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聚合物復合改性瀝青 版權信息
- ISBN：9787030705488
- 條形碼：9787030705488 ; 978-7-03-070548-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
聚合物復合改性瀝青 內容簡介
聚合物復合改性瀝青具有普通聚合物改性瀝青所不具備的優良性能，因此在道路工程中的應用廣泛，對其配方、性能、改性機理及制備工藝的研究，一直是相關領域研究的重點和熱點。本書系統介紹了常見聚合物復合改性瀝青的配方、制備、性能、改性機理及結構分析結果，具體包括硅藻土與硫磺改性瀝青、巖瀝青與湖瀝青復合改性瀝青、EVA與SBS復合改性瀝青、SEBS復合改性瀝青、高黏高彈改性瀝青、橡膠復合改性瀝青、多聚磷酸改性瀝青、濕熱地區復合改性瀝青等。 本書可供從事改性瀝青研究和應用的科研、教學、專業技術人員和研究生參考。
聚合物復合改性瀝青 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 瀝青的種類與性質 1
1.1.1 瀝青的種類 1
1.1.2 石油瀝青的化學組成和性質 2
1.1.3 道路改性瀝青的產生和發展 4
1.1.4 道路改性瀝青的分類 6
1.2 主要改性劑與輔助改性劑 9
1.2.1 熱塑性彈性體類 9
1.2.2 塑料類 19
1.2.3 熱塑性樹脂類 22
1.2.4 硅藻土、蒙脫土 25
1.2.5 巖瀝青、湖瀝青 31
1.3 常見的輔助改性劑 36
1.3.1 增塑劑 36
1.3.2 交聯劑 40
1.3.3 多聚磷酸 44
1.4 聚合物改性瀝青的制備方法 46
1.4.1 實驗室制法 47
1.4.2 改性瀝青的中試 48
1.4.3 聚合物改性瀝青的大規模生產 50
1.5 改性瀝青的主要測試指標 52
1.5.1 物理性能指標 52
1.5.2 流變性能測試模式和指標 54
1.5.3 光氧老化與熱氧老化 59
1.6 瀝青組分分離分析 66
1.6.1 四組分分析 66
1.6.2 凝膠滲透色譜 69
1.7 瀝青結構分析 69
1.7.1 紅外光譜 69
1.7.2 形貌分析 72
1.7.3 核磁共振 75
1.7.4 熱分析 78
1.8 本書主要內容 81
第2章 硅藻土與硫磺改性瀝青 82
2.1 硅藻土改性瀝青 82
2.1.1 原材料 82
2.1.2 樣品制作工藝 83
2.1.3 物理性能與抗老化性能的研究 83
2.1.4 流變性能測試 87
2.1.5 流變抗老化性能分析 90
2.1.6 形貌分析 91
2.1.7 紅外光譜分析 95
2.2 硫磺改性瀝青 96
2.2.1 原材料 96
2.2.2 樣品制作工藝 97
2.2.3 物理性能測試 97
2.2.4 流變性能測試 99
2.2.5 形貌分析 102
2.2.6 紅外光譜分析 104
2.3 本章小結 105
第3章 巖瀝青與湖瀝青復合改性瀝青 106
3.1 巖瀝青改性瀝青 106
3.1.1 原材料 106
3.1.2 樣品制作工藝 106
3.1.3 物理性能測試 106
3.1.4 抗老化性能分析 107
3.1.5 流變性能測試 108
3.1.6 紅外光譜測試 110
3.2 湖瀝青改性瀝青 110
3.2.1 原材料 111
3.2.2 樣品制作工藝 111
3.2.3 物理性能測試 111
3.2.4 流變性能測試 113
3.2.5 紅外光譜測試 115
3.2.6 熱重分析 116
3.3 湖瀝青與SBS復合改性瀝青 116
3.3.1 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的實驗室制備 116
3.3.2 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的性能研究 117
