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硫磺改性沥青

       硫磺改性沥青主要是以主要成分硫磺为改性剂加入普通沥青而制成。硫磺改性沥青的研制及工业道路试验铺设曾在上世纪70年代和80年代在北美和中东地区达到高潮。在90年代末和本世纪初由于硫磺价格低迷在北美又铺了一些硫磺改性沥青公路。在北美、欧洲和中东地区共铺设了200多个应用路段,总里程达到4200公里。本世纪初在北京也开始了简单混合的硫磺改性沥青的铺路实验。到目前为止,在中国已使用硫磺改性沥青铺设30多条沥青公路段。在国内外的应用实践证明,只要按照施工工艺要求保证施工质量,硫磺改性沥青可以有效地提高公路的抗车辙、抗疲劳、和抗开裂性能。硫磺改性沥青的工业应用的主要原因一方面是经济杠杆的作用,另一个重要因素是硫磺改性沥青提高了公路的强度和稳定性,从而大大地改善了沥青公路的抗车辙、抗疲劳抗、和抗开裂性能
       根据国际硫磺权威机构和美国硫磺研究院调查统计和预测,由于目前世界上大量硫磺的积累和今后每年从石油和天然气中回收的硫磺产量的不断增加,世界上的硫磺供大于求的趋势在两至三年后将会明显出现。因此,不久的将来硫磺的价格处于长期低迷。硫磺改性沥青的工业应用将再次掀起高潮。当硫磺单位重量的价格为沥青价格的1/3至1/2的时,经济杠杆作用将发挥重要作用。
       将硫磺就用于沥青公路中可以通过两种加工应用方式来实现。一种加工应用方式是将特殊加工好的硫磺添加剂颗粒直接加入普通沥青(混凝土)。另一种应用方式是将硫磺、普通沥青和其它多种添加剂通过特殊加工生产出一种新型的颗粒状硫磺改性沥青产品,这种固体硫磺改性沥青颗粒可以全部代替普通沥青或重交沥青。
       第一种应用方式相对来说简单易行。但是实践证明将普通硫磺直接加入沥青中难以得到性能好质量稳定的硫磺改性沥青。当硫磺含量超过40wt%时这种弊端尤其突出。70至80年代用硫磺改性沥青铺设的公路优劣不均。其中大部分公路质量大大优于作为比较用的普通沥青公路,而有些公路由于缺乏质量控制而并非表现出它的优越性,有些甚至不理想。这些与使用的硫磺添加剂质量关系很大。因此这种应用方式关键的一步是要生产出一种专用的硫磺添加剂。这种特殊的硫磺添加剂不仅要具有很好的储运物理性质而且更重要的是要具有易于与沥青混合均匀和改善普通沥青性能的特性。其中的添加剂成分还可以起到抑制有害气体(H2S、SO2等)的产生,改善粘附性能,并提高改性沥青强度的作用。加拿大国华黄石造粒股份有限公司即可以生产这种硫磺添加剂。目前壳牌的SEAM硫磺改性剂是最原始的第一代配方产品。加拿大国华黄石造粒股份有限公司的新一代产品将在易分散及有害气体的抑制优于壳牌的SEAM产品。目前加拿大国华黄石造粒有限公司可生产球形和半球形硫磺沥青改性剂颗粒产品。

             
       (半球形硫磺改性添加剂颗粒产品)                                  (球形硫磺改性添加剂颗粒产品)
        第二种应用方式是将硫磺改性沥青通过造粒加工成便于储运的固体颗粒产品。这种固体颗粒产品将完全代替沥青,并可以通过各种普通运输车辆送到沥青石料混凝土准备厂或工地与预先加热好的石料混合均匀后即可用于铺路。这种固体颗粒沥青的应用将打破传统的沥青混凝土的原料成本而且可以降低整个铺路的工程的原料储运生产的成本。这种应用方式的关键是实现硫磺改性沥青固体颗粒化的生产加工工艺。加拿大国华黄石造粒股份有限公司可以帮助研制和实现生产这种改性沥青固体颗粒产品的配方和加工工艺。
       有关硫磺改性沥青的应用资料请参阅有加拿大硫磺改性沥青专家和SEAM硫磺改性剂发明研制者(Jimmy Yu)撰写的“硫磺改性沥青加工应用技术及在中国的应用前景”。
       另外,我们收集有大量的硫磺改性沥青在北美及中国公路中应用的原文应用和权威机构鉴定资料、学术论文和工业应用文献、以及一些研究机构和省交通厅的鉴定资料。这些资料被列出可供参考。所有大量的应用实践证明硫磺改性沥青可以有效地提高公路的高温稳定性、抗疲劳强度、和抗开裂性能。
文献资料:
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2. 硫改性沥青机理分析,杨锡武,刘克,《石家庄铁道学院学报》,2008,9月
3. 高性能SEAM改性沥青混合料设计及性能,鲁正兰,孙立军,周朝晖,《石油学报》,2005,10月
4. 用动态剪切流变试验评价硫磺改性沥青的高温性能,程国香等,《炼油技术与工程》,2008, 3月
5. SEAM改性剂-硫磺在公路建设中的应用,K。Keenan,《硫酸工业》,2004,第3期
6. SEAM改性沥青的化学改性机理分析,岳贞菊等,《交通科技与经济》,2008,第1期
7. SEAM沥青混合料与普通沥青混合料路用性能分析,王春明等,《北京建筑工程学院学报》,2007,第12期
8. 浅谈掺硫沥青(SEAM颗粒)的路用性能,卜庆东等,《黑龙江交通科技》,2004,第5期
9. SEAM沥青混合料的试验结果与技术性能分析,冯洪林,《黑龙江交通科技》,2008, 第4期
10. SEAM改性沥青混合料高温性能研究,马青娜等,《山西建筑》,2008, 2月
11. SEAM沥青混合料配合比设计及施工工艺的探讨,常立杰,《交通标准化》2008,第02/03期
12. 浅谈寒区SEAM粒料沥青混合土的性能,张成勇,于立泽,《黑龙江交通科技》,2006, 第9期
13. 浅谈SEAM沥青混合料的施工工艺,冯洪林,《黑龙江交通科技》,2008, 第3期
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15. 硫磺稀释沥青改性剂的应用技术研究,文师钧,《交通世界》,2005, 第2/3期
16. SEAM沥青混凝土的路用性能研究,于海臣,硕士学位论文,2006年12月
17. 硫磺改性沥青应用技术研究,姚进,硕士学位论文,2007年10月
18. 江苏省交通厅无锡市高速公路建设指挥部、东南大学、无锡市路桥工程有限公司科学技术成果鉴定书2007年6月
19. 四川省交通厅公路规划勘探设计研究院检测报告,2007年11月
20. 河北省交通厅科学技术重点计划项目〈硫磺改性沥青混合料〉课提验收材料
21. 山西省公路局吕梁分局试验室试验检测报告,2007年7月
22. 同济大学交通工程学院SEAM沥青添加剂性能评价试验报告,2006年8月
23. 云南个屯一级公路SEAM沥青路面技术总结2007年
24. 南京G328(宁通公路)SEAM项目总结

 
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