浅谈SBS改性沥青材料的技术特性及沥青面层施工的建议

徐瑞芳

（山西省交通建设工程监理总公司，山西 太原 030012）

浅谈SBS改性沥青材料的技术特性及沥青面层施工的建议

徐瑞芳

（山西省交通建设工程监理总公司，山西 太原 030012）

文章主要介绍了SBS改性沥青材料的技术特性，并简述了在改性沥青面层施工中的几点建议，从而达到确保改性沥青路面能够满足现代交通发展的要求。

改性沥青；技术特性；面层施工；建议

改革开放30年来, 随着中国经济的高速发展,各级公路交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重也不断增加。为了使公路工程及时适应这种变化,要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高路面的柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长路面的使用寿命。这些使用要求的提高对沥青的性能提出了严峻的挑战。

经过数十年研究开发，出现了品种繁多的改性道路沥青。这些改性沥青表现出了良好的工程实用效果，目前改性沥青已经大规模的用于高速公路的路面施工中。文章结合广梧高速公路改性沥青路面的设计要求及施工实践，主要从改性沥青材料的特性出发，简述了SBS改性沥青材料的技术指标及对改性沥青面层施工提出了几点建议，从而达到确保改性沥青路面施工质量并能够满足现代交通发展的要求。

1 改性沥青的技术特性

1.1 改性沥青的概念

改性沥青是通过掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。

1.2 SBS改性沥青材料

SBS改性沥青：SBS是苯乙烯丁二烯苯乙烯的嵌段共聚物，属热塑性橡胶，具有优异的低温性能，在－75℃仍保持柔软性，脆点－100℃，常温下呈橡胶态。将SBS加入热沥青中，在一定的温度和机械剪切力作用下，与沥青形成均匀混合体，该混合体为SBS改性沥青。当SBS掺量达到一定比例时，改性沥青中SBS橡胶呈连续相，所以SBS与沥青混合后，除仍然保持原有沥青防水的可靠性外，还大大地改善了沥青的低温脆性，保持了橡胶的弹性、柔韧性、延展性、黏附性、耐气候变化性等橡胶特征。

1.3 基质沥青与SBS改性剂的配伍性

制造改性沥青的基质沥青应与SBS改性剂有良好的配伍性，在配制时，应选择不同基质沥青与SBS改性剂进行室内掺配试验，比较改性沥青的各项性能指标；在选定合适的掺配材料之后，供应商在提供改性沥青的质量报告时应提供基质沥青的质量检验报告或沥青样品，并应要求厂家保证供货材料质量的稳定性。

表1 SBS改性沥青的技术指标

1.4 SBS改性剂剂量对改性沥青性能的影响

改性沥青的剂量以改性剂占改性沥青总量的百分数计算，在基质沥青不变的条件下，改性沥青的各种性能基本上随着SBS改性剂剂量的增加而提高。剂量在3%以下时，对沥青性能的改善不明显；剂量大于4%时，改善幅度明显增加。

图1为改性剂剂量与不同基质沥青软化点的变化比较图。

图2为改性剂剂量与不同基质沥青5℃延度变化比较图。

图3为改性剂剂量与不同基质沥青弹性恢复变化比较图。

图1 改性剂剂量与不同基质沥青软化点的变化比较图

图2 改性剂剂量与不同基质沥青5℃延度变化比较图

图3 改性剂剂量与不同基质沥青弹性恢复变化比较图

1.5 SBS改性沥青的加工

SBS改性沥青宜在固定式工厂或在现场集中制作，加工温度不宜超过180℃。室内加工时应采用小型高速剪切机加工，大规模生产采用固定式或移动式设备进行生产。生产前应对设备进行不断的调试直至达到最佳状态为止，包括胶体磨的间隙、温度、遍数，剪切机的转速、时间这些参数，同时应要求生产设备厂家派专门人员到场对设备进行调试。

国内巨大的市场也吸引了大量的外资企业，同时外资企业带来的国际化技术标准、管理模式和经营理念也为民营电梯企业在技术、质量、管理、服务上步入国际化行列提供了便利。根据中国电梯协会统计，2015年外资品牌约占国内54%的市场份额，国内本土电梯品牌约占有46%的市场份额，我国电梯行业呈现外资品牌与本土品牌二元竞争的市场格局。

1.6 SBS改性沥青的质量检验与控制

SBS改性沥青加工完成后，现场应及时检查软化点、低温延度、PI值、弹性恢复四大指标。工厂制作的成品改性沥青到达施工现场后存放在改性沥青罐中，在施工过程中应定期取样检验产品质量，发现离析等质量不符合要求的改性沥青不得使用。