3.3.3 湖瀝青彎曲梁流變試驗 121
3.3.4 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的形貌觀測分析 121
3.3.5 紅外光譜分析 122
3.4 本章小結 123
第4章 EVA復合改性瀝青 125
4.1 EVA改性瀝青 126
4.1.1 原材料 126
4.1.2 樣品制作工藝 126
4.1.3 物理性能測試 126
4.2 EVA與SBS復合改性瀝青 128
4.2.1 EVA與SBS1301、SBS4303復合改性 128
4.2.2 流變性能測試 132
4.2.3 蠕變測試 133
4.2.4 形貌觀測分析 134
4.2.5 紅外光譜分析 136
4.3 本章小結 137
第5章 SEBS復合改性瀝青 139
5.1 SEBS改性瀝青 139
5.1.1 原材料 139
5.1.2 SEBS改性瀝青的制作 139
5.1.3 不同類型SEBS改性瀝青的物理性能 139
5.1.4 SEBS摻量對主要物理性能的影響 140
5.1.5 SEBS和SBS改性瀝青性能對比 142
5.2 SEBS與有機蒙脫土復合改性瀝青 143
5.2.1 原材料 144
5.2.2 掃描電鏡分析 144
5.2.3 X射線衍射分析 145
5.2.4 樣品制作工藝 146
5.2.5 SEBS復合改性瀝青的物理性能 146
5.2.6 流變性能測試 147
5.2.7 形貌觀測分析 151
5.2.8 紅外光譜分析 152
5.2.9 熱分析 153
5.3 本章小結 156
第6章 高黏高彈改性瀝青的制備及性能 158
6.1 高黏瀝青 158
6.1.1 概述 158
6.1.2 主改性劑和輔助改性劑的篩選 159
6.1.3 高黏改性瀝青的制備與物理性能 166
6.1.4 流變性能 172
6.1.5 結構分析 179
6.2 高彈性瀝青 187
6.2.1 概述 187
6.2.2 高彈性瀝青的制備與物理性能 188
6.2.3 流變性能 192
6.2.4 結構分析 200
6.3 本章小結 213
第7章 橡膠復合改性瀝青 215
7.1 膠粉改性瀝青 215
7.1.1 原材料及制備工藝 216
7.1.2 物理性能 216
7.1.3 流變性能 220
7.2 膠粉與SBS復合改性瀝青 222
7.2.1 原材料及制備工藝 222
7.2.2 物理性能 223
7.2.3 流變性能 225
7.2.4 結構分析 231
7.2.5 熱分析 236
7.3 膠粉與低密度聚乙烯復合改性瀝青 242
7.3.1 原材料及制備工藝 243
7.3.2 物理性能 244
7.4 膠粉與線型低密度聚乙烯復合改性瀝青 245
7.4.1 原材料及制備工藝 245
7.4.2 物理性能 247
7.4.3 流變性能 249
7.4.4 結構分析 251
7.5 本章小結 257
第8章 多聚磷酸復合改性瀝青 258
8.1 多聚磷酸改性瀝青 258
8.1.1 原材料及制備工藝 258
8.1.2 物理性能和組分的變化 258
8.1.3 流變性能 259
8.2 多聚磷酸、硫磺與SBS復合改性瀝青 264
8.2.1 制備工藝 264
8.2.2 物理性能 265
8.2.3 流變性能 276
8.2.4 結構分析 291
8.3 多聚磷酸與SBR復合改性瀝青 296
8.3.1 物理性能 297
8.3.2 流變性能 303
8.3.3 結構分析 306
8.4 多聚磷酸與SEBS復合改性瀝青 309
8.4.1 制備工藝 310
8.4.2 物理性能 310
8.4.3 流變性能 313
8.4.4 結構分析 317
8.5 多聚磷酸、硫磺與SIS復合改性瀝青 321
8.5.1 制備工藝 322
8.5.2 物理性能 322
8.5.3 流變性能 325
8.5.4 結構分析 329
8.6 多聚磷酸、硫磺與EVA復合改性瀝青 332
