第43卷第0期山西建筑V c2.43N c.2
2021年3月SHANXI ARCHITECTURE Mas.2021•103•文章编号：1009-6225(2021)00-0103-03
陆由付
(山东高速集团有限公司，山东济南250098)
摘要：为进一步提升沥青路面微表处使用品质，系统调查了国内聚合物改性乳化沥青微表处研究与应用现状，分析了聚合物改性乳化沥青微表处原材料类型及特点，对比评价了不同类型聚合物改性乳化沥青微表处性能。结果表明，聚合物改性乳化沥青微表处可拌和时间均能满足规范要求，且耐磨耗性能表现良好，其中树脂类表现突出，均值仅为531g/m5；相比树脂类及其他类型改性乳化沥青微表处,S BR,S BS改性乳化沥青微表处抗车辙性能明显提升，达3438%~45.4%；此外，四种聚合物改性乳化沥青微表处水稳性能表现相当,30mo和60mo粘聚力均满足规范要求。 关键词：道路工程，聚合物，改性乳化沥青，微表处
中图分类号:U412.91文献标识码:A
公路交通作为支撑国民经济平稳发展的重要推动力量近年来已得到了迅猛发展，但随着我国公路网的逐渐完善，公路工程建设的速度正逐渐放缓，然而已有道路在长期经受着行车荷载及自然条件的作用后，其服务能力及使用寿命逐年降低，因此，为保障公路交通的使用性能，迫切需要加强预防性养护技术的发展。目前常用的预防性养护技术包括稀浆封层、微表处、开普封层和超薄磨耗层等1］。其中，微表处凭借快速开放交通、抗滑性和平整度优良等技术优势，逐渐受到研究者们的广泛关注。LoM等1］对比评价了不同类型丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青微表处的抗滑性能、粘结性能、车辙性能和磨损性能。夏慧芸等制备了高性能SBS改性乳沥青微表处，该微表处可拌和时间为140s，粘结强度为13MPa,d湿轮磨耗损失为623g/m21］。季节等基于正交试验得出水性环氧树脂改性乳化沥青最适宜配比，并评价了微表处水稳和抗滑等路用性能1］。余定洋等开发了新型水性环氧树脂乳化剂，并系统评价了微表处混合料耐磨耗、抗车辙、抗水损等性能1］。综上可知，虽然国内外对微表处及其应用技术已开展了相关研究，并取得了一定成果，但关于常用聚合物改性乳化沥青微表处种类尚不明确，不同类型聚合物改性乳化沥青微表处基本性能评价仍需进一步探讨与研究。
鉴于此，本文系统调查国内聚合物改性乳化沥青微表处研究与应用状况，分析聚合物改性乳化沥青微表处原材料类型及其特点，对比评价不同类型聚合物改性乳化沥青微表处基本性能，从而为聚合物改性乳化沥青微表处进一步研究与应用奠定基础。
1聚合物改性乳化沥青微表处原材料
13集料
聚合物改性乳化沥青微表处中集料所占比例较高，可用集料主要包括花岗岩、石灰石和玄武岩等。由于聚合物改性乳化沥青微表处的快速凝固特性，因此所选用集料性质至关重要。
13填料
矿物填料主要包括水泥、石灰等，填料可以填补集料之中的空隙，使其有较好的级配，除此之外还具有改善聚合物改性乳化沥青微表处混合料拌和时间、成型状态以及破乳速度的作用。
123水
水作为聚合物改性乳化沥青微表处混合料各组分间相互作用的溶剂，其质量必须符合相应的要求，水中不能含有太多的杂质,pH值需要控制在合理范围内，通常为6~&5。13乳化沥青
乳化沥青由两个互不相容的相组成，即1|xm~50ixm 的沥青微滴在乳化剂的作用下分散到水介质中形成。乳化沥青主要分为阳离子、阴离子以及非离子乳化沥青等三种。13乳化剂
乳化剂作为聚合物改性乳化沥青微表处混合料重要的组成部分之一，其主要作用是减少水与沥青微滴的界面自由能，从而使得二者能够均匀且稳定的形成一种乳状液。在聚合物改性乳化沥青中，乳化剂
的掺量往往非常小，但是对聚合物改性乳化沥青的加工、储存和使用性能等至关重要。实践表明，使用阳离子乳化剂效果更好，可显著提升集料和聚合物改性乳化沥青的粘结能力。
1-4改性剂
目前聚合物改性乳化沥青主要包括橡胶类、热塑性弹体类、树脂类等三种1］。其中，橡胶类主要包括天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)和橡胶粉改性乳化沥青等，热塑性弹体类包括苯乙烯系嵌段共聚物(SBS)、聚氨酯改性乳化沥青等，树脂类主要以环氧树脂改性乳化沥青为代表10］。
2聚合物改性乳化沥青微表处性能评价