2 SBS改性沥青面层施工的几点建议

改性沥青在世界各国公路路面施工中得到了很大发展，在中国的用量近年来也得到了大幅度的增加，改性沥青在提高路面高温下抗车辙的能力、低温下抗开裂的能力、提高路面耐磨耗能力和延长路面的使用寿命等方面表现出了很大的优越性。但是人们必须明确一点，并不是使用改性沥青就能够保证沥青路面的施工质量，因此，在沥青混凝土路面施工过程中，首先还是要高度重视提高现场施工水平，减少施工的变异性，才能从根本上保证沥青路面的整体施工质量。

鉴于上述情况，笔者依据多年的沥青混凝土路面施工经验和教训，给今后的SBS改性沥青面层施工提出几点建议，以供同行参考。

2.1 对各面层层间的要求

沥青路面的设计是在层间完全连续的条件下进行的，在上、中面层施工前，要绝对保证中、下面层顶面干净，没有污染，同时严禁中央分隔带的填土散落到下面层或摊铺完成的中面层表面；在施工上、中面层前，必须在中、下面层顶面撒布改性乳化沥青黏层油。

2.2 要高度重视中、下面层的施工质量

沥青混凝土路面中、下面层在整个路面结构层中有着非常重要的功能，只有保证了中、下面层的施工质量，才能确保整个沥青路面的质量。中、下面层在面层结构中的主要功能，见图4。

图4 中、下面层在面层结构中的主要功能

图5 不同轴重下15 cm 面层中的剪应力分布曲线

2.3 对改性沥青中面层混合料的指标要求

广梧高速公路改性沥青路面中面层的设计明确规定，对SBS改性沥青混合料检测时，各项技术指标必须达到如下要求：

动稳定度＞3 000次/mm；冻融劈裂残留强度≥80%；浸水马歇尔残留稳定度≥85%；稳定度＞8.0 kN；空隙率：3%～5%；沥青饱和度：65%～75%；流值20～50；弯曲破坏应变≥2 800。

2.4 对SBS改性沥青混合料配合比设计的建议

沥青混合料必须在对同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料进行配合比设计。在材料选用中，应采用质量较好的机制砂，有利于提高混合料的动稳定度和推拥现象；同时应减少最大公称粒径附近的粗集料用量，以利于路面摊铺的均匀性，减少离析现象；也可以适当减少4.75 mm以下细集料的用量，有利于解决路面压实时的推拥现象。在马歇尔试验时，击实的温度一定要保证，否则会造成路面实际空隙率偏低，容易导致路面透水和产生车辙。

2.5 对改性沥青混合料温度的要求

改性沥青混合料的施工温度应根据施工现场实际情况和《公路沥青路面施工技术规范》来控制，具体如下：出厂温度175～185℃；摊铺温度不低于160℃；初压温度不得低于150℃；终压温度不得低于120℃；同时注意气候温度的变化。

2.6 保证级配的稳定性

经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更，生产过程中应加强跟踪检测，严格控制进场材料的质量，料源要固定。要随时检查冷料仓的进料速度，尤其是细集料部分；要反复调整冷料的进料速度，尽量避免溢料；拌和站要自动控制，不可手动调整，尤其在有溢料的时候。逐锅在线监测时各筛孔级配允许的波动范围：≥4.75 mm筛：±3%；0.15～4.75 mm筛：±2%；0.075 mm筛：±1.0%；油石比：±0.2%。

2.7 必须保证SBS改性沥青混凝土能够在高温下施工

具体措施如下：运料车加强覆盖；配备足够的压实设备；压路机要紧跟摊铺机进行碾压；事先预热胶轮压路机，尝试先上胶轮再振动碾压；要控制压路机的洒水量。

2.8 要尽量避免SBS改性沥青混合料的离析问题

SBS改性沥青混合料的离析分为以下两种情况：

（1）集料级配离析——最常见的沥青混合料离析形式。表现为粗细集料分离，铺筑的路面可见表面局部粗细差别大，表面构造深度、透水性、材料密度、空隙率等均匀性不好、离散性大。

（2）混合料温度离析——由于混合料生产、储存、运输、摊铺过程造成的内部温度的不均匀分布，使得路面压实效果不均匀。温度低、压实度不足的区域可能会发生早期破坏。

防止离析的措施：分成小堆存料；装车时挪动车位；加强覆盖，避免温度离析；摊铺机在还剩较多料时，提前收料斗；调整摊铺机到最佳状态；控制好摊铺速度。

Discusses the SBS Modifying Asphalt Material the Technical Characteristic and Bituminous Pavement Construction Several Suggestions

Xu Ruifang

This article mainly introduced the SBS modifying asphalt material’s technical characteristic，and has summarized in modifying asphalt surface layer construction several suggestions，thus achieves guaranteed that the modifying asphalt road surface can satisfy the modern transportation development the request.

the modifying asphalt；characteristic；Surface layer construction;suggest

U 418.6

A

1000-8136(2010)32-0042-03

徐瑞芳，女，1975年出生，山西五寨人，1998年毕业于山西省交通学校，2007年毕业于长安大学，工程师。