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淺談硫磺改性瀝青技術
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淺談硫磺改性瀝青技術
2021年08月23日    閱讀量:8954    新聞來源:昆侖瀝青  |  投稿

硫磺,外觀為淡黃色脆性結晶或粉末,表面不平坦或粗糙,導熱性和導電性差,易砸碎,斷面呈蜂窩狀。其分子量為32.06,閃點為207℃,熔點為119℃,沸點為444.6℃。硫磺不溶于水,微溶于乙醇、醚,易溶于二氧化硫瀝青網sinoasphalt.com。硫磺在加熱過程中,在特定的溫度下相態將發生變化:黃色固體—黃色流動液體(112℃)—暗棕色黏稠液體(250℃)—暗棕色易流動液體(300℃)—橙黃色液體(445℃)—草黃色氣體(650℃)—無色氣體(900℃)。

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硫磺的8元環結構

將硫磺加入瀝青中這一想法由來已久,硫磺是一種傳統的瀝青或者瀝青混合料改性劑,在SBS或者SBR聚合物改性劑出現之前,人們就嘗試使用硫磺來改善和提高瀝青的性能。當溫度達到70℃后,硫磺開始軟化并成為膠狀體,當溫度達到115℃后,硫磺就會完全的液化,當與瀝青溶合到一起后就會降低瀝青的黏度,使得混合料變得更加容易拌和、攤鋪和碾壓,增加了瀝青混凝土的結構性能。當溫度小于80℃時,硫磺是固體形式的,將其與瀝青混合到一起后就會形成結晶,提升其結構的穩定度和強度。硫磺與集料有很強的附著性,與普通的瀝青混合料相比,其抗水損害的能力大大加強,并且不會出現泛油和裂縫的問題。

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工業硫磺

回顧近一個半世紀硫磺改性瀝青的探索和實踐,可以將其分為三個階段,包括單一硫磺改性瀝青、復合硫磺改性瀝青、特種硫磺改性瀝青。


單一硫磺改性 

單一硫磺改性技術(Sulfur-Extended Asphalt,簡稱SEA),在20世紀80年代初應用廣泛,但是加入單質硫磺副作用太大,單質硫磺的熔點為115℃,在高溫熔融狀態下容易產生硫蒸汽、SO2和H2S等有害氣體,有刺鼻氣味和煙霧產生。

復合硫磺改性 

隨著社會的進步和科技的發展,產生了復合硫磺改性瀝青技術,即將硫磺、煙霧抑制劑復合,硫磺在150℃下不產生H2O、SO2,硫蒸汽的濃度也很低,在有效實現替代和改性瀝青的同時,減小了對周圍環境的污染。同時,添加硫磺可以提高瀝青混合料的強度和耐久性,使得硫磺改性瀝青混合料與其他常規瀝青混合料相比幾乎沒有泛油現象,抗車轍性能明顯提高,道路的使用壽命較長,維修費用低。之后,硫磺強化瀝青改性劑技術被殼牌公司購買,并開發出了Thiopave(賽歐鋪)硫磺改性瀝青混合料技術。這項技術是將一些復合改性劑和硫磺一起進行預處理,然后制成小顆粒,這些小顆??稍诎韬瓦^程中直接投入瀝青混合料,改性賽歐鋪顆粒一接觸熱混合料就迅速融化,它可以降低瀝青混合料的拌和溫度,作為一種新型的硫磺基溫拌瀝青混合料來生產,而且這種溫拌技術可以在生產和鋪筑過程中減少硫磺煙霧和氣味的產生。

特種硫磺改性 

另一種特種硫磺改性技術(ARP)是在硫磺的基礎上加入瀝青后制作出的改性瀝青粒料,可以直接投放到攪拌鍋中使用。用它配置的瀝青混凝土有非常高的馬歇爾穩定度和車轍試驗動穩定度,按照superpave的低溫性能評價試驗證明其具有良好的低溫使用性能。


綜上,硫磺應用于瀝青混凝土中可通過兩種加工方式實現:一種是將特殊加工好的硫磺添加劑顆粒直接加入普通瀝青或瀝青混凝土中,經攪拌混合均勻后即得到硫磺改性瀝青混凝土;另一種是將硫磺、普通瀝青和其他多種添加劑通過特殊加工生產出一種新型的顆粒狀硫磺改性瀝青產品,這種固體硫磺改性瀝青顆??梢匀刻娲胀r青或重交瀝青。由此可見,硫磺改性瀝青混合料技術作為改性瀝青混合料的一種,在提高材料質量和路用性能的同時,可以最大限度地替代瀝青,提高資源利用效率,在我國具有重要的現實意義。


標簽:施工案例,技術中心,瀝青混凝土,改性瀝青
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