为优选出高性能聚合物改性乳化沥青微表处，系统调查了目前国内常用聚合物改性乳化沥青类型及其微表处混合料的基本性能a4］。
2.1拌和时间
《微表处和稀浆封层技术指南》规定聚合物改性乳化沥青微表处可拌和时间采用拌和试验测定，可拌和时间应大于140s。
由图1分析可知，三类聚合物改性孚L化沥青微表处可拌和时间均满足规范要求。一般而言通过调节微
表处配合比，如外加用水量等，可控制混合料的可拌和时间的长短，因此聚合物改性乳化沥青微表处的可拌和时间均能满足规范要求。
收稿日期★：山东省交通运输厅科技计划项目(2715B50)作者简介：陆由付(1987-)，男，硕士，工程师
第43卷第4期2 0 2 1 年 3 月
山西建筑
-106
・上海市第五十四中学
2.2耐磨耗性能
《微表处和稀浆封层技术指南》规定湿轮磨耗试验
(1 h)用于表征聚合物改性乳化沥青微表处耐磨耗性能, h 湿轮磨耗损失应小于535 hm 2。
分析图 2 可知 SBR SBS 树脂类及其他类型改性乳化 沥青微表处混合料的1 h 湿轮磨耗损失主要分布
在: 410. 2 a/m 2 〜42 a/m 2,355 a/m 2 ~455 2 hm 2,158.2 a/m 2 〜
470 a/m 2 , 109. 7 hm 2〜413 hm 2 ；总的来说，四种聚合物改
性乳化沥青微表处箱型图上下边缘与四分位数相差较大, 但耐磨耗性能均表现良好 其中树脂类表现突出 均值为
41 hm 2。
状态评价,《微表处和稀浆封层技术指南》要求30 mm 和
66 min 粘聚力分别不得小于22 N ・m 和2. 2 N ・m 。
由图5分析可知,34 min 粘聚力:SBR ( 2 3 N ・m ~
1.2 N ・ m),SBS(1.2 N ・ m )、树脂类(/53 N m~1.45 N ・ m )、
其他类型(1.3 N ・m )，均满足规范要求;66 mm 粘聚力:
SBR (2. 1 N ・ m 〜2. 4 N ・ m ) , SBS (2. 1 N ・ m ~ 2.25 N ・m )、树脂类(2.15 N ・m~2.42 N ・m )、其他类型 (2.2 N ・m )，成型状态表现良好。
5
2.o o O
o o O 4 3 2 s ^fe ^M I e .~R 线值21^
值常
中均异)()
曰 S
S
B S R
B S T -
-0 _± 类
一 一 I 旨H f l -••树o o o o O
80892•胡耿密加徼縑噪q
I
6040口25%~75% 1.5IQR 内的范围
.一中位线°均值"异常值T H
I
-T n n T -—
口SBR SBS 树脂类其他类型
图1不同聚合物改性
图2不同聚合物改性乳化乳化沥青微表处可拌和时间 沥青微表处混合料耐磨耗性能
2.3抗车辙性能
《微表处和稀浆封层技术指南》规定聚合物改性乳化
沥青微表处抗车辙能力采用轮辙试验测定，宽度变化率应 不大于5%o
分析图4可知,SBR , SBS，树脂类及其他类型改性乳化 沥青微表处混合料的轮辙宽度变化率主要分布范围分别
为：2% ~4.5%, 2 9% ~2, 9% , 2 87% ~6. 6% , 4.1% 〜
5.1%淇中SBR 和SBS 抗车辙性能表现较为突出，均值分
别为2. 85%和2.1% ，相比其余两种类型聚合物改性乳化
沥青微表处可提升34.78%〜45.4%。2.4水稳定性能
《微表处和稀浆封层技术指南》规定采用湿轮磨耗试
验(4 C )评价聚合物改性乳化沥青微表处混合料水稳性能, C 湿轮磨耗损失不大于807 hm 2。
分析图4可知,SBR , SBS，树脂类及其他类型改性乳化
沥青微表处混料的6 C 湿轮磨耗损失主要分布范围分别
为：461 a/m 2 〜704. 45 /m 2,665. 5 /m 2 ~ 651. 6 /m 2 , 341 a/m 2 〜745 hm 2 , 473. 1 a/m 2 〜691.2 a/m 2, 4 种聚合物 改性乳化沥青微表处水稳性能表现相当，均值集中于
545.14% ~62&2% ，波动范围在13%以内。
121-口 25%~75%
I 1.5IQR 内的范围 %位' *_ -均值-异常值 *
T
o o
二
“
£202
40
抿劝瞻体徼縑噪P 9
T §
皿
线值呵位值常 .：•
