从上节您已知道,道路,尤其是高速公路要求使用的沥青在高温不软化,低温不开裂。此外,现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板,要求屋面防水材料适应大位移,耐受严酷的高低温气候条件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对沥青改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。
所谓改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂,或采用对沥青进行轻度氧化加工,从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。改性沥青其机理有两种,一是改变沥青化学组成,二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。改性沥青的特点是:耐高温,抗低温,适应性强;韧性好,抗疲劳,增大路面承载能力;抗水、油和紫外线辐射,延缓老化;性能稳定,使用寿命长,降低养护费用。
用改性沥青铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性,实现高温不软化,低温不开裂。改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂,这种改性剂在温度和动能的作用下不仅可以互相合并,而且还可以与沥青发生反应,从而极大地改善了沥青的力学性质,犹如在混凝土中加了钢筋。为了阻止一般改性沥青可能发生的离析现象,沥青的改性过程是在一种特殊的移动设备中完成的。当车轮压过改性沥青时,沥青层面发生相应的轻微变形,当车轮过后,由于改性沥青对骨料的粘结力强,弹性恢复好,使受挤压的部分迅速恢复平展的原状。
自1873年英国首次公布橡胶改性沥青专利以来,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料,表现出一定的工程实用效果。目前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。如1996年,首都机场东跑道道面就使用了改性沥青,道面使用至今完好无损。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强,较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。