8.6.1 概述 332
8.6.2 物理性能 333
8.6.3 流變性能 335
8.6.4 結構分析 338
8.7 多聚磷酸在高黏度改性瀝青中的應用 342
8.7.1 概述 342
8.7.2 樣品的制備 343
8.7.3 物理性能 344
8.7.4 流變性能 346
8.7.5 結構分析 348
8.8 本章小結 352
第9章 濕熱地區路用聚合物復合改性瀝青 355
9.1 南方濕熱地區路用瀝青技術特點 355
9.2 不同改性瀝青性能對比評價 356
9.2.1 改性瀝青常規性能比較 356
9.2.2 改性瀝青流變學性能比較 358
9.2.3 綜合比較與加工機理分析 360
9.3 南方濕熱地區改性瀝青指標建議 361
9.4 本章小結 365
第10章 研究展望 366
參考文獻 369
前言
第1章 緒論 1
1.1 瀝青的種類與性質 1
1.1.1 瀝青的種類 1
1.1.2 石油瀝青的化學組成和性質 2
1.1.3 道路改性瀝青的產生和發展 4
1.1.4 道路改性瀝青的分類 6
1.2 主要改性劑與輔助改性劑 9
1.2.1 熱塑性彈性體類 9
1.2.2 塑料類 19
1.2.3 熱塑性樹脂類 22
1.2.4 硅藻土、蒙脫土 25
1.2.5 巖瀝青、湖瀝青 31
1.3 常見的輔助改性劑 36
1.3.1 增塑劑 36
1.3.2 交聯劑 40
1.3.3 多聚磷酸 44
1.4 聚合物改性瀝青的制備方法 46
1.4.1 實驗室制法 47
1.4.2 改性瀝青的中試 48
1.4.3 聚合物改性瀝青的大規模生產 50
1.5 改性瀝青的主要測試指標 52
1.5.1 物理性能指標 52
1.5.2 流變性能測試模式和指標 54
1.5.3 光氧老化與熱氧老化 59
1.6 瀝青組分分離分析 66
1.6.1 四組分分析 66
1.6.2 凝膠滲透色譜 69
1.7 瀝青結構分析 69
1.7.1 紅外光譜 69
1.7.2 形貌分析 72
1.7.3 核磁共振 75
1.7.4 熱分析 78
1.8 本書主要內容 81
第2章 硅藻土與硫磺改性瀝青 82
2.1 硅藻土改性瀝青 82
2.1.1 原材料 82
2.1.2 樣品制作工藝 83
2.1.3 物理性能與抗老化性能的研究 83
2.1.4 流變性能測試 87
2.1.5 流變抗老化性能分析 90
2.1.6 形貌分析 91
2.1.7 紅外光譜分析 95
2.2 硫磺改性瀝青 96
2.2.1 原材料 96
2.2.2 樣品制作工藝 97
2.2.3 物理性能測試 97
2.2.4 流變性能測試 99
2.2.5 形貌分析 102
2.2.6 紅外光譜分析 104
2.3 本章小結 105
第3章 巖瀝青與湖瀝青復合改性瀝青 106
3.1 巖瀝青改性瀝青 106
3.1.1 原材料 106
3.1.2 樣品制作工藝 106
3.1.3 物理性能測試 106
3.1.4 抗老化性能分析 107
3.1.5 流變性能測試 108
3.1.6 紅外光譜測試 110
3.2 湖瀝青改性瀝青 110
3.2.1 原材料 111
3.2.2 樣品制作工藝 111
3.2.3 物理性能測試 111
3.2.4 流變性能測試 113
3.2.5 紅外光譜測試 115
3.2.6 熱重分析 116
3.3 湖瀝青與SBS復合改性瀝青 116
3.3.1 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的實驗室制備 116
3.3.2 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的性能研究 117
3.3.3 湖瀝青彎曲梁流變試驗 121
3.3.4 湖瀝青+SBS復合改性瀝青的形貌觀測分析 121
3.3.5 紅外光譜分析 122
3.4 本章小結 123
第4章 EVA復合改性瀝青 125
4.1 EVA改性瀝青 126
4.1.1 原材料 126
