淺談SBS改性瀝青在公路中的運用

謝林貝

(貴陽交通工程監理站)

1 材料的選擇

對于基質瀝青必須要符合重交瀝青的技術標準要求，選擇與基質瀝青相容的改性劑，改性劑改變了瀝青流變學性質，粘彈性和延性提高，對瀝青與改性劑的配伍性進行試驗分析，瀝青組分與改性劑的相容性決定了SBS改性瀝青的質量。穩定劑的采用，由于瀝青中含有較多的極性化合物，改性劑屬于非極性化合物，粘度大，易集中在上部，因此瀝青易沉在下部，造成離析現象，在施工中對于改性瀝青的村儲很不利，加入穩定劑后可以降低瀝青與改性劑的界面能，強化了兩相的粘合。所以穩定劑的選用也要進過多次的試驗觀察，采用合適的穩定劑。

2 改性瀝青的定義及加工

SBS屬于苯乙烯類熱塑性彈性體，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性瀝青是在基質瀝青中加入一定比例的SBS改性劑，使SBS均勻地分散于瀝青中，通過組份的剪切、攪拌形成SBS混合材料，瀝青改性實際上是通過改善瀝青體系的內部結構最終實現對瀝青各項性能的改善。瀝青的SBS改性需要經過溶脹、剪切、發育三個過程:(1)溶脹與相容存在密切關系，溶脹大小直接影響了相容性的好壞，如果SBS在瀝青中無限溶脹，則體系變成完全相容。溶脹行為與改性瀝青生產、加工工藝和高溫貯存穩定性等有密切的關系。(2)剪切是整個改性過程中關鍵的一步，剪切的效果會影響最終的結果。膠體磨是改性瀝青設備的核心，它處于高溫、高速運轉的環境下，改性劑受到強大的剪切和碰撞而不斷分散，將顆粒磨細，與瀝青形成混溶的穩定體系，達到均勻共混的目的。溶脹后SBS與瀝青混合均勻，研磨顆粒越小，SBS在瀝青中的分散程度越高，改性瀝青的性能越好。3.發育的過程，研磨后，瀝青進入成品罐或者發育罐，溫度控制在170～190℃，在攪拌器的作用下進行一定時間的發育過程。改性過程實際為物理改性并沒有改變瀝青分子的化學結構;瀝青組分對聚合物粒子的充分溶脹和聚合物粒子對瀝青組分的良好吸附是對瀝青進行聚合物改性、提高瀝青性能的基礎。

2 SBS改性瀝青的性能

我們在試驗室做了一組試驗，以重交70號瀝青為基質瀝青生產的SBS改性瀝青對其性能進行了對比，見表1:

表1

以油石比為4.6，最大粒徑為20，制作的馬歇爾試驗進行對此:

表2

經過原材料標準試驗及馬歇爾試驗好，我們能夠明確的看到SBS改性瀝青的性能、指標都要高于沒有經過改性的天然瀝青。通過改性有效地改善瀝青的溫度性能、拉伸性能、彈性、內聚附著性能、混合料的穩定性、耐老化性等。

3 SBS改性瀝青的優點

我們在東莞市石大路路面大修工程施工時，路面結構層下面層采用重交70號瀝青，中面層和上面層采用基質瀝青為重交70的SBS改性瀝青，經過試驗對比總結出改性瀝青較改性瀝青有很多優點:(1)提高了路面的抗疲勞能力，減少路面的永久變形;(2)有較好的抗車轍能力;(3)很好的耐高溫、抗低溫能力;(4)增強了瀝青路面于其它結構層的粘結能力，能明顯改善路面遇水后的抗拉能力，改善了瀝青的水穩定性;(5)提高路面的抗滑能力;(6)減少因車輛滲漏柴油、機油和汽油而造成的破壞。

通過試驗證明SBS改性瀝青的各項性能都優于未改性前，在南方已經得到了推廣，但是在北方還沒有的到廣泛使用，由于北方溫差大，更適合使用SBS改性瀝青，可以減少裂縫、推移等質量通病，延長公路的使用壽命。