RA高模量技术概述.doc

RA高模量技术特点

Ø 用交通部科技成果反哺我国交通建设
Ø 国家发明专利，完全自主知识产权
Ø 针对不同气候的系列化直投式改性剂
Ø 融合国内外高模量沥青混凝土技术体系
Ø 国家火炬计划，国家重点新产品
Ø 全国十七个省市的成功实践和推广应用
Ø 长寿命沥青路面技术
Ø 沥青混合料薄层路面技术

1 RA高模量技术介绍
1.1成果来源和技术框架

RA抗车辙剂的研发基于交通部西部交通建设科技项目《岩沥青资源开发与路用性能研究》(200531822305)和国家自然科学基金项目《天然沥青路用性能改性机理研究》(50708043)等技术成果，其用途主要是提高沥青混合料模量，达到混合料的长寿命、抗水损坏性、同时可用于降低设计厚度达到降低路面总体投资。
1.2技术原理和特点

RA为RESIN ALLOY（树脂合金） 的缩写。在树脂合金中，不同高分子的特性可以得到优化组合，从而显著改进材料的性能，或赋予单一材料原不具有的性能。具备较高的混合料模量、抗车撤性能等路用性能显著由于其他改性剂。长寿命路面的研究重点材料。薄层沥青混合料的主要技术手段之一。
RA高模量剂型号与性能特点划分表
型号
区域定位
性能特点
NZ
抵抗高温混合料变形为主
以路面抗车辙为主，提高结构层模量达到长寿命路面技术特点
SR
抵抗酷热多雨区为主
以抗车辙、兼顾水稳性的提高，提高结构层模量达到长寿命路面技术特点
NS
温差较大、较寒冷地区
高低温性能综合提高，提高结构层疲劳性达到长寿命路面技术特点
DZ
定制
按用户需求提出的特定功能或指标
1.3主要技术指标

根据设计要求可通过调整掺量实现高模量和高疲劳性能。根据模量演算沥青混合料结构厚度，一般中面层和上面层采用高模量剂可降低厚度20%左右。

某项目RA高模量技术方案与其他方案指标对比验证
检测指标
A级70#沥青
SBS改性（I-D）
70#沥青+RA抗车辙剂 (NZ)
技术要求（高速公路夏炎热冬寒区）
RA掺量（占混合料比例）
检测指标情况
稳定度（kN）
10.0
12.3
0.3%
12.7
≥8.0
流值（0.1mm）
3.7
4.6
3.7
1.5～4
残留稳定度（%）
89.4
88.2
89.0
≥85
劈裂强度（MPa）
1.09
1.27
1.58
/
冻融劈裂强度比TSR（%）
81.0
93.7
89.9
≥80
低温弯曲破坏应变（）
2555
3329
3004
≥2800
动稳定度（次/mm）
标准条件：
60℃,0.7MPa
985
3891
0.1%
4256
≥2800
0.2%
8077
0.3%
11605
0.4%
18347
苛刻条件：
70℃,0.85MPa
软化、坍塌
2077
0.3%
7082
/
不同沥青方案的沥青混凝土静态模量（15℃）
沥青品种
抗压模量E(Mpa)
70#细粒式混合料
一般2000
SBS改性沥青SMA马蹄脂混合料
一般1800
70#+0.4%RA混合料
4500
90#+0.4%RA混合料
2800

2.应用范围推荐

RA抗车辙沥青路面技术适合应用于重载交通沥青路面、高温多雨地区沥青路面、长寿命路面、长大纵坡特殊路段的中面层及上面层。
项目经费投资有限的高速公路或二级公路，RA树脂合金具有高模量的特点，设计路面厚度可降低20%的厚度。在法国等欧洲国家大力发展的新技术。我们最近5~10年将普及及发展。十二五首批西部项目推广项目，我们2011年纳入交通运输部部第一批科技成果推广目录。
3 应用技术的经济性分析

