改性乳化沥青可以改善沥青的抗疲劳特性,微表处混合料在反复荷载下,长期处于应力应变的交迭变化状态,致使材料强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数后,沥青材料就会出现应力疲劳破坏。应用一定量的SBR胶乳改性后,可以明显减少沥青材料在常应变情况下的动模量的衰减,可以明显提高在撤销外力后沥青材料的动模量的还原率。SBR胶乳还可以提高乳化沥青的粘度,一般情况下,SBR乳液的粘度高于乳化沥青的粘度,加入SBR胶乳可以提高乳化沥青的粘度。粘度提高后,有利于增加乳化沥青的喷洒厚度和乳化沥青在石料表面形成沥青膜的厚度,从而起到改善微表处混合料的耐久性的作用。强渗透型乳化沥青掺入丁苯胶乳可制成应用于雾封层的改性乳化沥青。山东聚合物丁苯胶乳共同合作
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。江西丁苯丁苯胶乳作用采用SBS+SBR胶乳复配制成微表处用改性乳化沥青,弥补了单用SBS延度小和单用SBR弹性指标差的弊端。
在微表处养护技术中,改性乳化沥青主要发挥黏结作用,是重要的原材料之一。在乳化沥青的制备过程中,改性剂、乳化剂等助剂的性能与相互配合情况不仅决定乳化沥青能否制备成功,也影响着乳化沥青的性能优劣。改性剂的改性效果较差、乳化剂的乳化效果不稳定以及两者的匹配效果不佳等问题直接关联到乳化沥青的应用性能。因此,针对微表处技术在原材料选用、制备、施工与道路应用阶段易出现的问题,从材料的角度入手,对改性乳化沥青这一关键原材料进行深入研究,选择合适的改性剂,进行相应的复合设计与研究,并采用多种乳化剂进行制备与对比,研制出性能优异的改性乳化沥青,并应用于微表处养护技术,是目前重要的研究方向之一。
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。SBR胶乳改性乳化沥青的低温性能提高,低温延度明显增加。
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胶乳特别适用于在乳化沥青和冷拌冷铺的稀浆混合料中使用,是主要的改性剂。湖南微表处丁苯胶乳
加入SBR胶乳后,沥青的温度敏感性下降,克服了沥青冷脆热流的缺点,使沥青性能得到明显改善。山东聚合物丁苯胶乳共同合作
乳化沥青具有可以冷态施工、延长施工季节、减少能源浪费、减少环境污染等特点;采用阳离子乳化剂还能增强沥青与集料的黏附性;由于能够更好的均匀拌和,采用乳化沥青可节约10%~20%的沥青原料。但乳化沥青也有沥青本身所固有的弱点,如高温易老化、低温易断裂等温度敏感的弱点。现在的公路交通轴载越来越大,交通量也越来越大,对于乳化沥青在低温条件下应具备的弹性和塑性、在高温时应具备的强度和热稳定性、在使用条件下的抗老化能力、与各种工作结构表面的粘结力以及耐疲劳性等,均提出了更高的要求,因此聚合物改性乳化沥青得到了更多的应用。山东聚合物丁苯胶乳共同合作