在行车荷载的作用下,受到碾压频繁的路面区域会产生沿行车方向的长条状凹陷,并且会不断累积加重难以复原,该损害即为车辙。在修复车辙的技术中,采用热拌沥青混合料必须进行预先封路施工与路面铣刨流程,此方法不仅增加了施工复杂度,而且浪费路面材料。采用乳化沥青稀浆封层修复车辙时,稀浆混合料外层的薄层可在破乳后使表面具备一定强度,但是其内部与底部的胶结料很难破乳,导致稀浆整体难以成型且强度较低。而微表处工艺采用慢裂快凝型沥青乳化剂,使微表处沥青混合料较快完成凝结并具备足够的强度,并且该技术采用改性乳化沥青作为原材料,一般选用丁苯胶乳即SBR胶乳,可提高微表处的抗车辙能力。SBR胶乳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。山西粘层丁苯胶乳生产厂家
低温法合成丁苯胶乳通常在5-10℃ 下进行,在此温度下热分解引发剂分解速度太慢,不能满足要求,故通常使用氧化还原型引发剂。低温丁苯胶乳分子链的规整性相对较好,Tg值较低,有很好的低温韧性,常用于改性路面材料,使其更好的延展性。丁苯胶乳在沥青与沥青中芳香分、饱和分相作用,在其中发生溶胀,使得二者相容性良好。丁苯胶乳提高了沥青与基材的粘结力,改善了沥青的低温沥青发生破乳后,橡胶与沥青充分混合,分散均匀,水分从表层快速挥发,可以快速开放交通。江西改性乳化沥青丁苯胶乳生产高固含量的阳离子SBR胶乳是目前微表处技术中改性乳化沥青应用较普遍的一种改性剂。
丁苯胶乳可采用间歇聚合,也可采用半连续方式或连续方式聚合。间歇方式操作简便,工艺简单,但生产能力较低。而连续聚合对设备要求更高,生产能力也更强,产品性能均匀。一次投料法在反应中期会因自动加速现象产生大量反应热,若这种热量不能及时从体系中排除,将会导致反应速率瞬间加快,产生更多热量,发生爆聚,消耗大量引发剂,产生凝胶效应,使聚合体系不稳定。分批加料法是先让一部分单体在釜中反应,在一段时间后,再向反应釜中补加部分单体、乳化剂、引发剂等继续反应。通过改变二次单体加入量和时间和调控不同性能的胶乳,改变胶乳的结构及单体转化率。
2006年至今,我国每年的微表处用量均保持在3000万平米以上,经过大量研究的实践,得出如下主要结论:1)乳化剂和SBR胶乳的性质对改性乳化沥青蒸发残留物性能产生影响,进而对微表处混合料性能有很大影响;2)微表处级配宜粗不宜细。用于大交通量道路时宜采用III型级配,油石比宜小不宜大;3)应当谨慎使用间断级配(存在施工和易性问题);超粒径颗粒必须在施工前予以去除;4)粗集料用量过大,容易在摊铺过程中产生划痕,粗颗粒容易脱落;粗集料用量小,导致强度降低;5)矿料砂当量的降低会明显缩短混合拌和时间、耐磨性能、抗裂性和抗车辙能力,并可能造成混合料中改性剂无法正常发挥效果。SBR改性乳化沥青粘度提高,增加了喷洒厚度和在石料表面形成沥青膜的厚度,改善了微表处混合料的耐久性。
作为一种橡胶类改性剂,SBR可制备成胶乳状,且制备工艺简单,将其应用于乳化沥青时便于乳化操作,也是目前乳化沥青常用的改性材料。SBR胶乳改性乳化沥青的各项指标均好于普通乳化沥青,其中低温性能的提升比较明显。并且SBR在改性过程中主要为物理改性,与其他改性剂配合使用时具有较佳的相容性,比如纳米高分子材料、各类树脂类材料、非高分子类材料等,经试验证明具有良好的复合改性效果。在选择改性剂时需要充分考虑到该类型改性剂是否便于乳化操作、在较低温度下能否分散并稳定存在于沥青乳液体系中。综合各类改性剂的特点,以便获得性能更加良好的改性乳化沥青。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作为改性剂效果很好,可改善沥青的高温稳定性、低温抗裂性、低温延度及抗车辙性。江西改性稀浆封层丁苯胶乳共同合作
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。山西粘层丁苯胶乳生产厂家
影响丁苯胶乳聚合的因素很多,包含引发剂、乳化剂、聚合温度、攒拌速率、单体加入方式等,这些因素影响了丁苯胶乳的转化率、粒径、存储稳定性、应用性能等。比如,关于聚合温度,改性沥青用丁苯胶乳合成方法通常包括冷法与热法。冷法一般在5°C-10°C进行,热法通常在50°C-60°C进行。反应温度高,自由基碰撞的几率也增大,在胶乳中发生接枝现象,乳胶粒数量升高,粒径降低。高温法通常反应较为彻底,凝胶含量也较高,可改善沥青的耐热性。低温法所合成的胶乳性状相对高温法稳定,所采用的氧化还原型引发剂随温度变化影响较小,在低温下分子链转移常数较小,凝胶含量较低。山西粘层丁苯胶乳生产厂家