沥青抗剥剂.ppt

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1、2005.3.4,MEADWESTVACO 沥青抗剥落剂,2,内容介绍,公路水损害介绍、原因以及解决的办法抗剥落剂性能评价方法国内市场基本情况,3,内容介绍,公路水损害介绍、原因以及解决的办法抗剥落剂性能评价方法国内市场基本情况,4,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害介绍,(a)泛油(b)车辙,5,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害介绍,(a)裂纹早期(b)裂纹严重现象,6,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害介绍,(a)麻面早期(b)麻面严重状态,7,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害介绍,坑洞,8,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害机理沥青和集料间的分

2、离(detachment)沥青和集料间的剥离(displacement)自乳化(spontaneous emulsification)孔隙压力诱导(pore pressure-induced damage)水动力冲刷(hydaulic scour)环境影响因素(effects of environment),综合影响！,9,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害因素沥青和石料材料选择混合料配合比设计防排水设计结构整体设计施工养护交通,10,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害因素-沥青和石料材料选择,BITUMEN沥青,AGGREGATE集料,影响粘附力的因素 表面能 表面化学 物理

3、嵌合力,界面间的化学作用 极性物质 表面活性位 矿物学 浓度 电荷,11,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-沥青和石料材料选择沥青成分和结构,分子间作用,交联作用,12,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-沥青成分-分子,(OH),近期的研究表明，plinuclear aromatic(PNA)分子是沥青质的主要成分分子大小范围是12-24AThese molecules also possess the highest amounts of heteroatoms and organometallics(Fe,Ni,andV)in bitumen,imparting

4、 polarity and alkane insolubility to this bitumen fraction.,13,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,(OH),Pi-bonding stabilizationcauses association of thePNA asphaltene structures.,Venezualan asphaltene,proposed for 510C residue byCarbognani,INTEVEP S.A.Tech Report 1992,水损害原因-沥青成分-聚合体,14,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,Pi-bound PNA

5、 species furtherassemble into larger structures.,Ultimately,formingvariousmicellarstructures.,水损害原因-沥青成分-胶束,15,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,据报道，沥青微胶粒大小约3纳米。而树脂酸沥青中次重的沥青片断，其组分包括萘酸，以稳定微胶粒,R,HO C,O,The number of fused rings rangesfrom 0 to 4.MW is generally 200-400.C-7 to C-12 are mostlymonocyclic.+C-12 are multi

6、cyclic.,Typical bitumen naphthenicacid in the resin fraction:,水损害原因-沥青成分-胶束,16,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-石料物理和机械性能孔体积和表面积表面粗糙程度尺寸大小棱角硬度，稳定度,化学和表面性能晶型结构表面官能团-酸碱度/金属元素电荷水含量,17,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-石料-碱值,石料碱值测试结果,From:高速公路沥青路面早期损坏分析 沈金安等,18,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-石料-不溶酸含量,McMann,M.from SHRP Reports,I

7、ncreasing contentof siliceous mineralsleads to pooreradhesion.提高硅酸盐矿物的含量导致吸附性下降。,19,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,水损害原因-石料-电荷,.pH值中性附近，石灰石，dolomites，和含钙硅酸盐显示弱负电荷。,反之，象燧石，花岗岩，玄武岩，和砂岩等硅酸盐显示出强的负表面电荷。,20,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,解决方法液体抗剥落剂,21,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,解决方法液体抗剥落剂,22,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,沥青抗剥落剂Pavebond LiteMorlife 300

8、,2200,3300,5000Pave 192,23,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 液体抗剥落剂的分类,从化学反应吸附剂品种分类:胺类（占98%）非胺类,从配方组份分类:单一组份配方复合组份配方(更能适应不同酸性的骨料，主动抗水型均为复合组份配方),24,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 液体抗剥落剂的分类,从与骨料结合状态分类:自身不抗水型被动抗水型主动抗水型,25,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 液体抗剥落剂的分类,主动抗水型,沥青路面的寿命取决于沥青和骨料的粘附性能。,26,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 液体抗剥落剂的分类,由于水膜及尘土的排斥，没有添加主动抗水型抗剥落

9、剂的沥青无法与骨料紧密结合。,27,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 液体抗剥落剂的分类,美德维实伟克主动抗水型抗剥落剂使沥青可以穿透水膜，驱尘，并完全进入骨料表面的孔隙。在沥青和骨料之间形成很强的结合，从而使沥青混合料更牢固，增强整个路面结合，抵抗水分的侵蚀，延长道路寿命。,28,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 普通液体抗剥落剂的主要问题,化学合成薄弱（脂肪链长短，支链长短，功能基团的种类、数量、空间位置）气味大热稳定性差产品单一,29,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 美德维实伟克液体抗剥落剂,系列产品（PaveBond MORLIFE Pave 192）复合组份配方主动抗水型无异

