不同改性剂掺量的SBS改性沥青技术性能研究

青海交通科技２０１５—５　不同改牲剂掺量的ＳＢＳ改牲沥青　技术牲能研究　马　旭　（青海交通投资有限公司西宁８１０００８）　摘要本文通过在ＳＫ，双龙两种不同的基质沥青中掺加不同剂量ＳＢＳ改性剂，对比研究ＳＢＳ改　性剂掺量对改性沥青温度敏感性、高温稳定性、低温柔韧性和弹性恢复等性能的影响。最后研究了　掺加不同掺量改性剂的ＳＢＳ改性沥青，经过短期老化后相关性能指标变化，及其储存稳定性，以确　保满ｈ－Ｙ－程应用要求。　关键词　ＳＢＳ改性剂掺量　沥青性能指标老化研究　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｍｏｄｉｆｉｅｒ　Ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ＳＢＳ　Ｍｏｄｉｉｆｅｄ　Ａｓｐｈａｌｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＸＵ　Ｍ０　（Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｘｉｎｉｎｇ　８　１０００８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｄｄｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ＳＢＳ　ｍｏｄｉｉｅｒ　ｔｆｏ　ＳＫ　ａｓｐｈａｌｔ　ａｎｄ　Ｓｈｕａｎｇｌｏｎｇ　ａｓｐｈａｌｔ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ—　ｌｙ，ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＳＢＳ　ｍｏｄｉｆｉｅｒ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｅｌａｓｔｉｃ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｅｔｃ．ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎ—　ｄｅｘ　ａｎｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＳＢＳ　ｍｏｄｉｆｉｅｒ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ａｆｔｅｒ　ｓｈｏｒｔ　ｔｅｒｍ　ａｇｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ａｒｅ　ｓｔｕｄ—　ｉｅｄ　ａｔ　ｌａｓｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ＳＢＳ　ｍｏｄｉｆｉｅｒ　ａｄｄｉｔｉｏｎ；ａｓｐｈａｌｔ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ；ａｇｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＳＢＳ改性沥青，是工程中较为常用的改性沥青，　其改性效果除了与改性工艺相关，还与基质沥青质　量、改性剂掺量，以及改性剂的类型等因素密切相　过对ＳＫ和双龙两种不同沥青中掺加不同掺量的　ＳＢＳ改性剂进行改性，分析不同掺量下ＳＢＳ改性剂　对沥青性能的影响。　关。ＳＢＳ改性剂对沥青的改性作用，主要体现在：　（１）提高沥青的软化点；（２）使沥青的２５℃针入度　下降；（３）降低沥青温度敏感性；（４）对沥青５℃延　１　ＳＢＳ掺量对沥青温度敏感性的影响　ＳＢＳ是一种橡胶弹性体，与沥青材料有着不同　的物质特点。随着ＳＢＳ改性剂的掺量变化，沥青的　度有很大的提高等。即从高低温等各方面对沥青性　能进行了综合、显著的提高。因此，ＳＢＳ改性剂的掺　量不同，直接导致了沥青改性效果的不同。本文通　８　相关性能会发生改变，特别是沥青的胶体机头将会　出现一定的胶凝化提高，从而对其温度敏感性造成　不同的影响。图１、图２所示，是韩国ＳＫ一９０与双　龙一９Ｏ号两种沥青掺加不同掺量的相同类型ＳＢＳ　图１　ＳＢＳ掺量与２５℃针人度的关系　试验结果表明，ＳＢＳ对不同基质沥青改性后的　感温性影响有所不同，但是并非ＳＢＳ掺量越大，其　改性效果越好。如果改性沥青性能指标能满足《公　路沥青路面施工技术规范》对ＳＢＳ改性沥青针入度　指数ＰＩ值要求，可以适当选取合适的ＳＢＳ掺量，以　图３　ＳＢＳ掺量与软化点的关系　试验结果表明，向基质沥青中添加ＳＢＳ进行改　性，随着掺量的增加，软化点呈上升趋势。