沥青灌缝胶的应用背景
沥青路面裂缝会降低行车安全性及舒适性。同时,水分通过裂缝流入路面结构内部,从而导致的路面承载力下降及路基失稳等问题,极大地缩短路面使用寿命。因此,对裂缝进行及时有效的修补是必要的。目前,使用灌缝胶修补是处理沥青路面裂缝更常见的手段之一,而灌缝胶性能好坏是保证路面裂缝修补效果的关键之所在。
近年来,国内外学者在灌缝胶研制及性能评价方面做了大量工作。参考ASTMD5329试验规程对我国常用的11种灌缝胶进行测试;结果表明,我国常用的灌缝胶高温性能较好,但低温性能偏弱,达不到寒冷地区对于灌缝胶性能的相关要求。基于试验研究提出了适用于我国灌缝胶性能评价的技术要求。同年,交通部颁布了《路面橡胶沥青灌缝胶》规范,填补了我国对灌缝胶性能评价方法的空白。通过对灌缝胶改性剂及制备工艺研究,制备出一种性能优越、经济合理的灌缝胶,该灌缝胶适用于温暖地区及气温较低的地区,但高温稳定性不足。基于室内试验制得一种高性能沥青混凝土路面密封胶,其具有较好的高温稳定性、抗异物嵌性与抗腐蚀性,但其低温变形及抗水损害能力一般。 国外对灌缝材料的研究起步较早,相应的灌缝胶性能普遍优于国产灌缝胶。2005年,研究了纳米材料在灌缝胶中的应用,总结了常用填料的种类,分析了它们对材料性能的影响,解释了某些纳米填料改善灌缝材料性能的机理。同年,将Superpave中的直接拉伸试验引入到灌缝胶的测试中,较好地评价了灌缝胶的低温性能。2008年,通过直接拉伸试验研究了低温拉伸时灌缝材料内部的力学响应,采用延展性能、10秒后模量衰减和拉伸变形等参数能来预估灌缝材料的力学性能,并采用有限元发对灌缝材料在低温拉伸时内部的应力状况进行了模拟分析。在沥青中掺入0.525%的胶粉及0.055%的酸制备了一种沥青粘结剂,其特点在于只用了极少的胶粉就达到了灌缝材料对性能的要求。近年来,研制出适用于寒、温、热三种不同气候的聚合物改性沥青灌缝胶,因其良好的低温柔韧性与弹性、高温抗流动性及与裂缝壁的粘结性,使用较为广泛。 国内大多数灌缝胶的储存稳定性及低温性能均较差,在使用过程中易出现早期失效问题。 实际调查表明,我国东北地区灌缝胶在使用一年后失效率达85%以上。而多数国外进口的灌缝胶路用性能优异,但价格昂贵,不利于推广使用。因此,研制一种综合性能的灌缝胶,既有利于沥青路面裂缝的处治,延长道路寿命,又能节约养护成本。
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