10、味优秀的热稳定性,30,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 美德维实伟克液体抗剥落剂,施工安全,环境安全获 ISO9002 质量认证世界上唯一的微标识检测法（PaveChek microtaggant）便于工程监督,31,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 美德维实伟克液体抗剥落剂,复合配方对不同骨料的适用性更佳,作用原理:渗透剂/润湿剂-消除水膜和尘土对沥青和骨料粘附的阻碍化学反应吸附剂-成为沥青和骨料间的牢固桥梁特殊的排斥水分组分微标识剂,32,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 成本分析,液体抗剥落剂添加量通常为沥青重量的 0.25-1%，通常每公里(双向)需约500公斤抗剥落剂添加液体

11、抗剥落剂的成本：W x 6%x 0.3%x 22=0.0039W添加消石灰的成本：W x 94%x 2%x 0.17=0.0032W添加水泥的成本：W x 94%x 2%x 0.30=0.0057W W:沥青混凝土重量美德维实伟克液体抗剥落剂添加量仅为沥青重量的不0.3%或更少,33,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 部分应用工程实例,洛杉矶国际机场，所有跑道和停车区旧金山国际机场，所有跑道和停车区圣地亚哥机场，所有跑道和停车区丹佛机场，所有跑道和停车区,:密歇根州 94号北卡罗来那州 40号德克萨斯州 37号田纳西州 40号加里福尼亚州 5号伊里诺易州 90号,34,公路水损害介绍、原因以

12、及解决的办法 部分应用工程实例,武汉长江大桥武汉机场路广东盐坝高速宁波329国道,上海卢浦大桥福建漳诏高速银古高速新疆巴昭段,35,公路水损害介绍、原因以及解决的办法 使用美德维实伟克液体抗剥落剂的部分供应商,Shell(壳牌)BP/Amoco ErgonMarathon-Ashland PetroleumParamount Petroleum,Koch Materials（科氏材料）ChevronHuntway RefiningTesoro RefiningWilliams Refinery,众多的北美沥青供应商都是我们的稳定客户,36,内容介绍,公路水损害介绍、原因以及解决的办法抗剥落剂性

13、能评价方法国内市场基本情况,37,抗剥落剂性能评价方法,针对沥青:常规水煮法薄膜加热水煮法（仅相当于沥青拌和过程的老化）,38,抗剥落剂性能评价方法,针对沥青混合料沥青混合料浸水马歇尔试验(马歇尔残留稳定度)真空饱水马歇尔试验冻融劈裂试验(冻融劈裂强度比TSR)TSR data sheet根据美国公路战略研究计划（SHRP）superpave 统一 标准,TSR80%,39,抗剥落剂性能评价方法,交通部公路科学研究所Morlife 2200鉴定报告,玄武岩,试验条件,TSR,未掺剥落剂,室温,一次冻融循环,79.52,二次冻融循环,63.70,掺剥落剂,室温,一次冻融循环,86.27,二次冻融

14、循环,79.74,40,抗剥落剂性能评价方法,冻融劈裂强度比提高明显,花岗岩,试验条件,TSR,未掺剥落剂,室温,一次冻融循环,78.94,二次冻融循环,59.03,掺剥落剂,室温,一次冻融循环,82.13,二次冻融循环,70.34,交通部公路科学研究所Morlife 2200鉴定报告,41,国内市场基本情况,公路水损害介绍、原因以及解决的办法抗剥落剂性能评价方法国内市场基本情况,42,国内市场基本情况,消石灰TJ 066(同济)AR-68(重庆公路科学研究所）ASA-9304(吉林省石油化工设计研究院）卡洛胺（成都卡洛科技实业有限公司公司）PA-1(西安公路研究所）,43,Thanks!,44,公路水损害介绍、原因以及解决的办法,其他解决方法Lime 石灰（通常是熟石灰）一般使用1-2%bwa 1)改变骨料表面电荷 2)与树脂酸构成不溶于水的羧酸盐 3)使沥青膜变硬（也可以观测到抗老化性能）,Portland cement 波特兰水泥作用原理与熟石灰相似，但更昂贵,Polymer latex 聚合体乳胶预先裹附在骨料上，与骨料表面相键合，在冻融试验中常观测到抗剥落性能。典型用量为0.5-1.5%bwa。,