4.1.2 樣品制作工藝 126
4.1.3 物理性能測試 126
4.2 EVA與SBS復合改性瀝青 128
4.2.1 EVA與SBS1301、SBS4303復合改性 128
4.2.2 流變性能測試 132
4.2.3 蠕變測試 133
4.2.4 形貌觀測分析 134
4.2.5 紅外光譜分析 136
4.3 本章小結 137
第5章 SEBS復合改性瀝青 139
5.1 SEBS改性瀝青 139
5.1.1 原材料 139
5.1.2 SEBS改性瀝青的制作 139
5.1.3 不同類型SEBS改性瀝青的物理性能 139
5.1.4 SEBS摻量對主要物理性能的影響 140
5.1.5 SEBS和SBS改性瀝青性能對比 142
5.2 SEBS與有機蒙脫土復合改性瀝青 143
5.2.1 原材料 144
5.2.2 掃描電鏡分析 144
5.2.3 X射線衍射分析 145
5.2.4 樣品制作工藝 146
5.2.5 SEBS復合改性瀝青的物理性能 146
5.2.6 流變性能測試 147
5.2.7 形貌觀測分析 151
5.2.8 紅外光譜分析 152
5.2.9 熱分析 153
5.3 本章小結 156
第6章 高黏高彈改性瀝青的制備及性能 158
6.1 高黏瀝青 158
6.1.1 概述 158
6.1.2 主改性劑和輔助改性劑的篩選 159
6.1.3 高黏改性瀝青的制備與物理性能 166
6.1.4 流變性能 172
6.1.5 結構分析 179
6.2 高彈性瀝青 187
6.2.1 概述 187
6.2.2 高彈性瀝青的制備與物理性能 188
6.2.3 流變性能 192
6.2.4 結構分析 200
6.3 本章小結 213
第7章 橡膠復合改性瀝青 215
7.1 膠粉改性瀝青 215
7.1.1 原材料及制備工藝 216
7.1.2 物理性能 216
7.1.3 流變性能 220
7.2 膠粉與SBS復合改性瀝青 222
7.2.1 原材料及制備工藝 222
7.2.2 物理性能 223
7.2.3 流變性能 225
7.2.4 結構分析 231
7.2.5 熱分析 236
7.3 膠粉與低密度聚乙烯復合改性瀝青 242
7.3.1 原材料及制備工藝 243
7.3.2 物理性能 244
7.4 膠粉與線型低密度聚乙烯復合改性瀝青 245
7.4.1 原材料及制備工藝 245
7.4.2 物理性能 247
7.4.3 流變性能 249
7.4.4 結構分析 251
7.5 本章小結 257
第8章 多聚磷酸復合改性瀝青 258
8.1 多聚磷酸改性瀝青 258
8.1.1 原材料及制備工藝 258
8.1.2 物理性能和組分的變化 258
8.1.3 流變性能 259
8.2 多聚磷酸、硫磺與SBS復合改性瀝青 264
8.2.1 制備工藝 264
8.2.2 物理性能 265
8.2.3 流變性能 276
8.2.4 結構分析 291
8.3 多聚磷酸與SBR復合改性瀝青 296
8.3.1 物理性能 297
8.3.2 流變性能 303
8.3.3 結構分析 306
8.4 多聚磷酸與SEBS復合改性瀝青 309
8.4.1 制備工藝 310
8.4.2 物理性能 310
8.4.3 流變性能 313
8.4.4 結構分析 317
8.5 多聚磷酸、硫磺與SIS復合改性瀝青 321
8.5.1 制備工藝 322
8.5.2 物理性能 322
8.5.3 流變性能 325
8.5.4 結構分析 329
8.6 多聚磷酸、硫磺與EVA復合改性瀝青 332
8.6.1 概述 332
8.6.2 物理性能 333
8.6.3 流變性能 335
8.6.4 結構分析 338
8.7 多聚磷酸在高黏度改性瀝青中的應用 342
8.7.1 概述 342
8.7.2 樣品的制備 343
8.7.3 物理性能 344
8.7.4 流變性能 346
8.7.5 結構分析 348
8.8 本章小結 352