中均异-SBR SBS 树脂.其他美型 图3不同聚物改性乳化
沥青微表处混合料抗车辙性能SBR SBS 树脂美其他美型
图4不同聚物改性乳化 沥青微表处混合料水稳性能
2.5成型状态
微表处混合料的成型状态可用初凝时间和可开放交通
□ 252-75% 1.5IQR 内的范围 一中位线"均值•异常值
T H -
曰
•0''°3$
2F N '-R M 龊-S U I 09
口252-75% 1.5IQR 内的范围
一中位线"均值•异常值—
口 一
H
•
号)5
_________________I * 5 ______I __________I __SBR SBS 树脂类其他类型
1 SBR SBS 树脂类其他类型
a )
b )
图5不同聚合物改性乳化沥青微表处混合料30 min 和60 min 粘聚力
3结论
1) 聚合物改性乳化沥青微表处可拌和时间均满足规范
要求；总的来说,4种聚合物改性乳化沥青微表处耐磨耗性 能均表现良好，其中树脂类表现突出，均值为241 hm 2。
2) SBR 和SBS 改性乳化沥青微表处抗车辙性能表现
较为突出，均值分别为2.35%和2.3% ，相比其余两种类型
聚合物改性乳化沥青微表处可提升34.78% ~45.4%。
3) 4种聚合物改性乳化沥青微表处水稳性能表现相
当,34 min 和66 min 粘聚力均满足规范要求。
参考文献：
[2 王朝辉，张廉，韩晓霞.中国道路预防性养护封层
材料应用进展及评价[J ].筑路机械与施工机械化，
202,35(3) ：31-48.
[2] Lin M,Han S , Wang Z , ei al. PeCormanco evaluation of
new waterporve epoxy resin moPified emulsified asphaii micro-spCacing [ J ]. Constpction anC Building Matero
als,2019(214) ：93 9 00.
J]夏慧芸，张 瑞，袁 腾，等.微表处高性能SBS 改性
乳化沥青制备工艺研究[J ].化工新型材料,202,45
(1) ：246-247,250.
J]季 节，刘禄厚，索 智，等.水性环氧树脂改性乳化
沥青微表处性能长安大学学报(自然科学版)，
202,37(5) ：23 90.
[]余定洋，何兆益，李兴富，等.水性环氧乳化沥青的制
备及混合料路用性能研究[J ].中外公路,2015,35
(2) ：31392.
[]杨志强，张玉玲，李庆华.废旧橡胶粉干法改性微表
处的性能研究[].公路,2009(8) ： 100902.
[J] 孙晓立，张肖宁，蔡旭.不同类型微表处噪声特性
文献研究法的室内试验[J ].公路交通科技,2012,29(2) ：292,
39.
[] 张 庆，郝培文，白正宇.水性环氧树脂与SBR 复合
改性乳化沥青性能研究[J ].新型建筑材料,2015,42
(3) ：43-46,63.
[]周启伟，徐光红，王庆珍，
等.水性环氧乳化沥青性能
第47卷第6期
2621年3月
陆由付：聚合物改性乳化沥青微表处研究进展-105•
及其微表处修复车辙效果评价[J]•公路工程,2013,
42(5)：243-251.
[14]郭鹏.水性环氧树脂乳化沥青微表处路用性能影
响研究公路交通科技(应用技术版)，2016,12
(5)：123-124.
[11]郑木莲，范贤鹏，刘富强，等.复配型水性环氧乳化
沥青微表处耐久性[J]，长安大学学报(自然科学
版)，2020,40(1)：68-76.
[14]李秀君，王晨，毕伟林，等.多级嵌挤型水性环氧
保利民爆济南科技有限公司
树脂微表处的路用耐久性研究[J]，公路交通科技,
银虎2019,36(11)：19-23.
[13]暴兴才.水性环氧树脂掺量对微表处混合料技术性
能的影响公路工程,2015,40(5)：161-164,213.
[14]王端宜，钱琪，丁蓬勃，等.水溶性环氧树脂乳化
沥青微表处的加速加载试验[J]科学技术与工程，
2015,15(13)：195-199.
[13]王兆宇.水性环氧微表处技术研究[D].西安：长安
福建交通厅长
大学，2013.
[10]钟建超，何志勇，姚爱玲，等.低噪微表处混合料矿
料级配优化设计[J].公路交通科技,2014,31(6):
41-46.
