李友腾
徐州徐工养护机械有限公司 江苏省徐州市 221001
摘要：在我国道路工程快速发展的背景下，路面材料行业也取得较快发展，多种高质量材料在公路工程中不断取得应用，其中改性沥青具有广泛地应用，相比于传统沥青材料，改性沥青材料各方面性能更加优越，能够提高路面质量，主要用于公路路面裂缝修复使用，但是制备难度较高，且存在较多的性能影响因素，所以必须加强改性沥青材料制备研究。因此，本文将对改性沥青路面裂缝贴的制备及其性能影响因素进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进改性沥青材料质量提升。
关键词：改性沥青；路面裂缝贴；材料制备；性能特征；影响因素
公路在经过长期使用后，受到自然因素、车辆荷载等影响，其沥青路面会出现塌陷和裂缝等路面病害，从而会对其通车性能和通车安全性造成很大影响，所以需要对沥青路面进行修复。传统的沥青路面修复方法主要采用灌浆施工技术和挖补施工技术，但是不能改变沥青路面裂缝的应力集中问题，挖补方法还会对公路结构造成破坏。因此，近些年来采用改性沥青路面裂缝贴对其进行修复的技术不断取得应用，实践证明改性沥青路面裂缝贴具有良好的修复效果，能够有效提高沥青路面质量。
1试验分析
1.1试验材料
本次试验所选择材料为10#石油沥青、70#石油沥青，为我国某化工企业生产，将两种不同沥青按照一定比例进行混合，下表为混合沥青性能基本参数。
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增塑剂材料选择1#沥青软化油和2#沥青软化油，将二者按照一定比例进行混合。改性剂材料为线型SNS热塑性弹性体、SBR低温合成橡胶、橡胶粉。增粘剂材料为C5与C9树脂、萜烯树脂以及古马隆树脂。填料材料选择为滑石粉、丙纶无纺布、玻璃纤维布以及PET膜等，都为市场常见基础材料。
1.2试验流程
将10#和70#沥青材料在130摄氏度温度调价下加热，直到沥青材料表面没有明显气泡产生，此时将其进行熔融脱水处理，之后加入一定量增塑剂并将其充分搅拌，搅拌转速为550r/min，在加热温度升高到160摄氏度时将改性材料加入，并继续升温到185摄氏度，此时搅拌三小时，搅拌机械转速为750r/min。在混合沥青材料充分溶胀后，加入适量增粘剂并搅拌1小时，搅拌机械转速为750r/min，搅拌完成后将填料融合，继续搅拌1小时，搅拌机械转速为750r/min。上述添加剂和搅拌工序完成后，将其混合沥青材料降温至170摄氏度，从而得到改性沥青材料。
1.3改性沥青路面裂缝贴性能测试
首先，采用准备的玻璃纤维布，在一面刮涂0.2cm厚度的改性沥青层，将其制备为改性沥青路面裂缝贴试样，用于性能检测。在具有隔离层的PET膜中刮涂0.1cm厚度的改性沥青层，并将其制作为改性沥青路面裂缝贴试样，用户性能测试。其次，本次改性沥青路面裂缝贴性能测试严格按照国家相关标准规定，根据国家规定测试方法开展性能测试工作。
2试验结果分析
2.1增塑剂影响分析
增塑剂能够促进SBS改性剂溶解分散速率，同时能够改变沥青的粘附力和温柔性，但是如果增塑剂使用过多，会导致改性沥青材料耐热性和粘结强度下降，如果严重过量可能会引起改性沥青出现渗漏问题，所以增塑剂需要选择无毒无害、低挥发其与改性沥青性能相容性较好的材料。本次试验中所采取的两种增塑剂，按照10:1的比例进行混合。通过对改性沥青材料的性能分析来看，增塑剂增加后，改性沥青材料的软化点会逐渐降低，温柔性会随之而提高，此时改性沥青的剥离强度和剪切强度随着增塑剂的增加呈现先提高后降低的状态。试验数据表明，增塑剂加入量为13.2%时，改性沥青的各项性能指标均达到最大值。从其原因分析方面来看， 增塑剂能够使改性沥青材料的物理界面出现一定变化，使其吸附力得到提高，所以剥离强度会有所提高，但是随着增塑剂的增加，改性沥青材料分子的作用力逐渐降低，从而会降低改性沥青的剥离强度[1]。
