關(guān)于DE-99瀝青改性劑的研究

金光華

（余江縣交通局，江西 鷹潭 335000）

近年來，我國公路通車?yán)锍桃殉^140萬Km，其中高速公路通車?yán)锍桃堰_(dá)1.6萬Km。每年新增公路4萬多Km，其中高速公路2000多Km。在這些已通車的公路中，75%以上為瀝青混凝土路面。國家每年投資公路的資金2000多億元，其中用于路面的資金高達(dá)400～500億元，但修出來的路，質(zhì)量一直不令人滿意。為此，交通部決定推廣改性瀝青，并于1998年12月1日發(fā)布《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，從1999年3月1日起實施。推廣改性瀝青，就要有質(zhì)量好、價格適宜、適合中國國情、能在一般裝備水平條件下使用的瀝青改性劑。正是在這一背景下，相關(guān)工作人員在研究了諸多瀝青改性劑的原料來源、加工工藝、與瀝青的相容性、改性效果、改性工藝、使用方法和價格等各種因素之后，決定研制、開發(fā)新的瀝青改性劑，經(jīng)過幾年的攻關(guān)，終于研制出DE-99瀝青改性劑。2001年4月9日通過專家鑒定。屬國內(nèi)首創(chuàng)，總體技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，獲得了國家發(fā)明專利，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。

2 DE-99瀝青改性劑的概述

DE-99瀝青改性劑一種經(jīng)過提純、改性、活化、擴(kuò)容、復(fù)合而成的，以硅酸鹽工業(yè)礦物為主要組分的新型瀝青改性劑。該改性劑，呈米黃至微粉紅色，粉狀，具有獨(dú)特的、有序排列的“路路通”微孔結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定、耐酸、微粒堅硬、孔容大，比表面積大，特別是內(nèi)比表面積大，吸附性極強(qiáng)，能吸附自身1.1～1.5倍的油分，活性好，有30～40%能自由分散的活性SIO2，因此，在熱拌瀝青中不結(jié)團(tuán)不離析，不分層，極易分散，與瀝青相容性好。改性工藝比較簡便，改性效果好，原料來源廣，價格比SBS和湖瀝青都低。該改性劑，只要在通風(fēng)、干燥處存放，不受潮，不結(jié)塊、質(zhì)量不變，可長期使用。另外，在制備改性瀝青時，可不必另加分散劑、穩(wěn)定劑，不會發(fā)生離析。即使使用酸性集料，也可不用或少用抗剝落劑。

3 DE-99瀝青改性劑的改性方法

將基質(zhì)瀝青加熱到180℃，加入DE-99瀝青改性劑，強(qiáng)制拌和數(shù)分鐘，改性劑便呈星散狀分散在基質(zhì)瀝青中，即完成了瀝青的改性，直接用于生產(chǎn)改性瀝青混合料。改性瀝青混合料的出廠溫度控制在180℃，運(yùn)到現(xiàn)場不低于170℃，攤鋪不低于160℃，碾壓終了溫度不低于90℃，開放交通溫度為50℃。DE-99瀝青改性劑，適用于各種基質(zhì)瀝青的改性，特別是柔性瀝青，改性效果更好，也可以與其它改性劑復(fù)合使用。經(jīng)過改性的瀝青，粘結(jié)力提高，針入度降低，軟化點提高，溫感性變好，延度降低，延度拉力增大，改性效果極好。

4 DE-99瀝青改性劑的特點

4.1 DE-瀝青改性劑是全國首創(chuàng)的發(fā)明專利產(chǎn)品，科技含量高，產(chǎn)品質(zhì)量好，性能穩(wěn)定。

4.2 DE-99瀝青改性劑改性的瀝青，性能之優(yōu)良，可與使用141年的特立尼達(dá)湖瀝青相媲美。高溫不泛油，低溫不開裂，耐磨、抗滑，瀝青混合料的疲勞壽命提高50%以上，用其鋪筑的瀝青混凝土路面，使用壽命可達(dá)20年以上而不需要大中修。

4.3 瀝青路面的水穩(wěn)定性特別好。眾所周知，許多路是由于混合料水穩(wěn)定性不好，瀝青與石料粘結(jié)不牢，由于水的浸入，造成集料與瀝青分離，從而形成小坑、大坑。而經(jīng)DE-99瀝青改性劑改性的瀝青，瀝青與集料的粘附性達(dá)到5級，比規(guī)范要求值3～4級，高出 1～2級，因此瀝青與集料的粘附非常牢固，而且以結(jié)構(gòu)瀝青為主，自由瀝青很少，強(qiáng)度高，水分難于浸入，從而為路面的耐久性創(chuàng)造了先提條件。