第9章 濕熱地區路用聚合物復合改性瀝青 355
9.1 南方濕熱地區路用瀝青技術特點 355
9.2 不同改性瀝青性能對比評價 356
9.2.1 改性瀝青常規性能比較 356
9.2.2 改性瀝青流變學性能比較 358
9.2.3 綜合比較與加工機理分析 360
9.3 南方濕熱地區改性瀝青指標建議 361
9.4 本章小結 365
第10章 研究展望 366
參考文獻 369
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聚合物復合改性瀝青 節選
第1章 緒論 1.1 瀝青的種類與性質 1.1.1 瀝青的種類 瀝青主要是指由高分子的烴類和非烴類組成的黑色到暗褐色的固態或半固態黏稠狀物質，以固態或半固態存在于自然界或在石油煉制過程制得。瀝青按其來源可分為石油瀝青、天然瀝青及煤焦油瀝青等。瀝青是人類應用*古老的建筑材料之一。人類在認識石油之前便開始使用瀝青。早在5000多年前人們發現了天然瀝青(主要是湖瀝青與巖瀝青)，并且利用其良好的黏結能力、防水特性、防腐性能等特征，以不同的形式用作鋪筑石塊路的黏結劑，例如，為宮殿等建筑物做防水處理，用作制作木乃伊的防腐劑，作為船體填縫料等[1]。 目前，石油瀝青專指在原油加工過程中制得的一種瀝青產品，主要含有可溶于三氯乙烯的烴類和非烴類衍生物，其性質和組成隨原油來源和生產方法的不同而變化，在石油產品中屬非能源產品。按膠體理論，石油瀝青主要由油分、膠質、瀝青質三種物質組成，油分作為分散介質，使膠質和瀝青質分散于其中，從而形成穩定的膠體結構。技術成熟的石油瀝青生產方法大致有以下六種：蒸餾法、溶劑沉淀法、氧化法、調和法、乳化法及瀝青的改性生產。這些方法工藝易定型，對大多數煉油廠來說容易操作。瀝青按其生產加工方法可分為直餾瀝青、溶劑脫油瀝青、氧化瀝青、調和瀝青、乳化瀝青、改性瀝青等[1]。直餾瀝青是指由原油用常減壓蒸餾方法直接得到的產品，在常溫下是黏稠液體或半固體；溶劑脫油瀝青是指由減壓渣油經溶劑沉淀法得到的脫油瀝青產品或半成品，在常溫下是半固體或固體；氧化瀝青是以減壓渣油為原料經吹風氧化法得到的產品，在常溫下是固體。由上述生產方法得到的瀝青再加入溶劑稀釋，或用水和乳化劑進行乳化，或加入改性劑進行改性，就可以分別得到稀釋瀝青、乳化瀝青和改性瀝青[1]。 經過100多年的生產和發展，石油瀝青作為工程材料已在國民經濟各部門廣泛使用，成為許多領域不可替代的工程材料，而且應用領域還在不斷拓寬。目前我國瀝青生產能力已達到2000萬t/a，可以生產道路鋪裝、防水防潮、油漆涂料、絕緣材料等數十個品種和上百個牌號的瀝青產品。我國不僅大量生產和使用瀝青，而且高度重視瀝青生產技術的發展、產品質量的改進和新品種的開發，以及在各工業部門的應用。目前公路建設和建筑業的持續發展對石油瀝青的需求愈發強勁，市場容量大。展望未來，石油瀝青產品仍將持續發展。 1.1.2 石油瀝青的化學組成和性質 石油瀝青的性質取決于油源與生產方法，而石油瀝青質量的差異，歸根到底是化學組成的差異。組成、化學結構和結合形態的任何變化都會改變瀝青的物理性質。瀝青是石油中分子量*大，組成和結構*為復雜的部分。只有對瀝青的化學組成與結構進行分析，才能從本質上了解影響瀝青抗老化性能、路用性能及使用性能的內在原因，正確地指導瀝青的生產與使用[1]。 瀝青是石油中*重的部分。瀝青的元素組成，特別是碳、氫含量和H/C原子比對瀝青的物理及化學性質影響很大。除碳、氫元素外，瀝青中還含有少量的硫、氮、氧等元素，這些元素主要存在于瀝青質和膠質中，對瀝青的性質也有一定的影響。石油瀝青中還含有其他微量元素，如鐵、銻、鎳、釩、鈉、鈣、銅等，也大多集中在瀝青質和膠質之中，但因其數量甚微，對瀝青性質和使用性能的影響不顯著。瀝青富集了原油的大部分微量金屬元素，其種類、含量和分布完全取決于油源。瀝青的碳和氫含量與其物理性質的關系并不密切，但元素的存在對瀝青的界面性質、電性能和加工性能有重大影響[1]。 石油瀝青組成復雜，且隨原油及加工條件不同而不同，對于瀝青這樣復雜的體系，要分離為單體組分幾乎是不可能的。