少生產時的燃油量， SEAM是一種良好的新型改性劑，具有廣闊的應用前景。

3.2SEAM改性瀝青國內外發展與應用

硫磺瀝青的研究始于20世紀70年代，且在北美獲得了較多的應用。SEAM混合料主要用于公路的中、下層，在發達國家，大規模公路網絡的建設已經比較少，對SEAM混合料的需求有限。而隨著中國經濟的告訴發展，對道路建設的迫切需求中，對包括 SEAM在內的新型瀝青材料，有著廣泛的需求。殼牌公司2000年將SEAM技術引進到中國，并成為中國市場獨家代理，且在推廣SEAM技術的同時與國內科研院所進行合作，研究SEAM改性原理以及SEAM改性瀝青混合料性能，證實了SEAM優異的改性作用。殼牌公司先后在天津、北京、陜西等地區進行了應用SEAM技術，鋪設了多條試驗路段。2001年，SEAM技術應用與天津市干線公路大修，設計的初衷為解決過早出現車轍等問題。2002年，該項技術用于北京110舊線大修試驗段，經過多年的試驗，路面狀況保持良好，未發現車轍現象。2003年，陜西西寶高速公路的大修同樣采用了改項技術。2004年用于南通港口重載堆場的瀝青路面鋪裝。2005年，用于云南安高速公路試驗段。上述路段在經過多年的試驗之后，路面狀況保持情況良好，有效的解決了車轍問題。

4 SBS改性瀝青

4.1 SBS改性瀝青的發展

采用聚合物對瀝青材料進行改性是改性瀝青的一種重要方法。聚合物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）因其優異的性能，成為當今應用最廣的的瀝青改性劑。改性后，瀝青的低溫柔性和高溫性能明顯提高，溫度敏感性大大降低。

4.2國內外應用情況國外狀況

上世紀60年代之前主要通過向瀝青中加入天然橡膠粉、天然橡膠膠乳，從而降低路面噪聲，但是效果并不明顯。SBS于1963年開始工業化生產。60年代中期出現的改性瀝青是為了滿足建筑防水方面的需要，例如法國制作的SBS改性瀝青和改性瀝青油氈。

80年代中期之前，國內使用SBS材料全都是依靠進口，直到80年代中期，我國開始了自行設計并制造SBS生產設備，并且分別在北京和岳陽建立了兩個生產基地 [10]。近年來，我國的改性瀝青技術取得了很大的成。2004年8月，沈大高速公路工程竣工通車，沈大高速公路是目前國內最長的雙向八車道高速公路，同時是國內首次全線路面采用SBS改性瀝青的高等級公路，攤鋪瀝青砼路面1290萬平方米，使用改性瀝青34萬噸，其中85%采用的是遼河石化公司的“歡喜嶺”牌瀝青。此外，青藏公路、津晉高速公路、內蒙古呼和浩特機場、長春外環高速公路等大型工程項目。

5結束語

隨著我國路網建設的推進，及對新材料新技術的需求，更多改性瀝青材料并將出現在未來國內新建設的道路上。也需要更多的工程人員了解并熟悉其的特性，才能將其用好，使其發揮更大的功效。

6參考文獻

[1]Dr.Yetin Yildirim，Program Manager and Jason H.ldeker，Graduate Research Assistant Superpave and Asphalt Research Program，The University of Texas at Austin “Analysis of Viscosity Values During Mixing and Compaction”.

[2]徐佩弦. 高聚物流變學及其應用[M]，北京，化學工業出版社，2003.