淺談SBS改性瀝青的生產(chǎn)工藝
王曉波
摘要：對改性瀝青生產(chǎn)過程進行分析研究，基質(zhì)瀝青和改性劑的選擇對工藝的確定，使改性瀝青質(zhì)量進一步穩(wěn)定，從而延長路面的使用壽命。
關(guān)鍵詞：改性瀝青；SBS；生產(chǎn)工藝
瀝青路面由于具有行車平穩(wěn)、舒適、噪聲低、養(yǎng)護方便、易于回收再生瀝青等優(yōu)點，成為目前高等級路面的主要結(jié)構(gòu)類型。但由于瀝青材料自身性能的缺陷，如炎熱季節(jié)瀝青路面在重車作用下形成車轍，推擁的永久變形，冬季低溫開裂和半剛性基層的反射性裂縫，雨季及春融季節(jié)形成的坑槽、松散等水損害破壞等病害在高等級公路上時常發(fā)生。1992年以來改性瀝青作為一種新型路面材料在我國得到迅速的發(fā)展。生產(chǎn)改性瀝青的目的就是要改善瀝青的感溫性，提高它的軟化點，降低脆點，擴大改性瀝青混凝土路面高溫不軟、低溫不裂的溫度范圍，又因其具有較高的強度，能大大延長道路使用壽命，從而獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
改性瀝青技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，SBS改性瀝青以其優(yōu)異的高低溫性能以及無與倫比的彈性性能得到了廣泛的認可，是目前運用最多的和發(fā)展前景最好的改性瀝青產(chǎn)品。改性瀝青的性能主要取決于基質(zhì)瀝青、改性劑、改性工藝等因素的控制。
1．基質(zhì)瀝青的選擇
改性瀝青的質(zhì)量主要取決于基質(zhì)瀝青，通常選擇基質(zhì)瀝青一般應(yīng)考慮以下幾個方面。
首先，基質(zhì)瀝青應(yīng)符合下表中重交瀝青的技術(shù)指標要求
表1 基質(zhì)瀝青技術(shù)指標
項目 標準要求 試驗方法
針入度/(10-1) 60-80 GB/T 4509
軟化點/℃ ≥46 GB/T 4507
延度（15℃）/cm ＞100 GB/T 4508
蠟含量,% ≤3 GB/T 5304
質(zhì)量變化，% 0.076 GB/T 5304
針入度比，% ≥61 GB/T 4509
延度（25℃）/cm ＞150 GB/T 4508
延度（15℃）/cm ＞150 GB/T 4508

從生產(chǎn)和路用方面總結(jié)：蠟含量不能太高，一般要求≤3。蠟含量越低，基質(zhì)瀝青與SBS的相容性越好，改性效果也就越好，其感溫性指標PI值就越大。
其次，從相容性方面，相容性越好，SBS的用量越小，生產(chǎn)成本越低，生產(chǎn)的SBS改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量越穩(wěn)定，越不容易離析。研究表明，瀝青質(zhì)含量小于8%的基質(zhì)瀝青與SBS的相容性較好。
再次，選擇適合的基質(zhì)瀝青標號
根據(jù)施工路面所在的地理位置不同選擇不同的基質(zhì)瀝青。一般來說，熱帶地區(qū)選擇70＃、50＃，溫帶地區(qū)選擇90＃、70＃，寒帶地區(qū)選擇90＃、100＃、110＃。
2.改性劑的選擇
一般選擇改性劑時，要根據(jù)改性的目的和要求選擇適合的改性劑種類。研究表明，SBS的耐高溫和低溫性能、彈性恢復(fù)的功能都比較突出；因此，SBS成為目前普遍使用的道路瀝青改性劑。
SBS是熱塑性丁苯橡膠，是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。改性劑兼有橡膠和塑料兩種性能，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下能象熱塑料般熔融流動成為可塑性材料，因而稱熱塑彈性體。SBS改性劑在改性瀝青生產(chǎn)中的應(yīng)用效果最理想，其主要特點是:
1)改變了瀝青流變學(xué)性質(zhì)，粘彈性和延性提高，路面的抗沖擊能力、抗開裂能力、耐磨耗能力都大大增加，可延長瀝青路面的使用壽命;
2)增大了瀝青的粘附性和粘韌度，提高了瀝青與沙石料的結(jié)合力，改善了瀝青混合料的強度和防水能力，增強了瀝青路面的耐久性;
3)降低了瀝青的溫度敏感性，使瀝青的針入度和軟化點下降、彈塑范圍擴大，耐流動變形性能力得到改善，使瀝青路面平坦性能和抗車轍性能得到提高，使行 車速度提高，路面維護減少。
根據(jù)苯乙烯和丁二烯所含比例的不同和分子結(jié)構(gòu)的差異，SBS改性劑分為線型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)兩種。實驗表明，星型SBS改性劑效果最好。但在加工性能方面，線型的要比星型的加工容易得多。在生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)基質(zhì)瀝青、加工工藝選擇合適的 SBS改性劑。我單位經(jīng)過實驗，根據(jù)膠體磨的研磨效果結(jié)合自己的生產(chǎn)工藝，選用SBS791和SBS4303和1301-1型混合料，改性效果顯著。
3.SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝
SBS改性瀝青的加工過程有三個階段：溶脹、磨細分散、孕育。間隙過大，SBS混合料粒徑不夠小，SBS與瀝青混合不充 分、不均勻，從而影響質(zhì)量;間隙過小(1mm以下)，強力的摩擦力 會使SBS改性瀝青的溫度上升，有可能使瀝青老化。關(guān)鍵因素是要控制好瀝青與SBS各個階段的溫度和時間，并且時刻要進行攪拌。
一般來講，SBS與瀝青在175--180℃的溫度范圍內(nèi)溶脹，溶脹的時間根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備來確定。磨細溫度為175℃左右，磨細的過程中要取樣觀察研磨的均勻狀況。如果是固定工廠就必須做穩(wěn)定處理，否則就會發(fā)生離析。穩(wěn)定溫度應(yīng)該控制在165℃左右。
4.改性瀝青生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制
4.1生產(chǎn)過程必須控制好瀝青的溫度和SBS與瀝青的含量。
4.2分散和研磨過程中要時刻攪拌，SBS改性劑粒子越細，分布越均勻，瀝青的針入度、軟化點、延度三大指標的變化就越大，改性 效果也就越好，這樣路面的性能就更好。
4.3改性瀝青的儲存時間不宜過長。正常條件下，改性瀝青的儲存時間為一周。因此，改性瀝青生產(chǎn)時應(yīng)該與路面施工有效溝通，最好能夠在生產(chǎn)結(jié)束后直接運輸至工地。
5.結(jié)語
SBS改性瀝青可以全面提高瀝青路面的高溫抗車轍性能、低 溫抗裂性能、水穩(wěn)性能、耐疲勞性能、抗老化性能、表面服務(wù)性 能和行車舒適性能。
在SBS改性瀝青的生產(chǎn)過程中，必須考慮原料、設(shè)備、溫度、存儲等多方面因素，只有實時控制，才能既保證質(zhì)量又降低成本。
事實也證明：推廣應(yīng)用改性瀝青修筑瀝青混合料路面，已成為我國公路建設(shè)的迫切需要，改性瀝青的用途及市場前景看好。

參考文獻
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