摘要：随着我国公路事业的迅速发展以及车辆的不断增加，对于公路的路面也有了越来越高的要求。普通的沥青材料己无法达到其要求，这也致使新的沥青材料应用于路面的建设。本文讨论了影响改性沥青材料性能的主要因素及其研究中存在的问题，并提出了改性沥青技术创新和发展的方向。
关键词：公路路面；改性沥青；影响因素
引言
在我国公路路面施工建设中，沥青是公路路面的主要材料。其主要的缺点是在紫外线照射条件下会产生老化的现象，对温度比较敏感，高温时容易变软，低温时容易脆裂。因此，由于存在的这些缺点，在使用时会对其进行改性，改性后的沥青可以达到抗老化、抗低温脆裂等提高沥青使用性能的目的。通常，它可以改善路面性能，与沥青融合，并在沥青中添加合成或天然有机或无机材料以达到其目的。改性沥青具有优异的低温脆性开裂，附着力，高温稳定性好，抗水破坏性强，使用寿命长。
1常用改性剂
改性沥青混凝土通过在基础沥青中添加一种或多种改性剂（ABS树脂，SBS树脂，橡胶粉，湖沥青或纳米材料等）或弱氧化沥青来改善沥青性能所得的混合物。根据添加的其他改性剂，它大致可分为：橡胶，树脂和高聚物，热塑性SBS具有出色的弹性和耐腐蚀性，现已在国内外应用于道路沥青改性剂。
1.1热塑性橡胶类
热塑性弹性体通常被称为苯乙烯基嵌段共聚物，例如热塑性橡胶改性剂，主要是苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯（SE/BS），苯乙烯-异氰酸酯，戊二烯-苯乙烯（SIS）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）的嵌段共聚物也被称为橡胶，因为它们具有树脂和橡胶改性沥青的特性和结构。SBS具有出色的弹性（裂缝的自愈性和变形的自愈性），因此可以改善沥青的低温开裂性能，提高沥青和石材的附着力，并改善沥青的高温稳定性，它一直是世界上最常用的道路沥青改性剂。
1.2橡胶类
橡胶类改性剂包括乙丙橡胶（EPDM），丙烯酸丁二烯共聚物（ABR），异丁基异戊二烯共聚物（IRI），苯乙烯异戊二烯橡胶（SRI），丁苯橡胶S（BR），丁苯橡胶（BR），氯丁橡胶C（R），天然橡胶N（R），异戊二烯（IR）等，氟橡胶（FR）硅橡胶（SR）等，SBR是世界上使用最广泛的改性剂之一，尤其是乳胶形式的改性剂通常被使用。氯丁橡胶（CR）是极性的，通常与煤沥青混合以成为煤沥青的调节剂。
2改性沥青材料的特点
2.1具有环保节能的特点
在我国，因为某些路段的复杂多样性，在某些路段，可以通过在沥青混合物中添加少量天然沥青来进行耐盐腐蚀试验，以确保沥青混合物不受盐水影响并使未使用的沥青成为绿色材料。比如使用废旧的轮胎作为改性材料，在整个路面的用料中只占到10%，由于公路养路任务的不断加强，这种比例也在增加，这样的环保改性材料的使用，不仅可以达到环保的作用，还可以提高路面的使用质量。
2.2具有抗水损害能力和粘结力的特点
在公路工程中使用改性沥青材料，可以有效的挂出路在的积水外，也可以提升路面的空隙率，达到行驶中的车辆不会出现积水乱溅或车辆出现打飘的状况，同时公路工程中大量改性沥青的运用，减少了因车载载荷给路面带来的损害，从而延长路面的使用年限。
2.3其他方面的特点
改性沥青在公路工程的应用，除了以上的特点外，可以减缓路面的老化，特别是因太阳紫外线引起的老化，当然也可以降低噪声的污染。原有的因对温度敏感的问题也得到改善，其稳定性和对低温的控制力也加强了很多，因受车辆的碾压或其他的自然因素而导致的路面开裂也大大的降低了。
3影响沥青改性材料性能的因素
3.1改性剂与沥青的相容性问题
