韓兵 劉起付 蔡曉明


摘 要:以馬瑞原油單煉70#瀝青為基質瀝青、SBS為改性劑、廣西石化加氫渣油為相容劑生產I-D級改性瀝青,對加入不同量的加氫渣油和SBS制得的改性瀝青產品進行分析,結果表明加氫渣油可以改善改性瀝青的儲存穩定性、提高改性瀝青的延度。通過對生產配比的調整,可以大幅提高I-D級改性瀝青的烘前烘后延度。
關鍵詞:改性瀝青;相容劑;加氫渣油;SBS
隨著我國交通事業的飛速發展,道路的承載壓力急劇增加,使得道路路面面臨嚴峻的考驗,主要表現為高溫車轍變形、老化,低溫裂縫等問題,改性瀝青可以很好的改善此類問題。SBS改性瀝青是將SBS改性劑通過物理方法以一定的粒徑均勻地分散到瀝青的連續相中而構成的混合體,實踐表明在混合體系中加入合理的相容劑和穩定劑即可得到優質的改性瀝青。隨著道路施工對改性瀝青的質量要求不斷提高,部分地方對I-D級改性瀝青要求烘前延度指標≥30,烘后延度指標≥20,普通的I-D級改性瀝青已經不能滿足要求,因此本文通過使用加氫渣油做相容劑制得改性瀝青,使其更好地服務企業改性瀝青的生產和道理施工應用。
1 試驗部分
1.1 試驗原料
基質瀝青采用中石油江蘇燃料瀝青有限責任公司瑪瑞油生產的70#瀝青,改性劑為中國石油獨山子石化生產的T6302H型SBS。穩定劑:山東東營HMB-2,相容劑:廣西石化加氫渣油,運動粘度(100℃)mm2/s:30.07、飽和分%:57.43、芳烴%:32.28。
1.2 用試樣制備
將基質瀝青加熱至130℃左右,加入定量相容劑,然后將混合后的瀝青加熱至180-185℃,加入定量的SBS,剪切研磨20min。切換至攪拌狀態,加入定量的穩定劑攪拌發育2.5h,制得SBS改性瀝青。
2 試驗數據論證
小試試驗及結果分析:
①通過在試樣中分別加入0.0%、1.0%、2.0%、3.0,4.0%的加氫渣油制得的改性瀝青,其分析結果:
由分析結果可知,隨著相容劑加入量的增加,改性瀝青的針入度增大,軟化點降低,這是由于相容劑加入量的增加使得改性瀝青中的輕組分量增加,輕組分含量直接影響針入度和軟化點的大小。同時烘前烘后延度增大,這是因為相容劑促進了SBS的溶脹,加大了SBS與瀝青的相容性,提高了改性瀝青的延伸性能,從而使烘前烘后延度增大,離析逐漸變小。
②為進一步研究加氫渣油與SBS生產改性瀝青的配比,在加入3.0%和4.0%的相容劑中逐漸提高SBS的加入量,其分析結果:
從分析結果可以發現,隨著SBS量的增加,其針入度變小,軟化點增大,延度減小,離析變大。這是因為飽和分、芳香分能促進SBS在瀝青中溶脹,而飽和分只促進SBS的溶脹,芳香分可以提高SBS的相容性,所以瀝青在加入加氫渣油后,可以增加一定量的SBS的相容性,隨著SBS加入量的增加,在加大到5.0%時,相容性逐漸降低,使得改性瀝青的延度降低,離析不合格。
試驗數據表明隨著加氫渣油的加入改性瀝青的延度和離析得到大幅改善;相容劑加入量在3%-4%,SBS加入量在4%-4.5%時,可以生產合格的I-D級改性瀝青產品,通過調整生產配比還可以生產出烘前延度指標≥30,烘后延度指標≥20的I-D級改性瀝青產品,滿足客戶的特定要求。
3 結語
利用加氫渣油作相容劑可以改善改性瀝青的儲存穩定性,提高改性瀝青的延度,生產出符合JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》中I-D級的改性瀝青產品;通過優化生產配比可以生產烘前延度≥30,烘后延度≥20的高質量的I-D級的改性瀝青。
參考文獻:
[1]吉永海,郭淑華,李銳.SBS改性瀝青的相容性和穩定性機理[J].石油學報,2002.
[2]涂娟,范春華,陳穎娣,江國其.添加劑對SBS改性瀝青性能影響研究[J].石油瀝青,2011.