1、概述
瀝青作為一種複雜的高分子碳氫化合物，在一定溫度與荷載的作用下表現為典型的彈-粘-塑性且在高溫與紫外線照射下會產生老化現象，這也解釋了為何一些市政道路受高溫影響，道路會軟化且變得有彈力、有粘性，道路質量下降。所以在瀝青中加入改性劑可改善瀝青混合料在高溫下的路用效能，提高其抗車轍、抗疲勞、抗老化及抵抗低溫開裂等特性，擴大了瀝青的使用範圍。改性瀝青材料是指新增了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或採用對瀝青進行輕度氧化加工等措施，從而使瀝青的效能得到改善的瀝青混合料，其機理有兩種，一是改變瀝青化學組成，二是使改性劑均勻分布於瀝青中形成一定的空間網路結構。
用它鋪設的路面耐久性與抗磨性均有所提高，即提高高溫下抗車轍的能力及低溫下抗開裂的能力。
2、改性瀝青的種類及優勢
目前國內用於瀝青改性的聚合物品種繁多，大致可歸為三類：一是橡膠改性類，例如天然橡膠（nr）、丁苯橡膠（sbr）、氯丁橡膠（cr）、丁二烯橡膠（br）、乙丙橡膠（epdm）、廢舊的汽車輪胎等；二是熱塑性彈性體，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（sbs）、苯乙烯-異二烯-苯乙烯嵌段共聚物（sis）；三是樹脂類，包括熱塑性樹脂與熱固性樹脂，例如聚乙烯（pe）、乙烯-醋酸-乙烯共聚物（eva）、聚乙氯烯（pvc）。其中，在我國道路建設中運用最廣的是橡膠粉作為新增劑的瀝青材料。
改性瀝青通常具有優良的高溫穩定性；較好的粘結力、抗水損害能力及低溫抗裂和抗反射裂縫的能力，具有較長的使用壽命。抗高溫效能可降低溫室效應導致的高溫對道路的傷害；道路雨水也損害路面的主要原因之一，雨季是道路水損害的多發季，水損害使路面承載能力下降、道路表面產生坑槽等一系列併發病害。道路病害的發生會使行車安全性降低，影響道路行駛舒適度、道路使用壽命減少。
因此加強改性瀝青材料的抗水損害能力尤為重要；較長的使用壽命可為**節省道路維護這部分財政支出。
不同於傳統道路建材，改性瀝青及其混合料技術的優勢主要體現在以下幾個方面：改性瀝青及混合料的高溫穩定性，提高瀝青路面的高溫抗車轍能力；改善瀝青與集料的粘附性，提高瀝青與集料之間的粘結力，從而大大降低了路面水損害的發生；改善瀝青的使用可大大延長路面的疲勞壽命，延長養護週期，減少二次投入；改性瀝青及混合料技術發展的同時也擴大了瀝青技術的應用範圍，改性瀝青應用在薄層磨耗層、大孔隙排水式瀝青路面、開級配瀝青面層、橋面鋪裝、機場跑道、橋面伸縮縫、停車場、防水卷材、運動場、重交通路面、交叉路口、面層及壩體防水等方面取得了良好效果，同時新型路面結構，特殊環境和條件下瀝青的應用促進和激發了改性瀝青的研究和應用；提高了瀝青路面的服務水平，降低營運費用，減少養護費用與養護工作量，減薄罩面層厚度等，具有良好的社會經濟效益。
3、改性瀝青的反應及應用
橡膠粉摻入瀝青中，首先是橡膠粉吸收瀝青中的輕質油份，橡膠瀝青變稠，粘度變高。隨著橡膠瀝青反應時間的延長，橡膠粉開始產生脫硫反應，因硫是活性物質，在橡膠瀝青中與瀝青產生反應，單分子的硫進入瀝青中，硫和瀝青組份之間產生交聯作用，形成高分子量的含硫瀝青質，能改善瀝青的低溫彈塑性及與石料的浸潤性，但同時也降低瀝青的粘度。硫化橡膠粉脫硫後，將顯著改善橡膠粉在瀝青中的分散程度，橡膠的彈性和強度降低，橡膠成分更容易溶解在瀝青中，從而產生顯著的化學反應，使瀝青具有橡膠的性質、具有更低的低溫彈性和更高的高溫韌性，降低瀝青的溫度敏感性，改善瀝青的路用效能。
熱塑性橡膠類的sbs改性瀝青高低溫效能極好，是目前高等級路面建設中應用最普遍的，其以丁二烯和1、3苯乙烯為單體，採用陰離子聚合制得的嵌段共聚物，聚苯乙烯鏈段在兩端，分別聚集在一起，形成物理交聯區域，即硬段；而聚丁二烯鏈段則形成軟段，呈現高彈性。首先，這種材料因其具有降低行車噪音的優點而被稱為消音瀝青；其次，這種材料提高了瀝青黏度，黏度高的瀝青不僅加強了道路的抗變形能力及瀝青與碎石的粘合力，還因橡膠粉改性的瀝青材料具有良好的低溫效能而在寒冷地區會明顯延長道路的使用壽命；再者，這種材料提高了車輛行駛的舒適度，有效減少了車輛在道路行駛中的顛簸，改善了車輛輪胎和道路的附著效能，縮短制動距離，從而改善車輛的舒適性和安全性。
4、改性瀝青材料應用前景
目前交通仍是制約我國經濟發展的主要環節之一。我國絕大部分道路仍是等級低、質量差的中低階路面。道路網密度與西方發達國家相較仍有較大差距，因此今後幾十年內道路建設的大發展大投入勢頭不減，道路等級和修築質量也會不斷提高。
我國工程部門已普遍認識到材料質量對路面質量和使用壽的重要性。改性瀝青是優質瀝青中的優質瀝青，根據目前國外經驗改性瀝青的用量約佔瀝青總量的10%，我國對改性瀝青的需求量會越來越多，如果達到目前工業發達國家的水平，對改性瀝青的年需求量將達到100萬噸以上。
因改性瀝青新材料是由廢棄輪胎粉加入合成的，合理利用汙染物的同時增強了道路的抗老化、防氧化效能，使道路的壽命延長1～3倍，極大節省了道路的維修費用。目前，我國市政道路建設處於快速發展期，改善道路使用效能，延長道路使用壽命，節約道路維護成本是我國市政道路建設亟待解決的問題之一。因此橡膠粉用於瀝青混凝土路面，不僅解決了廢舊輪胎帶來的社會問題，還可為解決當前市政道路建設存在的一些問題找到合理的技術途徑，為使用者提供一條耐久、平整、舒適、安靜的路面環境。
5、結語
改性瀝青可提高瀝青面層的抗車轍能力，增加耐久性，增加抗老化能力，延長道路的使用壽命。與基質瀝青不同，改性瀝青的運輸、儲存和路面施工有一些特殊要求，只有正確使用才能達到預期效果。在進行改性瀝青混凝土路面施工時，一定要加強各生產環節的管理，控制好施工配合比和施工溫度，落實專人量測、試驗，切實配置效能良好的碾壓機械，保證施工過程，嚴格規範作業，使路面質量達標。
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