[13]徐剑，秦永春，黄颂昌.微表处混合料路用性能研
究公路交通科技,2002,19(4)：39-42.
[15]刘军营，姚晓光，罗要飞.基于正交试验的纤维微表
处路用性能研究[J]-铁道科学与工程学报,2014,
13(1)：82-88.
[10]张兴才.纤维微表处混合料配合比设计方法研究
公路工程,2014(6)：193-196.
[20]李廷3BS胶乳研制及其在微表处中的应用研究
[D]，西安：长安大学,2016.
Resexrct progress of polymaa modiWeX emulsiWeX asphalt micro-surface'*
Lu Youfa
(Shandong Hi-Speed Group Co.,Ltd.,Jinaa250790,China)
Abstract:T orOas to fuwhas iopwvv tha quality of tha micwpuWaco of tha asphalt pavement,tha wsea
wh ape app/caPou status of401!103上0polymer-moUOen emulsiPen asphalt micro-suWPco were systematically investipaten,apn tha tyyas apn chawcteWstics of tha raw mateWals of the polymer-moUifien emulsifien asphalt micro-suWacc were agalyzen ant compawn ant evvluaten.The miewl suWaco peWownagco of polymas moUifien emulsiPen asphalh The wsu/s show that the mixing tioa at the micro-suWPco of the polyl mas moUiUea emulsOed asphali csv meat the speciPcaPou wquiwmants,apn the aPwsOu wsismnco peWormaPCO is/oo P.Amoug them,resins eave outstapning peWbomco,with a averaae value of only231g/m2,compawn with resins rd othas tyyas at the micro-spWaco of the moPOen emulsiPen asphalt,the wttOg wsistanco of the micro-spWPco of the SBR apd SBS moUiPen emulsiPen asphatt is8101110(?3^:11improved,waching34.33%-45.4%,in addition,the wates$11^X0peWormaPCO of the micro-spWPco of the four polymas moUiPed emulsOed asphatt is equivvlent.Both30min at60min cohesion meat the wquiomants of the specify cation.
Key wo O s：op P engOeeWng,polymas,mohOen emulsiPen asphalt,micro-spWaco
(上接第102页)
[25]欧志华，马保国，蹇守卫，等.纤维素醚分子参数对
水泥浆力学性能的影响[J]硅酸盐通报,2016,8
(35)：2331-2373.
[26]王艳茹.羟丙基甲基纤维素醚对改性发泡水泥保温
板孔结构和性能的影响[J].新型建筑材料,2013,
44(0)：114-113.
[23]张国防，王培铭.羟乙基甲基纤维素影响水泥浆体
微观结构的研究[A].第三届全国预拌砂浆学术交
流会论文集[C],2000：141-148.
[28]黄连根.掺纤维素醚水泥浆料对瓷砖粘结的改善
[J]，江西建材，1993(4)：13-25.
[29]李韬文，李九苏，杨姗姗.聚合物胶粉和纤维素醚提
高水泥砂浆性能研究[J].公路与汽运,2014(1)：
92-96.
[30]许绮，王培铭，J.Stark.掺矿渣粉和减水剂的
HEMC水泥砂浆力学性能[]•建筑材料学报,2001,
4(3)：232-233.
[91]杨晓杰，王培铭，刘丽芳.复掺羟乙基甲基纤维素和
聚丙烯纤维对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响新型建筑材料,2009(3)：/3.
Effect of non-ionie cellulose ethers on polymer cement and its resexrcC progress★
Bai Jialong1Bi Weitao1Shan Yinghuo1Ma Ruijir1Ma Baolin2
(1.Shaanxi Jiaoke New Materiatu Co.,Ltd.,Xi，aa314773,China；
2.^1(100x1Provinet Tunspok Plaaaing Design ana Research Inadihr,Xi'aa310065,China)
remote administrator
Abstract:As av OnispensaPla abditive in polymas cement,^-0^0cellulosa ethers have331X60bwab attention at wseawh. BaseS on the corrent situation of stuuias,this papas mabas av ovewb introhuction of the tyyas avd selection of nou-iouic cellulose ethas.theis effect on physicai moPOcabon incluUing wtaWabou,wates retention avS thicXening,avS mechanical pwpeWias,hu 361x0with miewstwetures of polymes cement.The deOcienco of the present studies is also statep.This research wili promote the abpUcabou avS technolo/y development of cellulose ethes in the polymes cement.
Kee wo C s：nou-Ouic cellulose ethes,polymes cement,physicai pwpeWies,mechabical pwpeWies,microstructure
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议