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      預防性鋪路用SBR瀝青乳液【顯元科技】
      [2019/1/24]

      Queiroz等人的一項研究表明,一個國家的經濟福利與其道路基礎設施之間存在統計上顯著的關系。發展完善和維護良好的公路系統被認為改善了貨物和服務、教育和就業機會。

      1994年的記錄表明,居住在澳大利亞的人平均可以使用27車道的鋪面公路,但在中國,只有16車道長。改善冷拌技術以提供耐用的路面將對這些發展中國家人民的福祉產生重大影響。

      瀝青乳液的冷拌裝置與熱拌裝置相比,需要較少的初始資本投資和較低的能耗。

      對發達國家來說,環境重點已經從污染預防轉向可持續發展。鋪路行業已經認識到,預防性維護現有道路是最有效地利用現有資源對現有路面進行預防性養護的表面處理是聚合物改性瀝青乳液最重要的應用。它們經濟,易于放置,抗交通磨損,并提供了一個持久的防水覆蓋的基礎結構。

      芯片密封、稀漿密封和微表面處理是基于瀝青乳液的表面處理技術的實例。芯片封口包括噴涂聚合物改性瀝青乳液,然后立即覆蓋骨料(一石厚)。該集料用氣動滾筒軋制,然后通常輕微掃毛以除去任何多余的集料。稀漿封層是一種均勻的混合料,它由良好的級配、細集料、瀝青乳液、水和礦物填料組成,適用于路面。稀漿封層通常厚度為48毫米。少量礦物填料、熟石灰、石灰石粉、硅酸鹽水泥粉煤灰助凝劑微表面處理系統需要使用聚合物改性瀝青乳液。它可以應用在比傳統稀漿封層更大的厚度,這使它可以用于車轍填充應用。

      在整個路面使用期間,它還保持了一個耐磨的表面. 微表面混合也足夠快,可以在放置后一小時內接受行車。

      佛羅里達大學的研究人員已經觀察到路面損壞機制的變化,這可能與歷史輪胎類型和結構的變化有關。

      卡車運輸公司已經從斜交輪胎轉向子午線輪胎,并開始逐漸引入寬底(超單)子午線輪胎。汽車子午線輪胎在路面上產生較高的橫向接觸應力,導致較高的近表面橫向應力,導致路面縱向開裂和近表面車轍和推擠。子午線輪胎產生的這些橫向接觸應力可以被限制在預防性維護表面處理層內。

      為了防止路面處理造成的集料損失,保持集料位置的瀝青粘結劑必須承受徑向卡車輪胎和鏟雪機作業產生的額外橫向應力。開發了一種新的動態剪切流變測量方法,以評估瀝青乳化殘留物在反復高應變變形下強度的潛在降低。

      結果表明,SBR乳液聚合物改性瀝青乳液具有提高集料保持率和早期強度發展的優點。

       

      實驗步驟

      本試驗用AC-5瀝青、水、0.25%陽離子乳化劑和濃HCl溶液配制瀝青乳液,使乳化液pH值降至2.5以下。所得到的乳液按重量計算通常含有68%-70%的瀝青。為了制備SBR膠乳聚合物改性瀝青乳液,在使用膠體磨制備瀝青乳液之前,向皂溶液中加入特定量的陽離子SBR膠乳。

      先前的研究表明,膠乳顆粒保留在生產的瀝青乳液的水相中。用3%線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的預改性瀝青,制備了SBS聚合物改性瀝青乳液.在強制氣流條件下,常溫下對瀝青乳液進行干燥一天,在60°C下固化兩天,此殘渣回收過程與現場瀝青乳液的養護條件十分接近。

      SBR乳液聚合物改性瀝青乳液中,當水開始蒸發時,含有膠乳顆粒的半月板形成于瀝青顆粒之間。這些膠乳顆粒與水一起遷移,在瀝青液滴的接觸點聚集在這些半月板中,形成蜂窩狀結構。

      由于所用膠乳聚合物的高分子質量(2,000,000)和低玻璃化轉變溫度(-65°C),這些蜂窩具有很高的彈性和較高的伸長率,即使在低溫下也是如此。

       

      討論

      即使瀝青顆粒變形和固結,由于瀝青在常溫下的粘度較高,即使瀝青乳液完全干燥,它們的邊界也不會完全消失。在重復的高應變應力下,斷裂會通過這些顆粒-顆粒邊界傳播,特別是在低溫下。

       

      這些聚合物膜即使在非常高的伸長率和低溫下也具有高彈性。施加在乳液殘余物上的高應變應力將集中在這些聚合物膜中。盡管乳液中只有3 %的乳膠聚合物加入到瀝青中,但這些聚合物膜包圍著瀝青液滴。這些蜂窩吸收外部應力,在低溫下不會導致脆性瀝青液滴破裂。

      這種微觀的聚合物網絡是丁苯橡膠乳液改性乳液殘渣具有優異的抗疲勞性能的原因。SBS聚合物僅存在于乳液的瀝青相中,不能解決干燥時通過瀝青液滴/液滴邊界的潛在裂縫發展問題。

       (文章來自:網絡)

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