SBS橡膠粉復合改性瀝青的制備工藝與性能研究

焦華麗

林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司（401121）

0 引言

瀝青是道路工程的基體材料，其性能的優(yōu)良對瀝青路面的路用性能具有決定性作用。 目前，隨著交通荷載的日益增加，單純使用基質瀝青已經不能有效延緩路面病害的產生。 因此，改性瀝青成為道路基體材料的第二次革命。

在眾多改性劑中，SBS 和橡膠粉是最常用的改性劑，但是兩者均存在一定的缺陷。 SBS 橡膠粉復合改性瀝青可以將兩者的優(yōu)點結合起來，不僅降低SBS 改性瀝青的成本，有效利用廢舊橡膠粉，而且進一步了提高改性瀝青的使用性能。 目前，多數學者已經開展對SBS 橡膠粉復合改性瀝青各方面的研究。 向麗[1]對SBS 橡膠粉復合改性瀝青制備過程的工藝參數及瀝青與改性劑的作用機理開展研究；于麗梅[2]研究SBS 橡膠粉復合改性瀝青的穩(wěn)定性；劉貞鵬[3]分析SBS 橡膠粉復合改性瀝青的三大指標、高溫流變性能等性能。 但是尚且缺乏對SBS 橡膠粉復合改性瀝青制備工藝、性能評估到使用效果的綜合描述，文章詳細介紹了SBS 橡膠粉復合改性瀝青的改性機理、制備工藝及流變特性，為后續(xù)優(yōu)化其制備工藝及性能提升提供一定的參考。

1 SBS 橡膠粉復合改性瀝青的改性機理

SBS 橡膠粉復合改性瀝青的改性機理主要包括SBS 和橡膠粉與基質瀝青的相容過程。 其中，摻入SBS 后，SBS 吸收瀝青中的輕質油分發(fā)生溶脹分散在瀝青的連續(xù)相中，從而提高瀝青的性能。 橡膠粉摻入基質瀝青后，兩者的作用機理相對復雜，主要包括物理共混及溶脹降解等。 兩種外摻劑摻入后，形成膠粉、SBS、瀝青共混的連接結構，SBS 的摻入一定程度上降低了橡膠改性瀝青的離析程度，顯著提高復合改性瀝青的性能。

2 SBS 橡膠粉復合改性瀝青的制備工藝

2.1 溶脹

溶脹過程是在較低轉速下使得改性劑在基質瀝青中高度粉碎并充分分散，在此過程中改性劑會吸收瀝青中的輕質油分而發(fā)生溶脹。

2.2 剪切

溶脹完成后，對外摻劑進行高速剪切，使得改性劑充分細化，穩(wěn)定地分布在基質瀝青中。

2.3 發(fā)育

經過剪切加工后低速攪拌一段時間，使得改性劑與瀝青形成一層連接膜， 連接膜形成網狀結構，以提高SBS 橡膠粉復合改性瀝青的儲存穩(wěn)定性及力學性能。

SBS 橡膠粉復合改性瀝青的制備過程中，首先，向基質瀝青中加入SBS 改性劑，低速攪拌0.5 h，溫度為170 ℃；其次，高速剪切0.5 h，溫度為180℃；然后低速發(fā)育0.5 h，溫度為170 ℃；接著加入橡膠粉，低速攪拌0.5 h，溫度為180 ℃；進而高速剪切1 h，溫度為190 ℃，最后低速發(fā)育1 h，溫度為 180℃。

3 SBS 橡膠粉復合改性瀝青的流變特性

通過向麗的研究，SBS 橡膠粉復合改性瀝青的復數模量G* 及抗車轍因子G*/sinδ 隨著溫度的增加而降低，其相位角遠小于基質瀝青。 在針入度相近的情況下，SBS 橡膠粉復合改性瀝青的Gδ 及G*/sinδ 均優(yōu)于單一的SBS 改性瀝青或者橡膠瀝青。 譚華[4]研究表明：SBS 改性劑與橡膠粉溶脹后，顯著提高橡膠瀝青的抗車轍性能。

4 結語

通過對SBS 橡膠粉復合改性瀝青改性機理、制備工藝及改善效果的綜述，改性劑共混可以明顯提高改性瀝青的性能，但是復合改性瀝青的儲存穩(wěn)定性仍然需要進一步解決。 此外，SBS 橡膠粉復合改性瀝青應用于混合料的生產工藝及施工工藝仍需要進一步優(yōu)化。