基于RA高模量剂优异的综合性能，对其与SBS改性方案的经济效益对比如下。但长寿命的高性能指标SBS沥青混合料是不能进行较比的。

RA抗车辙剂改性与SBS改性沥青对比的性价比分析表
对比要素
SBS改性
RA抗车辙剂改性
技术原理
热塑性弹性体
天然高分子与合成高聚物复合，多性能调节助剂，高模量
关键的车辙性能指标
一般，满足规范基本要求，一般的车辙动稳定度在3000多
抗车辙指标和寿命是SBS改性沥青方案的2倍多。
其他指标
较为均衡
可针对性定制，如同时注重水稳性，低温抗裂改善等。
不同段落或改变沥青种类时的施工组织
普通沥青与改性沥青储罐的转换时间和工艺很难把握，且管理上无法监控
单独投放，可根据长上坡段落情况随时切换，投放时间和剂量完全可在施工现场动态监控
施工因素
现场改性需要专门场地和电力等配置；成品改性沥青供应则需采取防储存离析措施。工艺波动较大。
直接投放（可机械自动化，误差2%以内），无需现场电力布置或专门改性沥青储存罐。
质量管理的可实现性
管理单位对改性剂掺量不易控制，容易导致改性沥青质量的波动和指标的变异。
掺量在拌合站现场控制，可实现自动监控，随时可查。
成本情况
（改性增加成本）
分项
单位
SBS改性
RA改性
每吨混合料改性费用增加
元
50~60元/吨
35~60元/吨，根据掺量、型号不同有所变化。.
备注
（1）油石比按照4.8%计算；（2）RA掺量可按照混合料类型和指标设计从0.2%~0.4%。
性价比分析结论
（1）从改性材料成本上，两者相当（RA掺量高低有所差异），同等指标下RA降低改性成本25%左右；同等成本下RA抗车辙指标是SBS改性方案2倍多。（2）RA抗车辙等性能大幅高于SBS方案。综合起来，RA抗车辙剂替代SBS改性方案具有非常显著的性价比优势。

综合以上对比要素，RA抗车辙剂改性方案比SBS改性沥青方案在性能指标、价格、施工组织方便性和拌合站施工质量管理等各个方面均具有显著优势。

4 某进口类高模量剂与RA高模量剂技术特点
4.1 某进口类高模量剂（目前市面上大多数模仿这类技术）
某进口高模量剂经过试验室集料干拌融合测试表明，主要成分为PE为主的高熔点树脂，溶脂指数较低，需要较高的温度才能融化，实测结果表明，某进口类在通过试验室拌合机干拌90s后，肉眼可见某进口高模量剂扁平状--某进口高模量剂未能溶解。说明某进口高模量剂融合技术较差。
通过干拌90s，再加沥青拌合90s，再加矿粉拌合90s后，进过抽提后，肉眼观测表明，某进口高模量剂低掺量不能融合在沥青混合料中，只见掺加的某进口高模量剂在粗集料之间半融化状态，说明某进口高模量剂检测抗车撤性能较高的主要原理为，局部加强（局部集料与某进口高模量连接）出现的不均匀性。对沥青混合料来说，路用性能不好，不均匀的路面，容易出现早期的坑槽。
某进口高模量剂优点：具有较高的检测车撤指标（假象数据），国际化使用较为广泛。
某进口高模量剂剂缺点：融合技术较或根本不具备该技术。溶脂指数较低，需要温度很高才能融化。沥青混合料均匀性较差。
4.2 RA
通过与PR干拌测试表明，高分子材料通过接枝共融技术合成。同时融合RH和HVA一些交叉技术。溶脂指数较高，以岩沥青为载体的亲和沥青相溶性较强。实测结果表明，RA在通过试验室拌合机干拌90s后，肉眼不可见RA扁平状—RA进过干拌剪切成细小微粒。通过在真空饱水过程中发现，有微细黑粒不断浮出水面，经取样观测证明是RA微粒结构。说明RA融合技术较好。沥青混合料采用悬浮式结构级配容易出现推移现象。表明为裂纹较多。
通过干拌90s，再加沥青拌合90s，再加矿粉拌合90s后，进过抽提后，肉眼观测表明，RA低掺量大部分融合在沥青混合料中，也可见小部分RA在粗集料之间半融化状态，说明RA加工融合技术有待提高或加工匀质性不高。高模量剂检测抗车撤性能较高的主要原理为，RA融合后形成网状结构，分布在沥青混合料中形成骨架结构。路用性能较好。沥青混合料采用悬浮式结构级配容易出现推移现象。
RA高模量剂优点：抗车撤指标较高，融合在沥青中相容性较好，RA有级配范围，长寿命技术可靠，可降低设计厚度20%左右。
RA高模量剂缺点：沥青用量偏大，主载体设计不合理，表现出干枯现象，采用非专用级配也容易出现推移和表面微裂缝。

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