4.4 改性工藝比聚合物改性劑和特立尼達(dá)湖瀝青改性劑都簡單。不需要聚合物改性劑改性所需的膠體磨或高速剪切設(shè)備;也不需要湖瀝青改性劑所需要的配有攪拌器的 U型加熱儲存罐，一般的拌和設(shè)備即可炒拌出合格的改性瀝青，不會發(fā)生改性劑沉淀、分層和離析。

4.5 最適宜鋪筑高速公路的抗滑耐磨表層。高速公路，瀝青混合料鋪筑后，上面要鋪一層抗滑耐磨層。這個抗滑耐磨層，應(yīng)具有抗滑性、耐磨性、吸收噪音和不反光的特性。瀝青路面抗滑性不足是造成交通事故的重要原因。據(jù)江蘇調(diào)查，由于路面光滑造成的交通事故，占整個交通事故的50%。據(jù)英國調(diào)查，路面摩阻系數(shù)提高0.1，雨天事故可降低13%。耐磨是延長路面使用壽命，減少交通事故的重要原因之一。用DE-99瀝青改性劑改性的瀝青混凝土路面，由于改性劑是硬度高、抗壓強(qiáng)度大、磨耗值低、有微孔、有粗糙的表面，因此具有勁度模量高、抗滑、耐磨、分散路面耐磨力、增加防滑功能、吸收噪音，并形成亞光，從而保證了高速公路不滑、耐磨、噪音低、不反光等優(yōu)良性能，是抗滑耐磨表層瀝青混合料的首選材料。

5 DE-99瀝青改性劑的使用效果

創(chuàng)新的目的在于應(yīng)用。截至2001年8月，已用DE-99瀝青改性劑鋪筑高速公路52Km，國道23Km以及其他公路，共計100多Km，均被評為優(yōu)良工程，并獲得云南省科技進(jìn)步一等獎。所有鋪筑的路面均有以下良好功能:

5.1 路面質(zhì)量顯著提高

瀝青對石料的粘附性好壞，對瀝青路面的強(qiáng)度、水穩(wěn)性和耐久性有很大的影響。經(jīng) DE-99瀝青改性劑改性的瀝青，粘附性達(dá)到最高等級5級，與石料的粘附以結(jié)構(gòu)瀝青為主，自由瀝青為輔，裹覆在集料表面的瀝青是非常穩(wěn)定、耐久的粘結(jié)劑，因此路面強(qiáng)度高，韌性好。20℃抗壓強(qiáng)度達(dá)到4.27Mpa，比不改性的瀝青路面 3.34Mpa高 27.8%。50℃抗壓強(qiáng)度2.61Mpa，比不改性瀝青路面1.26Mpa高出1倍。破壞強(qiáng)度達(dá)到9.6Mpa，動穩(wěn)定度達(dá)到4000多次/mm，因此路面堅實、平整、耐磨、抗滑、無剝落、無麻面、無坑槽、無龜裂、不泛油，乘坐舒適。

5.2 溫感性顯著變好

瀝青的溫感性是指瀝青對溫度變化的敏感性，它對瀝青路面的使用性能有很大影響。經(jīng)過改性的瀝青路面，導(dǎo)熱系數(shù)、熱脹系數(shù)下降，減輕了氣候、車載對路面的影響，因此高溫不泛油，低溫不開裂。

用DE-99瀝青改性劑改性的瀝青路面，混合料的疲勞壽命提高50%以上，使用壽命可達(dá)20年以上，是標(biāo)準(zhǔn)AC結(jié)構(gòu)壽命的2倍。路面的基礎(chǔ)條件越好，疲勞壽命越長。據(jù)某公路管理段說，用DE-99瀝青改性劑鋪的路面，三年沒有任何早期損壞痕跡，養(yǎng)路工人高興得不得了。

5.3 適用范圍廣

不僅可以鋪高速公路，還可以鋪坡度大、彎道多、超載嚴(yán)重的重交通干線。它可以對基質(zhì)瀝青改性，也可以對瀝青混合料改性。應(yīng)用靈活，適用范圍廣。某公路路段的10Km改性瀝青路面，地形、地質(zhì)復(fù)雜、坡度大、彎道多，10Km有102個彎，氣溫高，車輛嚴(yán)重超載，曾用普通瀝青鋪過一次，鋪后就出現(xiàn)裂紋、坑槽、麻面、擁包等早期破損，不得已又用DE-99瀝青改性劑改性瀝青鋪筑，結(jié)果一炮打響，徹底解決了路面存在的上述問題。

6 結(jié)束語

隨著公路建設(shè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備已不能滿足公路施工的要求。我們要在科學(xué)的引導(dǎo)下，不斷學(xué)習(xí)研發(fā)出新的施工技術(shù)和材料，這是公路建設(shè)事業(yè)的長遠(yuǎn)之計。

[2]交通部，公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范，人民交通出版社.

[3]交通部，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程，人民交通出版社.