浅谈改性沥青生产工艺 江苏省无锡市公路管理处 陈卫东 秦哲伟 摘 要 SBS改性沥青以其突出的路用性能已逐渐被公路建设行业所认可,并不断推广使用,本文从SBS改性沥青 相溶性机理和原料选择、生产、存储等工艺方面作了较详尽 的阐述。
关键词 SBS改性沥青 相溶性机理 生产工艺
我国国民经济高速发展带来了公路交通量迅速增长、车辆大 型化和繁重的道路运输。尽管许多公路沥青路面使用了符合要求 的重交通道路沥青或进口沥青,仍不能满足需要,沥青路面的车 辙、开裂、脆性坑槽等病害十分严重。就沥青而言,影响沥青路 面使用性能的因素有沥青混合料的沥青用量、接触面沥青膜厚 薄、沥青层厚度、沥青流遍特性、沥青的油源及沥青标号、感温 性、感时性、沥青老化性、沥青化学组分以及沥青与石料的粘附 性、粘度等。为全面提高沥青的录用性能、改善沥青混合料,采 用改性沥青是有效的措施之一。本文即从SBS改性沥青的改性 原理入手,对其生产工艺的相关问题作简要的阐述。 1 改性沥青相溶性机理 改性沥青是由高分子聚合物改性剂作为分散相,用物理的方 法以一定的粒径均匀地分散到粒径连续相重新构成的体系。聚合 物之间存在部分的吸附,极易发生两相之间的离析。相溶性好是 指作为分散相的聚合物以一定的径粒,均匀分布在沥青相,改性效 果显著。所以,SBS改性沥青的生产问题就是沥青与SBS的相 溶性问题。如果两者的相融性不好,则沥青会发生离析,使改性沥青的 技术指标受到很大的影响。 2 生产改性沥青的原料 生产改性沥青的原料包括基质沥青、SBS改性剂和稳定剂等。 2.1 基质沥青的选择 SBS改性沥青是在基质沥青中掺加少量的热塑性橡胶,通过 一定的工艺加工而成,改性沥青的性质与基质沥青密切相关。因 此要生产符合规范要求的改性沥青,选择基质沥青是关键。 2.1.1 基质沥青与改性剂SBS的伍配性 石油沥青的组成和性质差异,归根到底是由原油的组成和 性质差异。研究表明,沥青是复杂的混合物,在环境温度时呈现 弹性型。优质沥青由于其含有适宜的饱和烃、芳香烃、胶质、 沥青质组成比例,掺入改性剂时由于足够的软相沥青质、芳香族溶 解,形成沥青/体系均匀结构的混合物。但是机制沥青的三大指 标并不能完全反映沥青功能的组分性质。因此我们在生产中采用 试验用高速剪切机,对机制沥青取样改性,考察不同改性剂品 种,最终选定合适的配伍及工艺。 2.1.2 选用合适的机制沥青标号 改性沥青的等级是按25℃针入度来区分的。一般来说,基 质沥青用通常工艺手段改性后其针入度要下降20-25。如70号重 交沥青改性后针入度一般在45-50左右,只能符合I-D级要求。所以,加工I-D级一般选用70号沥青,I-C级一般选用90号沥青,I- B级一般选用110号沥青。 2.1.3 基质沥青要符合重交沥青的技术标准要求 目前的路用沥青有普通道路沥青和重交通沥青。通过两者的 性能对比发现,重交沥青强调了15℃延度及含蜡量的要求。SBS 改性沥青的突出优点就是低温延伸性能的大幅度提高,因而对基 质沥青的低温延度也有较高要求。同时,基质沥青中含蜡量的 高低,与改性沥青的感温性能相溶性也有直接关系。即含蜡量高 时基质沥青与SBS的相溶性差,改性效果不理想,其感温性能指 标PI值也越小。因此在《公路改性沥青路面施工技术规范》 (JTJ036-98)中明确规定了加工改性沥青的基质沥青必须符合重交 沥青的要求。 2.2 SBS改性剂 SBS改性剂兼有橡胶和塑料两种性能,常温下具有橡胶的弹 性,高温下能象热塑料般熔融流动成为可塑性材料,因而称热塑 弹性体。SBS改性剂在改性沥青生产中的应用效果最理想,其主 要特点是: 1)改变了沥青流变学性质,粘弹性和延性提高,路面的抗冲 击能力、抗开裂能力、耐磨耗能力都大大增加,可延长沥青路面 的使用寿命; 2)增大了沥青的粘附性和粘韧度,提高了沥青与沙石料的结 合力,改善了沥青混合料的强度和防水能力,增强了沥青路面的 耐久性;
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