SBS改性瀝青生產質量控制

吳瑞賢

【摘要】通過對SBS改性瀝青生產機理和生產工藝的分析，就SBS改性瀝青生產過程中的關鍵因素進行了試驗研究，提出SBS改性瀝青生產過程中質量控制的關鍵技術，為指導施工提供了依據。

【關鍵詞】改性瀝青；SBS；質量控制

目前，SBS改性瀝青在我國備受道路工作者的青睞，使用SBS改性瀝青鋪筑的路面具有很好的耐高溫、抗低溫能力、有較好的抗車轍能力和提高路面的抗疲勞能力等良好的路用性能。在SBS改性瀝青混凝土路面施工過程中，改性瀝青的生產加工是一個至關重要的環節，改性瀝青的生產質量直接影響路面的施工質量。因而，施工過程中控制好改性瀝青的質量至關重要。

1、SBS改性瀝青生產工藝

瀝青的SBS改性需要經過溶脹、剪切、發育三個過程。首先加熱機制瀝青到熔融狀態并達到SBS熔脹溫度，然后按照SBS的添加劑量加入常溫的SBS固體顆粒，使SBS在瀝青中溶脹。剪切是整個改性過程中關鍵的一步，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，膠體磨的外層為夾套結構，設有循環保溫系統，同時起減震和降低噪音的作用，膠體磨內部為帶有一定數量齒槽的環狀動盤和環狀定盤磨刀，間隙可以調整，物料粒度的均勻性和膠溶效果由齒槽的深度、寬度及磨刀的數量、形成結構的特定工作區域來決定。隨著動盤高速旋轉，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。改性瀝青的生產最后都要經過發育的過程，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。在這個過程中往往加入某種改性瀝青穩定劑來提高改性瀝青的儲存穩定性[2]。

2、SBS改性瀝青生產過程中質量分析

通過了解SBS改性瀝青的生產機理和生產工藝可知，SBS改性瀝青生產過程中剪切時間、發育時間、發育溫度等至關重要，對這些因因素的研究相當關鍵。

2.1 剪切時間對改性劑分散性的影響

對某基質瀝青在SBS改性劑劑量4.5%的條件下進行改性，通過不同的剪切時間15min、30min、45min、60min ）剪切后的樣品立即取樣采用熒光顯微鏡進行觀察如下圖1 所示：

從圖中可以看出：當剪切時間為15min 時，SBS 改性劑剛被打碎，但是很不均勻，圖片中還能清晰的看到許多大的顆粒鉸鏈在一起；當剪切時間為30min 時，大顆粒逐漸變少變小，SBS 改性劑顆粒開始變的均勻；當剪切時間為45min 時，可以從圖上清晰的看到SBS 改性劑顆粒在瀝青中分散的很均勻，而且被打碎的很微小了；當剪切時間為60min 時，由于45min 時SBS 改性劑已經被充分破碎、分散磨細，SBS 改性劑開始與基質瀝青更好相容，此時采用熒光顯微鏡很難明顯的在圖片中看到SBS 改性劑顆粒的存在。

2.2 發育時間對改性瀝青的影響

為了了解發育時間對改性瀝青的影響，筆者對不同發育時間的改性瀝青樣品進行了軟化點和延度試驗（發育溫度為180℃，延度采用5cm/min，5℃試驗值），試驗結果如圖2、圖3所示：

從圖2、圖3中可以看出：隨著發育時間的增加軟化點稍微下降然后提高；

延度隨著發育時間的增加先增加然后降低的。這是因為SBS 在瀝青中的溶脹、分散是一個動態平衡的過程：當剪力場存在時，一方面 SBS 不斷離開它的聚集塊分散到瀝青中去，另一方面瀝青中的 SBS 又會在運動中聚集，重新回到 SBS 聚集塊中，當 SBS 進入和離開瀝青的速度達到相等時，動態過程就達到了平衡；當剪切完成后進入發育階段剪力場撤去時，SBS 還會隨這一動態過程進行的程度而發生聚集（不相容）或穩定（相容）兩種現象。我們可以從圖中發現在實際生產過程中，發育時間取2h。

2.3 溫度控制

在改性瀝青生產工藝中，除原料、設備外，最重要的是溫度控制。SBS 改性劑的熔點在180℃左右，基質瀝青的加熱溫度越高，SBS 改性劑越容易被熔化、并能加快瀝青的溶解速度。但是，瀝青的溫度過高，瀝青容易老化，SBS 改性劑也會被氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。所以基質瀝青的溫度應控制在165-180℃之間。另外，改性瀝青存儲時的溫度也要重視。

3、 SBS改性瀝青質量控制

3.1 SBS改性瀝青生產質量控制

通過以上的研究分析，為了達到控制SBS 改性瀝青的生產質量，本文提出了施工現場生產改性瀝青的關鍵技術參數表1所示：

3.2 SBS改性瀝青的運輸與存儲

（1）運輸技術要求：SBS 改性瀝青在生產工廠裝車溫度必須保持在160℃以上，運到混合料拌合場的溫度不應低于140℃，運輸車輛須在4-6 小時內運到指定地點，并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。

（2）瀝青拌合場儲存技術要求：SBS 改性瀝青的儲存溫度應保持在150℃左右，若溫度低于所要求的儲存溫度，SBS 改性瀝青的粘度過大，會導致瀝青罐的油管路堵塞，最后只能停產修理。瀝青熱拌廠應盡量少儲存SBS 改性瀝青，做到隨進隨用，用時多存，不用時少存，存貯時間不宜超過24h。

結語

SBS改性瀝青用于瀝青混凝土具有諸多優勢，SBS改性瀝青在生產過程中應當嚴格控制剪切時間、發育時間、發育溫度以及貯存時間、貯存溫度等參數才能生產出質量有保證的產品。

參考文獻：

[1]王濤，才洪美，張玉貞.SBS改性瀝青機理研究[J].石油瀝青，2008[2]P11～14.

[2]張德勤，范耀華，師洪俊.石油瀝青的生產與應用[M].北京.中國石化出版社，2001.