一般情况下，改性剂的基本要求是在沥青混合温度下不会发生分解，与此在批量加式和生产、使用的过程中性能不会发生改变，不增加工程造价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆影响沥青与改性剂之间相容性的主要因素是基体沥青、界面作用以及粒径，极性和分子结构。外部因素影响改性沥青的性能，包括改性剂本身的性能，改性工艺和制备温度。
3.2基质沥青本身的性质和组成
低温沥青结合材料存在着可逆老化的现象，这样降低了低温的流变性，而沥青质的不稳定性胶体状态对可逆老化状态的作用更大，当然，饱和粘结剂在老化过程中起着重要作用，沥青路面的石蜡含量很高，从而增加了沥青的流动性。
3.3沥青的加工工艺和加工设备影响因素
经研究若干改性沥青（比如LDPE/EVA改性沥青），发现一些加工工艺和高速率的加工设备可以减轻沥青的氧化，加强改性沥青的性能，更可以明显地缩短沥青与聚合物之间的共混时间，但这种共混物在高温的状态下储存起很不稳定。
4路面改性沥青材料研究中存在的主要问题
（1）在我国没有完善的改性沥青产品与其性能的评价标准。
（2）改性沥青的相容性与稳定性的问题。加工工艺与生产设备直接制约着改性沥青的生产和储存，改性沥青储存时间长其性能会明显下降，一些改性材料（例如不能很好地与疏水性沥青聚合物粘合的纤维）是亲水性的。
（3）改性沥青加工工艺和加工设备较落后。在我国的路面沥青使用过程中，改性沥青的使用效果取得了不少的效果，随着我国国家公路规划建设的快速发展，对各类路面的要求越来越高。改性沥青的创新研究还没有跟上其脚步，新的产品研究速度相对于较慢，而且新研究出来的产品的应用也没有达到其使用的规模，更主要的是新的生产加工设备和配套工作还没有跟上步伐。
（4）我国大多数改性沥青属于物理方法改性，也有少量采用物理或化学手段进行稳定性处理。因此，由于参数值属性（例如高密度，低分子量，极性分子和溶解度）的不同，因此大多数SBS与沥青不具有热相容性。一旦停止均匀搅拌，SBS就会聚集并分离，导致产生反应。聚合物的富集相和沥青富集相将影响稳定性，从而影响聚合物的改性和储存。
5路面改性沥青材料研究问题的解决措施
5.1完善改性沥青产品与其性能的评价体制
根据我国的沥青应用实际情况，结合国外改性沥青方法和评价标准，制定一些改性沥青变形指标和试验方法，形成并建立适用于中国改性沥青产品及其性能的规格和标准。
5.2运用助剂并改进改性沥青的生产加工工艺和加工设备
新的加工工艺和加工设备、各种助剂的应用，不仅可以提高高、低温的抗裂性与容易储存性，而且可以改善改性沥青的性能。因此开发新的加工设备，科学组织生产。
5.3开发新型的改性剂
由于现有单一改性剂的研发无法满足未来公路发展的需求，因此新型改性剂和成本相对较低的复合改性沥青被广泛使用。目前我国已经研究开发出多种新型的改性剂，例如有机硅改性剂、纳米材料改性剂等，将对公路行业的建设起到极大的推动作用。
6结束语
综上所述，由于我国改性沥青的逐渐使用，在其研究和应用方面已经取得了不少的经验与成果，但还是处于初步阶段，相对于国外的改性沥青，我国的改性剂和基质之间仅只是进行的物理反应，同时又受到加工工艺与设备等因素的影响，因此寻求新的改性剂与改性方法是提高改性沥青性能的重要途径。
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论文作者:李梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
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