梁德洪
广东粤运佳富实业有限公司 523000
摘要:当前，高等级沥青路面均使用改性沥青混合料，改性剂用量越来越大，但改性剂的价格不菲，因此为改性剂确定一个合理的掺量是很必要的。所谓合理掺量，即混合料既能够满足路面结构性和功能性的需要，又有合理的经济性能。为研究SBS改性沥青混合料路用性能，对不同掺量的SBS改性沥青混合料、基质沥青混合料、助剂予以调配设计和路用性能的对比试验。试验结果显示，SBS掺量在3%-3.5%范围内，沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性随着掺量的增加而增强，加入抽出油助剂可提高低温抗裂性能，但会降低抗车辙性能。因此，制备SBS改性沥青其SBS改性剂的掺量应控制在3%-3.5%。
关键词:SBS改性沥青；混合料；路用性能
引言：目前，SBS改性沥青比基质沥青的高低温性能与耐久性性能均有明显的优势，并广泛使用于公路建设当中。但是，现行的改性沥青工艺还有所欠佳，为进一步提高改性沥青质量，降低公路病害，本文着重对技术参数的选择进行研究。
一、SBS改性沥青的制备
1.1试验材料
试验材料选用某石化公司70#基质沥青和SBS改性剂，经检验其各项指标均满足中国相关规范要求。SBS改性剂具有防水性能好，低温韧性好，施工方便等特点，并且SBS改性剂使用简便，可在施工现场直接加工改性沥青混合料。
1.2SBS改性沥青制备
称取适量的石化70#基质沥青，依据SBS掺量不同计算并称量SBS改性剂，将基质沥青加热到160℃，用机械搅拌，待温度达到180℃时，放入SBS改性剂进行高速搅拌，并保持恒温在180℃，30min后，取出样品放入185℃烘箱中进行2h溶胀发育。
二、SBS改性沥青混合料路用性能实验
本文采用的两种石料，粗集料为片麻岩，细集料为石灰岩，级配为AC-13，采用马歇尔实验法确定4.8%为石油比。
2.1高温稳定性能
高温稳定性不足的沥青混合料是沥青路面产生早期病害（车辙）最主要原因之一，因此现代交通状况对沥青混合料的高温稳定性的要求越来越高，并且高温稳定性是沥青混合料路用性能中最重要的指标之一。
2.1.1不同掺量对沥青混合料的高温性能影响
选用掺量为3%、3.5%、4%的SBS与某石化公司70#基质沥青进行混合，依照4.8%的油石比成型车辙板试件进行车辙实验，
不同掺量的沥青混合料车辙实验结果：
70#沥青混合料动稳定度（次/mm）45min变形量（mm）60min变形量（mm）
0%SBS11723.7504.207
3.0%72031.5421.625
3.5%101601.0101.070
4.0%92681.1261.190
从中可看出石化70#基质沥青经过SBS改性后，动稳定度明显增大，说明SBS改性沥青可提高沥青混合料在高温下的抗车辙能力。
2.1.2助剂抽出油对沥青混合料高温性能的影响
抽出油是润滑油生产中的副产品，目前主要用于燃烧油的调和油，利用率较低，而抽出油中含有的一定量芳烃，可作为优良的道路沥青调和成分。选用糠醛抽出油掺量为1%、2%、3%分别于石化70#SBS改性沥青进行混合，混合料依照4.8%油石比成型车辙板件进行车辙实验。
不同抽出油掺量的车辙实验结果
抽出油掺量动稳定度（次/mm）与未掺时降低倍数60min变形量（mm）
改性沥青+0%724311.705
改性沥青+1%71580.981.276
改性沥青+2%62370.851.526
改性沥青+3%53380.732.243
从中可看出，随着在改性沥青中抽出油的掺量增加，动稳定度出现明显的降低。
2.2低温抗裂性能
沥青混合料是一种粘弹性材料，弹性特征是其在低温时的主要表现。外界温度变化较大，混合料的内部就会因温度产生收缩应力，当该收缩应力大于混合料本身的极限应力时便会发生开裂。
2.2.1不同掺量对沥青改性混合料低温性能的影响
选用掺量为3%、3.5%、4%的SBS与石化70#基质沥青进行混合，依照4.8%的油石比成型试件进行低温弯曲实验。
不同SBS掺量改性沥青混合料低温弯曲试验结果
70#沥青混合料抗弯拉强度（Mpa）破坏应变（με）弯曲劲度模量（Mpa）
70#基质沥青8.7517435028
3.0%10.6624034443
3.5%10.7625864161
4%11.0527054086
从中可看出，基质沥青混合料的低温抗弯拉强度明显小于SBS改性沥青混合料的，基质沥青的低温破坏应变明显小于SBS改性沥青混合料。
2.2.2助剂抽出油对沥青改性混合料低温性能的影响
选用糠醛抽出油掺量为1%、2%、3%分别于石化70#SBS改性沥青进行混合，混合料依照4.8%油石比试件进行低温弯曲试验。
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不同抽出油掺量的低温弯曲实验结果
抽出油掺量抗拉强度（Mpa）破坏应变（με）弯曲劲度模量（Mpa）
改性沥青+0%11.4224354688
