单纯使用沥青己经不能满足现代社会对沥青路面性能的要求,在高等级公路建设与养护中通常会加入改性剂对沥青进行改性,目前,高分子聚合物改性剂正被普遍运用于改性沥青或改性乳化沥青。聚合物主要包括SBS弹性体、SBR丁苯橡胶或胶乳、EVA、PE等,其中SBR丁苯橡胶或胶乳因改性效果明显,与沥青相容性好等被较多使用。通过乳液聚合方法合成的丁苯胶乳可直接用于改性乳化沥青,以乳液的形式与沥青混合,分散性好。性能良好的改性乳化沥青会在未来道路建设中占有越来越重要的位置。高分子聚合物改性剂以细小颗粒均匀分散在沥青中,以各种形式交联后形成网状结构,使沥青性能得到改善。吉林微表处丁苯胶乳共同合作
SBR改性乳化沥青的性能与SBR改性剂的种类是密切相关的,而同种改性剂,由于有着不同的化学结构也会使得改性的效果有所差异。不同结构的SBR胶乳对改性乳化沥青性能的差异还是比较明显的,在对软化点的影响中,带有羧基结构的SBR胶乳对软化点的改善比较明显,而随着羧基的増加,改善软化点的效果有所减弱。而在核壳结构的SBR胶乳中,先苯后丁结构要比先丁后苯结构的软化点高,迭是因为它是苯乙烯先聚合,形成了硬核软壳的一种结构,所以它的针入度比较低,也因此而显示脆性并且导致延度比较小。山西阳离子丁苯胶乳生产SL-168L是一款阳离子型高固含量丁苯胶乳,主要用于生产阳离子改性乳化沥青。
改性乳化沥青可以改善乳化沥青与石料及原路面的粘结性能,微表处混合料用乳化改性沥青需要把粗细集料粘结在一起,并与原路面有很好的粘结强度。乳化沥青与石料剥离是造成乳化沥青应用失败的常见原因。SBR胶乳的破乳速度一般比乳化沥青破乳速度快,可以在乳化沥青之前迅速的破乳并裹附在石料表面,从而明显增强沥青与石料间的黏附性能。SBR胶乳对沥青与石料之间粘结力的增强作用,使得SBR改性乳化沥青的路用性能更加理想。用于微表处混合料时,使得混合料的成型速度和耐磨耗能力明显加强,黏聚力指标明显好于不改性的乳化沥青。混合料的轮辙变形指标也明显优于不改性乳化沥青。
美国、澳大利亚等于20世纪80年代开始采用微表处技术,加拿大也于20世纪90年代初开始引进微表处技术。在美国,改性乳化沥青稀浆封层在高速公路的维修养护工作中的使用越来越普遍。主要利用聚合物改性沥青乳液铺筑稀浆封层,Guoji稀浆封层协会(ISSA)将它分为聚合物改性稀浆精细表面处治(PSM,常用于超薄抗滑表层)和用于填补车辙的聚合物改性稀浆封层(PSR)。Guoji稀浆封层协会在原来的稀浆封层实施细则ISSAA143-83的基础上,制定了A105施工指南,对微表处原材料、设计、试验、质量、施工等作了规定,促进了稀浆封层和微表处技术在全世界范围内的发展。根据电荷的不同,丁苯胶乳可分为阳离子型丁苯胶乳和阴离子型丁苯胶乳。
相容性在热力学上是指两种或多种物质按任意比例形成均相体系的能力。但实际能够完全互溶的两种或两种以上的物质极少,因此其在道路工程上只要聚合物改性剂微粒不产生分层、凝聚就可以认为相容性良好。改性剂与基质沥青的配伍性决定了与基质沥青的相容性。沥青组成不同,其胶体结构也就不同,基质沥青中油分和芳香分的含量愈高,那么聚合物由于相似相容原理就愈容易在沥青中溶胀和分散,相反,如果沥青质含量高,溶胀分散就会很困难。当改性剂的溶胀程度愈高时,改性剂的溶胀网络就越容易形成,就能有效地限制了基质沥青的流动。根据气候条件、应用场景、使用要求等情况选择基质沥青品牌与标号、乳化剂种类以及改性剂的种类与剂量。重庆阴离子丁苯胶乳共同合作
SBR胶乳可以增强乳化沥青与石料及原路面的粘结性能。吉林微表处丁苯胶乳共同合作
雾封层是由乳化沥青(改性乳化沥青)、添加剂或细砂混合组成的沥青路面养护材料,有效养护路面,减少路面老化和风化,但是传统的雾封层在养护后的黏附性较低、早期强度较弱、耐磨性差、耐久性不足以及成型较慢等问题限制雾封层的推广应用。为满足雾封层高粘结性能、耐磨耗性能和抗滑性能等需求,国内外众多研究人员着重于改性乳化沥青领域。目前高性能雾封层材料的研发相当活跃,主要针对常规雾封层材料存在的性能不足,采用乳化沥青中掺配环氧树脂、SBR胶乳、聚氨酯或聚合物等粘结改性剂,改善雾封层的储存稳定性、粘结性、耐久性、抗渗性和耐磨耗性能等指标。吉林微表处丁苯胶乳共同合作