SBS改性沥青生产质量控制

吴瑞贤

【摘要】通过对SBS改性沥青生产机理和生产工艺的分析，就SBS改性沥青生产过程中的关键因素进行了试验研究，提出SBS改性沥青生产过程中质量控制的关键技术，为指导施工提供了依据。

【关键词】改性沥青；SBS；质量控制

目前，SBS改性沥青在我国备受道路工作者的青睐，使用SBS改性沥青铺筑的路面具有很好的耐高温、抗低温能力、有较好的抗车辙能力和提高路面的抗疲劳能力等良好的路用性能。在SBS改性沥青混凝土路面施工过程中，改性沥青的生产加工是一个至关重要的环节，改性沥青的生产质量直接影响路面的施工质量。因而，施工过程中控制好改性沥青的质量至关重要。

1、SBS改性沥青生产工艺

沥青的SBS改性需要经过溶胀、剪切、发育三个过程。首先加热机制沥青到熔融状态并达到SBS熔胀温度，然后按照SBS的添加剂量加入常温的SBS固体颗粒，使SBS在沥青中溶胀。剪切是整个改性过程中关键的一步，胶体磨是改性沥青设备的核心，它处于高温、高速运转的环境下，胶体磨的外层为夹套结构，设有循环保温系统，同时起减震和降低噪音的作用，胶体磨内部为带有一定数量齿槽的环状动盘和环状定盘磨刀，间隙可以调整，物料粒度的均匀性和胶溶效果由齿槽的深度、宽度及磨刀的数量、形成结构的特定工作区域来决定。随着动盘高速旋转，改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，达到均匀共混的目的。改性沥青的生产最后都要经过发育的过程，研磨后，沥青进入成品罐或者发育罐，温度控制在170-190℃，在搅拌器的作用下进行一定时间的发育过程。在这个过程中往往加入某种改性沥青稳定剂来提高改性沥青的储存稳定性[2]。

2、SBS改性沥青生产过程中质量分析

通过了解SBS改性沥青的生产机理和生产工艺可知，SBS改性沥青生产过程中剪切时间、发育时间、发育温度等至关重要，对这些因因素的研究相当关键。

2.1 剪切时间对改性剂分散性的影响

对某基质沥青在SBS改性剂剂量4.5%的条件下进行改性，通过不同的剪切时间15min、30min、45min、60min ）剪切后的樣品立即取样采用荧光显微镜进行观察如下图1 所示：

从图中可以看出：当剪切时间为15min 时，SBS 改性剂刚被打碎，但是很不均匀，图片中还能清晰的看到许多大的颗粒铰链在一起；当剪切时间为30min 时，大颗粒逐渐变少变小，SBS 改性剂颗粒开始变的均匀；当剪切时间为45min 时，可以从图上清晰的看到SBS 改性剂颗粒在沥青中分散的很均匀，而且被打碎的很微小了；当剪切时间为60min 时，由于45min 时SBS 改性剂已经被充分破碎、分散磨细，SBS 改性剂开始与基质沥青更好相容，此时采用荧光显微镜很难明显的在图片中看到SBS 改性剂颗粒的存在。

2.2 发育时间对改性沥青的影响

为了了解发育时间对改性沥青的影响，笔者对不同发育时间的改性沥青样品进行了软化点和延度试验（发育温度为180℃，延度采用5cm/min，5℃试验值），试验结果如图2、图3所示：

从图2、图3中可以看出：随着发育时间的增加软化点稍微下降然后提高；

延度随着发育时间的增加先增加然后降低的。这是因为SBS 在沥青中的溶胀、分散是一个动态平衡的过程：当剪力场存在时，一方面 SBS 不断离开它的聚集块分散到沥青中去，另一方面沥青中的 SBS 又会在运动中聚集，重新回到 SBS 聚集块中，当 SBS 进入和离开沥青的速度达到相等时，动态过程就达到了平衡；当剪切完成后进入发育阶段剪力场撤去时，SBS 还会随这一动态过程进行的程度而发生聚集（不相容）或稳定（相容）两种现象。我们可以从图中发现在实际生产过程中，发育时间取2h。

2.3 温度控制

在改性沥青生产工艺中，除原料、设备外，最重要的是温度控制。SBS 改性剂的熔点在180℃左右，基质沥青的加热温度越高，SBS 改性剂越容易被熔化、并能加快沥青的溶解速度。但是，沥青的温度过高，沥青容易老化，SBS 改性剂也会被氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。所以基质沥青的温度应控制在165-180℃之间。另外，改性沥青存储时的温度也要重视。

3、 SBS改性沥青质量控制

3.1 SBS改性沥青生产质量控制

通过以上的研究分析，为了达到控制SBS 改性沥青的生产质量，本文提出了施工现场生产改性沥青的关键技术参数表1所示：

3.2 SBS改性沥青的运输与存储

（1）运输技术要求：SBS 改性沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上，运到混合料拌合场的温度不应低于140℃，运输车辆须在4-6 小时内运到指定地点，并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。

（2）沥青拌合场储存技术要求：SBS 改性沥青的储存温度应保持在150℃左右，若温度低于所要求的储存温度，SBS 改性沥青的粘度过大，会导致沥青罐的油管路堵塞，最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS 改性沥青，做到随进随用，用时多存，不用时少存，存贮时间不宜超过24h。

结语

SBS改性沥青用于沥青混凝土具有诸多优势，SBS改性沥青在生产过程中应当严格控制剪切时间、发育时间、发育温度以及贮存时间、贮存温度等参数才能生产出质量有保证的产品。

参考文献：

[1]王涛，才洪美，张玉贞.SBS改性沥青机理研究[J].石油沥青，2008[2]P11～14.

[2]张德勤，范耀华，师洪俊.石油沥青的生产与应用[M].北京.中国石化出版社，2001.