我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來了公路交通量迅速增長、車輛大 型化和繁重的道路運(yùn)輸。盡管許多公路瀝青路面使用了符合要求 的重交通道路瀝青或進(jìn)口瀝青,仍不能滿足需要,瀝青路面的車轍、開裂、脆性坑槽等病害十分嚴(yán)重。就瀝青而言,影響瀝青路面使用性能的因素有瀝青混合料的瀝青用量、接觸面瀝青膜厚薄、瀝青層厚度、瀝青流遍特性、瀝青的油源及瀝青標(biāo)號(hào)、感溫性、感時(shí)性、瀝青老化性、瀝青化學(xué)組分以及瀝青與石料的粘附性、粘度等。為全面提高瀝青的錄用性能、改善瀝青混合料,采用改性瀝青是有效的措施之一。本文即從SBS改性瀝青的改性原理入手,對(duì)其生產(chǎn)工藝的相關(guān)問題作簡要的闡述。
1 改性瀝青相溶性機(jī)理
改性瀝青是由高分子聚合物改性劑作為分散相,用物理的方法以一定的粒徑均勻地分散到粒徑連續(xù)相重新構(gòu)成的體系。聚合物之間存在部分的吸附,極易發(fā)生兩相之間的離析。相溶性好是指作為分散相的聚合物以一定的徑粒,均勻分布在瀝青相,改性效果顯著。
2 生產(chǎn)改性瀝青的原料
生產(chǎn)改性瀝青的原料包括基質(zhì)瀝青、改性劑(SBS等)、和穩(wěn)定劑等。
2.1 基質(zhì)瀝青的選擇
SBS改性瀝青是在基質(zhì)瀝青中摻加少量的熱塑性橡膠,通過 一定的工藝加工而成,改性瀝青的性質(zhì)與基質(zhì)瀝青密切相關(guān)。因此要生產(chǎn)符合規(guī)范要求的改性瀝青,選擇基質(zhì)瀝青是關(guān)鍵。
2.1.1 基質(zhì)瀝青與改性劑SBS的相配性
石油瀝青的組成和性質(zhì)差異,歸根到底是由原油的組成和性質(zhì)差異。研究表明,瀝青是復(fù)雜的混合物,在環(huán)境溫度時(shí)呈現(xiàn)彈性型。優(yōu)質(zhì)瀝青由于其含有適宜的飽和烴、芳香烴、膠質(zhì)、 瀝青質(zhì)組成比例,摻入改性劑時(shí)由于足夠的軟相瀝青質(zhì)、芳香族溶解,形成瀝青/體系均勻結(jié)構(gòu)的混合物。但是機(jī)制瀝青的三大指標(biāo)并不能完全反映瀝青功能的組分性質(zhì)。因此我們?cè)谏a(chǎn)中采用 試驗(yàn)用高速剪切機(jī),對(duì)機(jī)制瀝青取樣改性,考察不同改性劑品種,最終選定合適的配方及工藝。
2.1.2 選用合適的機(jī)制瀝青標(biāo)號(hào)
改性瀝青的等級(jí)是按25℃針入度來區(qū)分的。一般來說,基質(zhì)瀝青用通常工藝手段改性后其針入度要下降20-25。如70號(hào)重交瀝青改性后針入度一般在45-50左右,只能符合I-D級(jí)要求。所以,加工I-D級(jí)一般選用70號(hào)瀝青,I-C級(jí)一般選用90號(hào)瀝青,I- B級(jí)一般選用110號(hào)瀝青。
2.1.3 基質(zhì)瀝青要符合重交瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求
目前的路用瀝青有普通道路瀝青和重交通瀝青。通過兩者的性能對(duì)比發(fā)現(xiàn),重交瀝青強(qiáng)調(diào)了15℃延度及含蠟量的要求。SBS 改性瀝青的突出優(yōu)點(diǎn)就是低溫延伸性能的大幅度提高,因而對(duì)基質(zhì)瀝青的低溫延度也有較高要求。同時(shí),基質(zhì)瀝青中含蠟量的高低,與改性瀝青的感溫性能相溶性也有直接關(guān)系。即含蠟量高時(shí)基質(zhì)瀝青與SBS的相溶性差,改性效果不理想,其感溫性能指標(biāo)PI值也越小。因此在《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》 (JTJ036-98)中明確規(guī)定了加工改性瀝青的基質(zhì)瀝青必須符合重交瀝青的要求。
3 溫度控制
在改性瀝青生產(chǎn)工藝中,除原料、設(shè)備外,最重要的是溫度控制。SBS改性劑的熔點(diǎn)在180℃左右,基質(zhì)瀝青的加熱溫度越高,SBS改性劑越容易被溶化、并能加快瀝青的溶解速度。但是,瀝青的溫度過高,瀝青容易老化;SBS改性劑會(huì)被氧化、焦 化、分解、降解,造成使用性能下降。所以基質(zhì)瀝青的溫度應(yīng)控制在165℃-180℃之間。另外,改性瀝青存儲(chǔ)時(shí)的溫度也要重視。使用表明,SBS改性瀝青長時(shí)間的在高溫條件下存儲(chǔ)時(shí)使用性能會(huì)有所下降,在150℃-160℃存儲(chǔ)時(shí),其各項(xiàng)指標(biāo)變化不大。
4 成品改性瀝青的存儲(chǔ)
成品改性瀝青存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)在于,一可以隨時(shí)監(jiān)測,檢查質(zhì)量, 保證使用性能;二供應(yīng)及時(shí)。要做到及時(shí)供應(yīng),除了生產(chǎn)能力的 保障外還要配備存儲(chǔ)設(shè)備——存儲(chǔ)罐。存儲(chǔ)罐有立式和臥式兩 種。改性瀝青在存儲(chǔ)罐中需要攪拌或循環(huán),因?yàn)楦男詾r青中含有 較多的極性化合物,而SBS改性劑屬于非極性化合物且粘度較 大,易聚集在上部,瀝青容易沉積在下部,產(chǎn)生離析現(xiàn)象。
5 結(jié)束語
SBS改性瀝青可以全面提高瀝青路面的高溫抗車轍性能、低 溫抗裂性能、水穩(wěn)性能、耐疲勞性能、抗老化性能、表面服務(wù)性能和行車舒適性能。
在SBS改性瀝青的生產(chǎn)過程中,必須考慮原料、設(shè)備、溫 度、存儲(chǔ)等多方面因素,只有實(shí)時(shí)控制,才能既保證質(zhì)量又降低成本。
事實(shí)業(yè)已證明:推廣應(yīng)用改性瀝青修筑瀝青混合料路面,已成為我國公路建設(shè)的迫切需要;改性瀝青的用途及市場前景看好。
(文章來自網(wǎng)絡(luò))