*常用的方法是借助各種液相色譜，將瀝青按照其中所含化合物的類型來進行分離，例如，利用液固吸附色譜可以成功地按照極性的不同實現飽和分、芳香分、膠質的分離；借助離子交換色譜，可以按照組分的酸堿性進行分離；而凝膠色譜則大致是按照分子體系的大小進行分離的。采用液相色譜和溶劑分離，可以將瀝青大致分為飽和分、芳香分、膠質、瀝青質四個組分。此外，瀝青化學結構的研究方法還有化學降解法和超臨界流體精密分離技術？砂捶肿恿看笮∵B續地分成多個餾分，或分子量近似而極性不同的混合物按極性大小連續分成多個餾分，所得的餾分可用于進一步研究化學組成與結構以及使用性能的關系[1]。 現代膠體理論認為，石油瀝青以瀝青質為核心，膠質吸附于其周圍形成膠束，作為分散相分散在由芳烴和飽和烴組成的分散介質中。瀝青的性質在很大程度上取決于四種組分的組合比例和瀝青質在分散介質中的膠溶度或分散度。各種瀝青的飽和烴的H/C原子比在2.0左右，分子量為500～800，芳碳率幾乎為0，環烷碳分率為10%～20%，其他均為烷基碳。瀝青中的飽和烴主要由正構和異構的烷烴所組成，在分子上還帶一些環烷烴。?存在于飽和烴中的正構烷烴(蠟)，對瀝青的使用性能影響很大，特別是對膠體結構、流變性、低溫延度、黏附性都有很大的影響。對于道路瀝青，一般含蠟量應在3%以下。芳烴的分子量為800～1000，H/C原子比為1.56～1.67。膠質也稱極性芳烴，其H/C原子比為1.40～1.47，平均分子量為1300～1800，它的芳構化程度比芳烴還高，膠質在瀝青膠體體系中作分散劑，在常溫下呈半固體狀態。它的存在可使瀝青具有很好的塑性和黏附性，還能改善瀝青的脆裂性并提高延度。其化學性質不穩定，易于氧化轉變為瀝青質。瀝青質是石油瀝青中*重的部分，其平均分子量可達數千到10000，H/C原子比僅為1.16～1.28，其芳碳率、芳環數均較其他組分高。瀝青質沒有固定的熔點，加熱時通常首先膨脹，然后到達300℃以上時，分解生成氣體和焦炭。瀝青質是瀝青膠體體系的核心物質，它的多少和結構對瀝青膠體結構性能的影響很大。由于瀝青質分子的締合作用，瀝青質分子總是幾個分子結合在一起，含瀝青質高的瀝青，其軟化點高，針入度小，延度小，低溫易脆裂[1]。 要生產一種優質道路瀝青，瀝青中的飽和分、芳香分、膠質、瀝青質應有一個合理配比。單獨存在時，飽和分和芳香分的針入度極大，軟化點很低，黏度也小，可以認為它們是瀝青中的軟組分，起塑化劑作用；而膠質、瀝青質的針入度為0，軟化點很高，膠質的黏度比飽和分和芳香分大三四個數量級，因此可認為它們是硬組分，在瀝青中起稠化作用；瘜W組成與瀝青的膠體性能存在密切的關系。 解釋石油瀝青結構的理論有膠體理論和高分子理論兩種。現代膠體理論認為，按四組分解釋，固態微粒的瀝青質是分散相，散態的油分(飽和分和芳香分)為分散介質，膠質使分散相很好地膠溶在分散介質中，瀝青質是核心，一些瀝青質聚集在一起，膠質吸附在表面，逐漸向外擴散，而使瀝青質的膠核溶于油分介質中，這種結構就是膠體的組成結構單元，即膠團。各個組分在瀝青中可以形成不同的膠體結構，通常按它們的化學特性及各種組分的比例和流變學特性，可以分為溶膠、溶膠-凝膠和凝膠三種結構。 **類瀝青為溶膠型結構，瀝青中瀝青質含量很少，同時由于膠質作用，瀝青質完全膠溶分散于油分介質中。膠團沒有吸引力或吸引力很小。這類瀝青完全符合牛頓流體的特點，剪切力與剪切應變速率呈直線關系，彈性效應很小或完全沒有[1]。 第二類瀝青為溶膠-凝膠型結構，瀝青中瀝青質含量適當，并有很多膠質作為保護物質。它所形成的膠團相互有一定的吸引力。這類瀝青在常溫時，在變形的*初階段，表現為非常明顯的彈性效應，但在變形增加到一定數值后，則表現為牛頓流體。大多數優質的路用瀝青都屬于溶膠-凝膠型瀝青，它具有黏彈性和觸變性，也稱彈性溶膠[1]。 第三類瀝青為凝膠型結構，瀝青中瀝青質含量很高，形成空間網格結構，油分分散在網格結構中，這種瀝青具有明顯的彈性效應[1]。 