ＳＢＳ改性　剂的掺入显著提高了沥青的软化点；此外两种不同　基质沥青均有一个共同的特点；随着ＳＢＳ掺量的增　加，１３５￣Ｃ运动粘度呈Ｓ型上升，只是不同基质沥青　其变化曲率有所不同。　３　ＳＢＳ掺量对沥青低温柔韧性的影响　延度是沥青内聚力、沥青路面延展性能、抗裂能　力衡量的一个关键性能指标。延度好的沥青铺装的　沥青路面具有较好的抗裂性和耐久性。图５是在　ＳＫ与双龙两种基质沥青中掺加不同掺量的ＳＢＳ改　青海交通科技２０１５—５　改性剂以后，２５℃针入度的关系曲线、ＰＩ关系曲线。　图２　ＳＢＳ掺量与针入度指数Ｐ１的关系　达到降低造价的目的。　２　ＳＢＳ掺量对沥青高温稳定性的影响　图３、图４分别是在ＳＫ与双龙两种基质沥青中　分别掺加不同剂量的ＳＢＳ改性剂，其软化点的变化　曲线及１３５￣Ｃ运动粘度的关系。　图４　ＳＢＳ掺量与１３５℃运动粘度的关系　性剂进行改性后５ｃＣ延度的变化情况。　试验结果表明，经ＳＢＳ改性基质沥青后，其延　度均有所改变，但是，并非随着其掺量的增加而增　加。ＳＢＳ对基质沥青延度的改善需要合理地控制掺　入量。　４　ＳＢＳ掺量对沥青弹性恢复的影响　弹性恢复反应的是沥青路面在荷载作用下产生　的变形能在荷载通过后迅速恢复的能力，改性沥青　在常温下拥有较大的内聚力，体现橡胶弹性，故有较　好的弹性恢复性能。图６是ＳＫ，双龙基质沥青掺加　不同掺量的ＳＢＳ改性剂进行改性后，ＳＢＳ掺量与弹　９　马　旭　不同改性剂掺量的ＳＢＳ改性沥青技术性能研究　性恢复的关系曲线。　图５　ＳＢＳ掺量与５℃延度的关系　根据试验结果可知，随着ＳＢＳ掺量的增加，沥　青的弹性恢复性能越来越好。两种基质沥青中掺加　ＳＢＳ对其弹性恢复性能的改善均比较明显。　５　ＳＢＳ改性沥青短期老化试验结果分析　通过对青海某高速公路沥青路面材料试验验　证，可得表１，表２所示数据。　ＳＫ改性沥青试验数据　表１　１０　青海交通科技２０１５—５　通过表１、表２分析可知，两种基质沥青在添加　ＳＢＳ改性剂之后，老化前后质量变化非常小，均满足　（４）根据试验结果可知，ＳＢＳ改性剂掺量越大，　沥青的弹性恢复性能也越好；　（５）掺加了ＳＢＳ改性剂的ＳＫ与双龙两种基质　沥青，经过短期老化试验后，相关性能均满足相关要　规范对老化前后质量的要求。此外，两种基质沥青　在添加ＳＢＳ改性剂之后，残留针人度与残留延度大　多满足项目要求。　６　ＳＢＳ改性沥青储存稳定性分析　求，并且ＳＢＳ改性沥青绝大多数满足规范对储存稳　定性的离析差小于２．５℃的要求；　由表１和表２的试验结果可知，ＳＢＳ改性沥青　绝大多数满足规范对储存稳定性的离析差小于　（６）综合考虑ＳＢＳ改性沥青的各项性能指标、　加工改性难度及造价等因素，推荐针对青海地区常　用的ＳＫ与双龙沥青选取４％～４．５％改性剂掺量进　行改性。　２．５￣Ｃ的要求。分析原因，由于相溶稳定剂的作用已　降低了基质沥青与ＳＢＳ之间的界面能，促进了ＳＢＳ　相的分散，并阻止了ＳＢＳ的凝聚，强化了沥青与ＳＢＳ　相问的粘结。离析试验结果表明：ＳＢＳ改性剂在沥　参考文献　［１］　沈金安．沥青及沥青混合料路用性能［Ｍ］．北　京：人民交通出版社，２００１．　青中形成分散稳定的均匀体系，并无明显离析现象　发生。　７　总结　［２］　中华人民共和国行业标准．公路沥青路面施　工技术规范（ＪＴＪ０４０—２００４）．北京：人民交通　出版社，２００４．　本文基于室内研究，通过采集青海省某地高速　公路施工工地ＳＢＳ改性沥青试验数据，可得出以下　结论：　［３］　中华人民共和国行业标准．公路改性沥青路　面施工技术规范（ＪＴＪ０３６—９８）．北京：人民交　通出版社，１９９８．　（１）ＳＢＳ对不同基质沥青的感温性影响有所不　同，但是并非ＳＢＳ掺量越大，其改性效果越好；　（２）试验结果表明，随着ＳＢＳ改性剂掺量的增　加，改性沥青软化点呈上升趋势，ＳＢＳ改性剂的掺人　［４］　林杰．ＳＢＳ改性沥青技术性能评价与质量控　制研究［Ｄ］．长安大学硕士学位论文，２０１１．　［５］　沈金安．改性沥青与ＳＭＡ路面［Ｍ］．北京：人　民交通出版社，１９９９．　显著提高了沥青的软化点，增强了其高温性能；　（３）基质沥青经ＳＢＳ改性后，其延度均有所改　变，但是，并非随着其掺量增加效果始终增加。ＳＢＳ　改性剂对基质沥青延度的改善需要合理的控制掺入　量，以确保其具有良好的低温性能；　［６］　李雯掸，樊亮，林荔萍．ＳＢＳ掺量对改性沥青　性能的影响［Ｊ］．山东交通科技，２００９，（０１）．　［７］　鄂宇辉．ＳＢＳ改性沥青改性剂掺量及改性效　果评价［Ｊ］．北方交通，２００７．