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據(jù)考古資料,印加帝國在15世紀已采用天然瀝青修筑瀝青碎石路。瀝青路面英國在1832~1838年之間,用煤瀝青在格洛斯特郡修筑了一段煤瀝青碎石路;法國于1858年在巴黎用天然巖瀝青修筑了一條地瀝青碎石路;到20世紀,使用量較大的鋪路材料為石油瀝青。試驗表明:由于天然瀝青的摻入,在礦料、級配類型相同的情況下,改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性都得到改善。中國上海在1920年開始鋪設(shè)瀝青路面。1949年以后隨著中國自產(chǎn)路用瀝青材料工業(yè)的發(fā)展,瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路干線,成為目前中國鋪筑面積的一種路面。
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瀝青的一個重要特性就是常溫下呈現(xiàn)出固體或半固體,但隨溫度升易溶化。這一顯著的熱敏感性是瀝青的的特征,
也是其主要弱點。事實上,瀝青混合物應(yīng)能夠在全年不同的工作條件下保持其良好的性能。顯著的熱敏感性妨礙了瀝青混合物在高溫和低溫時呈現(xiàn)出良好的性能,因而必須改進瀝青的特性以提高產(chǎn)品性能。
改性瀝青的使用在歐洲已經(jīng)有了30年的歷史,在中國正大力普及。它不僅提高了道路的質(zhì)量,同時帶來了下列好處:
改進了瀝青的高溫及低溫性能
改進了瀝青的彈塑性,包括:提高了凝聚性和膠合性。
改性瀝青的生產(chǎn)
現(xiàn)在生產(chǎn)高分子聚合物改性瀝青的技術(shù)流程已相當成熟,并經(jīng)過在大量工程項目中實際應(yīng)用的驗證。數(shù)年來用戶和改性瀝青廠家常常為質(zhì)量問題發(fā)生糾紛,基本上都是離析問題。改性瀝青的生產(chǎn)可以在專門的工廠內(nèi)加工完成—即工廠改性,也可以在鋪設(shè)現(xiàn)場加工完成—即現(xiàn)場?,F(xiàn)場改性因為改性瀝青隨生產(chǎn)隨鋪設(shè),不會長期堆存,能保證改性瀝青性能穩(wěn)定,但生產(chǎn)環(huán)境一般不好,對生產(chǎn)方的技術(shù)和設(shè)備要求較高。
SBS屬于乙烯類熱塑性彈性體,SBS中聚乙烯鏈段和聚丁二烯鏈段明顯地呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu),聚丁二烯為連續(xù)相,聚乙烯為分散相,使其具有2個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg1)為-88~-83℃,第2個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg2)為90℃,在Tg1~Tg2之間端基聚乙烯聚集在一起形成微區(qū)分散于聚丁二烯連續(xù)相之間,起到物理交聯(lián)、固定鏈段、硫化增強及防冷流作用,具有硫化橡膠的高彈性,當溫度升至Tg2時,聚乙烯相軟化和流動使得SBS具有樹脂流動加工性。為評價天然瀝青BMA對瀝青路面的貢獻,對BMA改性瀝青及瀝青混合料進行了室內(nèi)性能試驗,并鋪筑了天然瀝青試驗路。