瀝青感溫性能指標針入度指數(penetration index， PI)與瀝青的膠體結構、化學組分有密切的關系。用PI值表示瀝青的膠體類型是現在*常用的方法。殼牌公司根據瀝青的針入度指數將瀝青分為三類：當PI2時，為凝膠型瀝青，有很強的彈性和觸變性，大部分的氧化瀝青屬于這一類，而且氧化程度越高，瀝青質的濃度越大，PI值越大[1]。 也有研究人員采用高分子溶液理論來研究瀝青。這種理論認為，瀝青是一種以高分子量的瀝青質為溶質，以低分子量的軟瀝青質為溶劑的高分子溶液。瀝青質的含量以及瀝青質與軟瀝青質溶解度參數的差異，很大程度上決定了高分子溶液的穩定性。通常瀝青質含量很低，且瀝青質與軟瀝青質溶解度參數差值很小，就能形成穩定溶膠。隨著瀝青質含量的增加，由溶膠逐漸轉化為穩定的凝膠。若瀝青質含量很高，且瀝青質與軟瀝青質溶解度參數差值又較大，則可形成沉淀型凝膠。凝膠是一種過渡狀態。優質高等級道路瀝青按照相容性理論應滿足以下準則：①一種瀝青能否形成穩定的溶液，不取決于瀝青顆粒的大小，而是取決于溶質(瀝青質)在溶劑(軟瀝青質)中的溶解度和溶劑對溶質的溶解能力；②軟瀝青質與瀝青質的平均化學結構越相似，溶解度參數越接近，所形成的瀝青結構越穩定；③優質高等級道路瀝青的軟瀝青質和瀝青質的濃度應有一個合理的范圍[1]。 在瀝青高分子濃溶液中，瀝青質分子是以擴散運動和沉降運動的綜合結果而顯示不同性質的，前者是分子間作用力的作用結果，而后者是分子重力的作用結果，可由瀝青質分子的擴散狀態間接地了解瀝青的相容性。在常溫下，由于軟瀝青質的黏度較大，瀝青質分子的沉降效應較小，很難觀察出瀝青質分子的擴散狀態。當加入稀釋劑后，即可降低軟瀝青質的黏度，增加瀝青質的沉降效應，因而可根據沉降速度的不同，判定瀝青的相容性。相容性較好的瀝青，瀝青質分子的擴散效應較大，沉降速度較慢；相反，相容性較差的瀝青，瀝青質分子的沉降速度較快。瀝青的相容性與瀝青的耐久性、流變性和延度存在顯著相關性。瀝青的相容性是瀝青內部分子相互作用的結果，它們反映在宏觀上即為瀝青的物理性質，瀝青的抗老化性能隨相容性增加而提高；瀝青的流變指數值隨相容性的提高而更趨牛頓流體；同樣，相容性好的瀝青具有較大的延度[1]。 1.1.3 道路改性瀝青的產生和發展 在國外，很早就有通過摻加改性劑對瀝青材料的性能進行提高的相關研究的報道，尤其是聚合物改性瀝青在19世紀初就有相關應用。英國人Whiting在1873年申請了橡膠改性瀝青的專利，并在1845年采用橡膠改性瀝青鋪筑了路面，法國在20世紀初也用橡膠瀝青鋪筑了路面。通過在瀝青中摻加少量聚合物，能夠顯著提高瀝青材料的路用性能。1936年，荷蘭人在從阿姆斯特丹通往海牙的道路上用橡膠瀝青修筑了一條路面，該路面在經歷第二次世界大戰中的重型機械碾壓后，仍然保持著良好的路面狀況，這引起了人們的廣泛關注；1937年，英國以橡膠改性瀝青作為磨耗層鋪筑了碾壓式瀝青混凝土路面。1947年，美國研究了丁苯橡膠(styrene-butadiene rubber，SBR)膠乳和膠粉改性瀝青，采用1.5%～3%的丁苯橡膠改性瀝青鋪筑的道路至今已超過5000km。近年來，美國對正交異性鋼橋面進行了鋪裝，鋪裝材料為環氧樹脂；奧地利理查德 費爾辛格集團從20世紀70年代開始研究改性瀝青，歷經20年后研制出了路福瀝青[2]。 在亞洲，日本是使用改性瀝青路面*多的國家。1952年，日本人在東京的祝田橋附近用橡膠瀝青鋪筑了試驗路，1983年，又鋪設了本洲—四國大橋的鋼橋橋面，采用的材料是橡膠瀝青和熱塑性樹脂，1985年，由日本建設省建筑研究所研究開發了橡膠瀝青“筑波Ⅰ號”，并進行了試驗路鋪筑，試驗結果表明其路用性能能夠達到預期的目標。近年來，日本又結合多種技術研制出了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer，SBS)、韌性聚苯乙烯(toughened polystyrene，TPS)等多
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