根据2004年修订的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),微表处必须选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青,而且改性乳化沥青必须具有合适的粘度。粘度过高,流动性差,不利于撒布和与集料的均匀拌和,也不利于施工设备的精确计量;粘度太低,与集料拌和时稠度往往不够理想,容易造成离析和乳液流失,施工和易性差。统计发现,绝大多数情况下,微表处的乳化沥青的恩格拉黏度在3-11之间,只有个别情况恩格拉黏度略小于3。可以认为,3-30的恩格拉黏度指标是合理的。生产SBS改性乳化沥青,要求胶体磨不但具有均化、分散作用,还要具有很强的剪切研磨能力。山西阳离子丁苯胶乳
由于SBR属于橡胶类物质,对沥青的改性作用主要是物理改性,并与其他改性剂相容性较好,因此除作单一改性剂外,还可与其他高分子类改性剂、无机类改性剂进行复合,在适当的配比下时可具有不错的改性效果。比如将SBR胶乳与水性环氧树脂作为复合改性剂,并制备出改性乳化沥青。研究结果表明:SBR胶乳与水性环氧树脂中均有芳香族基团,因此相容性较好。水性环氧树脂可提升高温性能,SBR胶乳具备良好的低温改性效果,两种乳化剂复合改性可实现沥青性能的多方面提升。也有研究人员将SBR-纳米蒙脱土作为复合改性剂,可增强沥青的高低温性能,且纳米蒙脱土可阻隔氧气渗入沥青乳液,具备较好的抗热氧老化能力。辽宁改性稀浆封层丁苯胶乳共同合作苯乙烯是丁苯胶乳中的硬单体,苯乙烯含量高,胶膜变硬,强度提高,弹性降低。
由于影响破乳速度的因素很多,除了乳化剂之外,工程用石料的多样性对破乳速度的影响较大,而各地的石料差异又很大,很难评估石料对乳化沥青破乳速度的影响,因此各国规范中均对破乳速度没有提出明确要求。美国ASTM标准中乳化沥青的标号是由破乳速度确定的,但破乳速度试验用的石料规定为产自美国Ottawa硅砂公司生产的F-95型标准砂。法国破乳数值试验也是采用特定的标准砂。统一了试验用料后,虽然能测出乳化沥青的破乳速度,但是对实际的工程施工并没有很大的指导意义。
SBR改性沥青的一个关键技术评价指标是粘韧性和韧性,粘韧性和韧性是表征改性沥青胶结料抗冲击能力以及和石料粘附强度,也是区别于其它类型改性沥青的重要指标。因此,提高SBR改性沥青的粘韧性和韧性是制备合格SBR改性沥青的重要研究内容。沥青针入度大小与沥青粘韧性和韧性好坏有一定对应关系,因此,在相同条件下,制备SBR改性沥青针入度越小,改性沥青粘韧性能越好,越容易达到规范中的技术要求。另外SBS聚合物中的单体苯乙烯与丁二烯比高于SBR聚合物中的单体苯乙烯与丁二烯比,因此,当SBR复配SBS改性剂时,可以改善SBR改性沥青的粘韧性能。SBR改性乳化沥青在比乳化沥青适用温度低很多的温度范围内,具有较好的抗裂性能,耐疲劳性能明显提高。
微表处在世界范围能获得推广,主要是因为其具有良好的技术特性。与普通的稀浆封层技术相比,微表处技术具有更好的抗磨耗性能和抗滑性能。微表处还有很好的车辙修复功能,可改善路面平整度和行车舒适性。与热沥青罩面相比具有更好的抗水下渗效果,从而更好地保护路面,提高路面的使用性能和耐久性,延长路面使用寿命。在路基路面稳定的前提下,好的微表处使用寿命可达5年以上。微表处具有施工方便,可以缩短开放交通时间,节约能源,成本较低等特点。随着我国公路里程的不断增长,特别是高速公路的发展,需要养护的道路不断增加,微表处技术的应用会更广。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。天津改性乳化沥青丁苯胶乳共同合作
SBR改性乳化沥青可以减少沥青在常应变情况下的动模量的衰减,改善沥青的抗疲劳特性。山西阳离子丁苯胶乳
有试验考察不同阳离子SBR胶乳用量制备的乳化沥青对微表处施工性能的影响,试验结果表明,随着SBR胶乳添加量的增加,乳化沥青与集料的拌和时间稍有所缩短;裹附率逐渐增大。这说明SBR胶乳添加量越多,乳化沥青破乳速度加快,沥青和集料的粘附性越好。而且随着SBR胶乳添加量的增大,微表处混合料在30min和60min时的粘结力逐渐增大且都满足微表处技术要求。说明SBR胶乳改性剂可显著提高沥青与集料的粘附性,抗开裂性,抗水性,抗磨性等微表处的路用性能。山西阳离子丁苯胶乳