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硫磺改性瀝青

       硫磺改性瀝青主要是以主要成分硫磺為改性劑加入普通瀝青而制成。硫磺改性瀝青的研制及工業道路試驗鋪設曾在上世紀70年代和80年代在北美和中東地區達到高潮。在90年代末和本世紀初由于硫磺價格低迷在北美又鋪了一些硫磺改性瀝青公路。在北美、歐洲和中東地區共鋪設了200多個應用路段,總里程達到4200公里。本世紀初在北京也開始了簡單混合的硫磺改性瀝青的鋪路實驗。到目前為止,在中國已使用硫磺改性瀝青鋪設30多條瀝青公路段。在國內外的應用實踐證明,只要按照施工工藝要求保證施工質量,硫磺改性瀝青可以有效地提高公路的抗車轍、抗疲勞、和抗開裂性能。硫磺改性瀝青的工業應用的主要原因一方面是經濟杠桿的作用,另一個重要因素是硫磺改性瀝青提高了公路的強度和穩定性,從而大大地改善了瀝青公路的抗車轍、抗疲勞抗、和抗開裂性能。
       根據國際硫磺權威機構和美國硫磺研究院調查統計和預測,由于目前世界上大量硫磺的積累和今后每年從石油和天然氣中回收的硫磺產量的不斷增加,世界上的硫磺供大于求的趨勢在兩至三年后將會明顯出現。因此,不久的將來硫磺的價格處于長期低迷。硫磺改性瀝青的工業應用將再次掀起高潮。當硫磺單位重量的價格為瀝青價格的1/3至1/2的時,經濟杠桿作用將發揮重要作用。
       將硫磺就用于瀝青公路中可以通過兩種加工應用方式來實現。一種加工應用方式是將特殊加工好的硫磺添加劑顆粒直接加入普通瀝青(混凝土)。另一種應用方式是將硫磺、普通瀝青和其它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??梢勻看嫫脹で嗷蛑亟渙で?。
       第一種應用方式相對來說簡單易行。但是實踐證明將普通硫磺直接加入瀝青中難以得到性能好質量穩定的硫磺改性瀝青。當硫磺含量超過40wt%時這種弊端尤其突出。70至80年代用硫磺改性瀝青鋪設的公路優劣不均。其中大部分公路質量大大優于作為比較用的普通瀝青公路,而有些公路由于缺乏質量控制而并非表現出它的優越性,有些甚至不理想。這些與使用的硫磺添加劑質量關系很大。因此這種應用方式關鍵的一步是要生產出一種專用的硫磺添加劑。這種特殊的硫磺添加劑不僅要具有很好的儲運物理性質而且更重要的是要具有易于與瀝青混合均勻和改善普通瀝青性能的特性。其中的添加劑成分還可以起到抑制有害氣體(H2S、SO2等)的產生,改善粘附性能,并提高改性瀝青強度的作用。加拿大國華黃石造粒股份有限公司即可以生產這種硫磺添加劑。目前殼牌的SEAM硫磺改性劑是最原始的第一代配方產品。加拿大國華黃石造粒股份有限公司的新一代產品將在易分散及有害氣體的抑制優于殼牌的SEAM產品。目前加拿大國華黃石造粒有限公司可生產球形和半球形硫磺瀝青改性劑顆粒產品。

             
       (半球形硫磺改性添加劑顆粒產品)                                  (球形硫磺改性添加劑顆粒產品)
        第二種應用方式是將硫磺改性瀝青通過造粒加工成便于儲運的固體顆粒產品。這種固體顆粒產品將完全代替瀝青,并可以通過各種普通運輸車輛送到瀝青石料混凝土準備廠或工地與預先加熱好的石料混合均勻后即可用于鋪路。這種固體顆粒瀝青的應用將打破傳統的瀝青混凝土的原料成本而且可以降低整個鋪路的工程的原料儲運生產的成本。這種應用方式的關鍵是實現硫磺改性瀝青固體顆?;納庸すひ?。加拿大國華黃石造粒股份有限公司可以幫助研制和實現生產這種改性瀝青固體顆粒產品的配方和加工工藝。
       有關硫磺改性瀝青的應用資料請參閱有加拿大硫磺改性瀝青專家和SEAM硫磺改性劑發明研制者(Jimmy Yu)撰寫的“硫磺改性瀝青加工應用技術及在中國的應用前景”。
       另外,我們收集有大量的硫磺改性瀝青在北美及中國公路中應用的原文應用和權威機構鑒定資料、學術論文和工業應用文獻、以及一些研究機構和省交通廳的鑒定資料。這些資料被列出可供參考。所有大量的應用實踐證明硫磺改性瀝青可以有效地提高公路的高溫穩定性、抗疲勞強度、和抗開裂性能。
文獻資料:
1. SEAM改性瀝青混凝土在寧國寶國寺旅游公路中的應用,張大興,《安徽建筑》,2008,第5期
2. 硫改性瀝青機理分析,楊錫武,劉克,《石家莊鐵道學院學報》,2008,9月
3. 高性能SEAM改性瀝青混合料設計及性能,魯正蘭,孫立軍,周朝暉,《石油學報》,2005,10月
4. 用動態剪切流變試驗評價硫磺改性瀝青的高溫性能,程國香等,《煉油技術與工程》,2008, 3月
5. SEAM改性劑-硫磺在公路建設中的應用,K。Keenan,《硫酸工業》,2004,第3期
6. SEAM改性瀝青的化學改性機理分析,岳貞菊等,《交通科技與經濟》,2008,第1期
7. SEAM瀝青混合料與普通瀝青混合料路用性能分析,王春明等,《北京建筑工程學院學報》,2007,第12期
8. 淺談摻硫瀝青(SEAM顆粒)的路用性能,卜慶東等,《黑龍江交通科技》,2004,第5期
9. SEAM瀝青混合料的試驗結果與技術性能分析,馮洪林,《黑龍江交通科技》,2008, 第4期
10. SEAM改性瀝青混合料高溫性能研究,馬青娜等,《山西建筑》,2008, 2月
11. SEAM瀝青混合料配合比設計及施工工藝的探討,常立杰,《交通標準化》2008,第02/03期
12. 淺談寒區SEAM粒料瀝青混合土的性能,張成勇,于立澤,《黑龍江交通科技》,2006, 第9期
13. 淺談SEAM瀝青混合料的施工工藝,馮洪林,《黑龍江交通科技》,2008, 第3期
14. 測定硫磺改性瀝青混合料中SEAM和瀝青含量的研究,王維,王捷,《公路》,2007,第4期
15. 硫磺稀釋瀝青改性劑的應用技術研究,文師鈞,《交通世界》,2005, 第2/3期
16. SEAM瀝青混凝土的路用性能研究,于海臣,碩士學位論文,2006年12月
17. 硫磺改性瀝青應用技術研究,姚進,碩士學位論文,2007年10月
18. 江蘇省交通廳無錫市高速公路建設指揮部、東南大學、無錫市路橋工程有限公司科學技術成果鑒定書2007年6月
19. 四川省交通廳公路規劃勘探設計研究院檢測報告,2007年11月
20. 河北省交通廳科學技術重點計劃項目〈硫磺改性瀝青混合料〉課提驗收材料
21. 山西省公路局呂梁分局試驗室試驗檢測報告,2007年7月
22. 同濟大學交通工程學院SEAM瀝青添加劑性能評價試驗報告,2006年8月
23. 云南個屯一級公路SEAM瀝青路面技術總結2007年
24. 南京G328(寧通公路)SEAM項目總結

 
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