2.2改性剂影响分析
SNS为苯乙烯、丁二烯和苯乙烯三嵌段共聚物，在常温状态下具有较高的弹性，塑化成型性质较好，是当前改性剂中表现最为优越的产品之一[2]。SBS改性剂材料分子结构的中段为柔顺性较好的橡胶相聚丁二烯，其两端为塑性相聚苯乙烯，因为SBS改性材料的内聚能效较高，所以在改性沥青中应用效果较好。SNS改性材料的特性能够使改性沥青材料内部转变为网状结构，从而能够在很大程度上提高改性沥青材料稳定性，使得改性沥青的稳定性、耐老化性、弹性、延展性等多个方面的性能得到很大程度提高。根据试验结果证明，在SBS改性剂加入量不断增加的趋势下，改性沥青材料的软化点呈现先降低后升高趋势，改性沥青材料的温柔性呈现逐渐提高趋势。改性沥青裂缝贴的剥离强度、剪切强度表现为先增加后下降的趋势，在SBS改性剂材料加入量为13.8%时，改性沥青的各方面性能最为优越。
2.3增粘剂影响分析
增粘剂能够有效提高改性沥青的初粘性和持粘性，其能够使改性沥青的抗剥离性能得到提高，考虑到改性沥青的粘结性、高低温性以及相容性等性能指标，本次试验选择三种增粘剂[3]。根据试验结果表明，除了增粘剂加入量为3.0%以外，其他情况下随着增粘剂的增加，改性沥青的温柔性会出现较小幅度的波动，总体呈变化趋势，改性沥青的抗剥离强度、抗剪切强度以及持粘性都随着增粘剂的增加而呈现先增长后下降的趋势，由此可见增粘剂的加入对于改性沥青材料性能具有一定的影响，但是需要严格控制使用量，如果增粘剂使用过量，会导致改性沥青材料性能受到负面影响，从而影响改性沥青裂缝贴实际应用效果。
2.4填料影响分析
根据相关资料证明，无机填料能够提高改性沥青材料的耐热性、耐老化性和机械性能，从而能够减少沥青材料整体使用量，促进综合生产成本降低，本次改性沥青材料性能试验充分考虑到填料的成本因素，选择市场中价格较低、获取较为方面的滑石粉作为基础填料。根据试验结果证明，在滑石粉填料不断增加的情况下，改性沥青的软化点呈现先提高后降低的趋势，温柔性在加入一定量内没有明显变化，后续随着加入量增加出现下降趋势；改性沥青材料的剥离强度、剪切强度以及持粘性随着加入量增加而降低，因为滑石粉填料会吸收改性沥青材料中的油分，从而导致沥青的润湿度减低，使改性沥青材料的整体剥离强度和持粘性出现较大幅度下降。
3建议
根据本次试验结果可以看出，增塑剂、改性剂、增粘剂以及填料会对改性沥青裂缝贴的性能造成较为显著的影响，其中增塑剂、改性剂以及增粘剂在加入适当比例后，能够提高改性沥青材料综合性能，但是填料仅能略微提高改性沥青材料的软化点，同时会降低其综合性能。因此，为了提高改性沥青裂缝贴综合性能，需要根据改性沥青基本材料特性，加入适当的增塑剂、改性剂和增粘剂，非必要情况下不建议使用滑石粉作为填料，且需要严格控制各项外加剂的加入比例，才能够保证改性沥青裂缝贴综合性能，使其在沥青路面修复中发挥出更好的效果。
结束语
综上所述，本文通过试验方式，对改性沥青路面裂缝贴性能影响关键因素进行分析，并根据试验结果提出一些建议，希望能够对我国改性沥青生产行业起到一定的借鉴和帮助作用。
参考文献
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