改性沥青+1%11.2025464402
改性沥青+2%10.7226274082
改性沥青+3%10.2723454327
从中可看出，在改性沥青中掺进抽出油会降低其低温抗弯拉强度，在改性混合料中增加抽出油掺量，混合料的破坏应变增大后又减小。
2.3水稳定性能
沥青路面的水损害是常见病害，沥青混合料抗水损害的能力是水稳定性的反映，因此，需要对沥青混合料进行水稳定性测验。
2.3.1不同SBS掺量对改性沥青混合料的水稳定性影响
依照我国目前对沥青的技术要求，采用动容劈裂测验SBS改性沥青混合料的水稳定性。
不同SBS掺量对改性沥青的水稳性实验结果
沥青劈裂强度（Mpa）残留强度比（%）
冻融循环未经循环
基质沥青0.280.3476
3%SBS改性沥青0.800.8886
3.5%SBS改性沥青0.930.9696
4%SBS改性沥青1.161.2397
从中可看出，基质沥青的劈裂强度小于SBS改性沥青混合料，同样基质沥青的残留强度比也小于改性沥青混合料，说明SBS改性剂可提高沥青混合料的水稳定性。
2.4耐老化性能
沥青混合料的耐老化性能是沥青路面使用寿命与质量的主要影响因素，受沥青老化的影响，路面沥青的物理、力学等指标会随着时间的推移而逐渐降低。
2.4.1SBS改性沥青的老化对沥青混合料高温性能影响
采用烘箱加热法促使沥青混合料短期老化，进行延时烘箱加热法模式沥青混合料长期老化的过程，具体步骤为将短期老化的沥青过夜冷却，剥离模块，放于85℃的烘箱中，恒温保持120h，最后在不移动沥青的情况下，将烘箱温度冷却至常温，最后对老化后的沥青进行高温车辙实验。
老化后SBS改性沥青混合料行高温车辙实验结果
70#沥青混合料未老化短期老化长期老化
动稳定度（次/mm）动稳定度（次/mm）与未老化时增高率（%）动稳定度（次/mm）与未老化时增高率（%）
3.0%720178779.3926428.5
3.5%101601120310.31145412.6
4.0%92661125121.51178427.1
从中可看出，老化后的沥青混合料的动稳定度明显增加，说明应用老化后沥青的动稳定度来评价混合料的高温性能是不可靠的。
2.4.2SBS改性沥青的老化对沥青混合料低温性能影响
对经过短期老化与长期老化后的SBS改性沥青混合料，进行低温弯曲实验。
老化后SBS改性沥青混合料行低温弯曲实验结果
70#沥青混合料破坏应变（με）
未老化短期老化长期老化
3.0%240223012032
3.5%259123372104
4.0%270725862218
从中可看出，不同老化阶段的沥青混合料破坏应变从大到小的顺序为：未老化、短期老化、长期老化，说明老化后的沥青混合料的抗弯拉应变降低，低温抗变形能力减弱。
实验结果显示，SBS的掺量控制在3%～4.5%内，改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能会随着掺量的增加而增强，并且助剂抽出油的掺入可提高SBS改性沥青的低温抗裂性，但高温抗车辙能力会下降。因此，制备SBS改性沥青其SBS改性剂的掺量应控制在3%～3.5%内，可进一步的发挥沥青混合料的性能。
四、SBS改性沥青试验中应注意的问题
1、试验样品的取样
在施工过程中所用的改性沥青每车都必须检验。取样一定要均匀，具有代表性。对每份试样应加热后一次浇满所需的试模，不宜重复加热使用。试验浇模的温度必须达到160℃以上，并且浇模和混合料的制备之前，必须充分搅拌均匀
2、做软化点试验
必须按试验规程将试样加热至充分流到后，浇注试样环，不允许使用其他方法填满试样环，否则试验结果误差很大。
结束语：
SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性比较强，涉及范围比较广的一个系统工程。现代化的施工机械中，高素质的人员，成熟的施工工艺是必要的质量保证手段，同时必须建立质量岗位责任制。随着SBS改性沥青在我国的进一步推广，必将在我国的道路建设中发挥重要作用，在配比过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，这样才能铺筑出优良的路面工程。希望可以通过以上对SBS改性沥青混合料配合比设计的叙述，对大家有所帮助。以上不足之处，望各位同仁提出宝贵意见。
参考文献：
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[4]李霞.布敦岩沥青混合料路用性能研究.武汉理工大学学报，2011.9
[5]李惠冰.基于外加剂技术的沥青混合料路用性能研究.郑州大学学报，2011.06
论文作者:梁德洪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
标签：沥青论文; 改性沥青论文; 性能论文; 低温论文; 基质论文; 车辙论文; 高温论文; 《防护工程》2018年第4期论文;