淺談SBS改性瀝青材料的技術特性及瀝青面層施工的建議

徐瑞芳

（山西省交通建設工程監理總公司，山西 太原 030012）

淺談SBS改性瀝青材料的技術特性及瀝青面層施工的建議

徐瑞芳

（山西省交通建設工程監理總公司，山西 太原 030012）

文章主要介紹了SBS改性瀝青材料的技術特性，并簡述了在改性瀝青面層施工中的幾點建議，從而達到確保改性瀝青路面能夠滿足現代交通發展的要求。

改性瀝青；技術特性；面層施工；建議

改革開放30年來, 隨著中國經濟的高速發展,各級公路交通流量和行駛頻度急劇增長，貨運車的軸重也不斷增加。為了使公路工程及時適應這種變化,要求進一步提高路面抗流動性，即高溫下抗車轍的能力；提高路面的柔性和彈性，即低溫下抗開裂的能力；提高耐磨耗能力和延長路面的使用壽命。這些使用要求的提高對瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰。

經過數十年研究開發，出現了品種繁多的改性道路瀝青。這些改性瀝青表現出了良好的工程實用效果，目前改性瀝青已經大規模的用于高速公路的路面施工中。文章結合廣梧高速公路改性瀝青路面的設計要求及施工實踐，主要從改性瀝青材料的特性出發，簡述了SBS改性瀝青材料的技術指標及對改性瀝青面層施工提出了幾點建議，從而達到確保改性瀝青路面施工質量并能夠滿足現代交通發展的要求。

1 改性瀝青的技術特性

1.1 改性瀝青的概念

改性瀝青是通過摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青結合料。改性瀝青其機理有兩種，一是改變瀝青化學組成，二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網絡結構。

1.2 SBS改性瀝青材料

SBS改性瀝青：SBS是苯乙烯丁二烯苯乙烯的嵌段共聚物，屬熱塑性橡膠，具有優異的低溫性能，在－75℃仍保持柔軟性，脆點－100℃，常溫下呈橡膠態。將SBS加入熱瀝青中，在一定的溫度和機械剪切力作用下，與瀝青形成均勻混合體，該混合體為SBS改性瀝青。當SBS摻量達到一定比例時，改性瀝青中SBS橡膠呈連續相，所以SBS與瀝青混合后，除仍然保持原有瀝青防水的可靠性外，還大大地改善了瀝青的低溫脆性，保持了橡膠的彈性、柔韌性、延展性、黏附性、耐氣候變化性等橡膠特征。

1.3 基質瀝青與SBS改性劑的配伍性

制造改性瀝青的基質瀝青應與SBS改性劑有良好的配伍性，在配制時，應選擇不同基質瀝青與SBS改性劑進行室內摻配試驗，比較改性瀝青的各項性能指標；在選定合適的摻配材料之后，供應商在提供改性瀝青的質量報告時應提供基質瀝青的質量檢驗報告或瀝青樣品，并應要求廠家保證供貨材料質量的穩定性。

表1 SBS改性瀝青的技術指標

1.4 SBS改性劑劑量對改性瀝青性能的影響

改性瀝青的劑量以改性劑占改性瀝青總量的百分數計算，在基質瀝青不變的條件下，改性瀝青的各種性能基本上隨著SBS改性劑劑量的增加而提高。劑量在3%以下時，對瀝青性能的改善不明顯；劑量大于4%時，改善幅度明顯增加。

圖1為改性劑劑量與不同基質瀝青軟化點的變化比較圖。

圖2為改性劑劑量與不同基質瀝青5℃延度變化比較圖。

圖3為改性劑劑量與不同基質瀝青彈性恢復變化比較圖。

圖1 改性劑劑量與不同基質瀝青軟化點的變化比較圖

圖2 改性劑劑量與不同基質瀝青5℃延度變化比較圖

圖3 改性劑劑量與不同基質瀝青彈性恢復變化比較圖

1.5 SBS改性瀝青的加工

SBS改性瀝青宜在固定式工廠或在現場集中制作，加工溫度不宜超過180℃。室內加工時應采用小型高速剪切機加工，大規模生產采用固定式或移動式設備進行生產。生產前應對設備進行不斷的調試直至達到最佳狀態為止，包括膠體磨的間隙、溫度、遍數，剪切機的轉速、時間這些參數，同時應要求生產設備廠家派專門人員到場對設備進行調試。

國內巨大的市場也吸引了大量的外資企業，同時外資企業帶來的國際化技術標準、管理模式和經營理念也為民營電梯企業在技術、質量、管理、服務上步入國際化行列提供了便利。根據中國電梯協會統計，2015年外資品牌約占國內54%的市場份額，國內本土電梯品牌約占有46%的市場份額，我國電梯行業呈現外資品牌與本土品牌二元競爭的市場格局。

1.6 SBS改性瀝青的質量檢驗與控制

SBS改性瀝青加工完成后，現場應及時檢查軟化點、低溫延度、PI值、彈性恢復四大指標。工廠制作的成品改性瀝青到達施工現場后存放在改性瀝青罐中，在施工過程中應定期取樣檢驗產品質量，發現離析等質量不符合要求的改性瀝青不得使用。

2 SBS改性瀝青面層施工的幾點建議

改性瀝青在世界各國公路路面施工中得到了很大發展，在中國的用量近年來也得到了大幅度的增加，改性瀝青在提高路面高溫下抗車轍的能力、低溫下抗開裂的能力、提高路面耐磨耗能力和延長路面的使用壽命等方面表現出了很大的優越性。但是人們必須明確一點，并不是使用改性瀝青就能夠保證瀝青路面的施工質量，因此，在瀝青混凝土路面施工過程中，首先還是要高度重視提高現場施工水平，減少施工的變異性，才能從根本上保證瀝青路面的整體施工質量。

鑒于上述情況，筆者依據多年的瀝青混凝土路面施工經驗和教訓，給今后的SBS改性瀝青面層施工提出幾點建議，以供同行參考。

2.1 對各面層層間的要求

瀝青路面的設計是在層間完全連續的條件下進行的，在上、中面層施工前，要絕對保證中、下面層頂面干凈，沒有污染，同時嚴禁中央分隔帶的填土散落到下面層或攤鋪完成的中面層表面；在施工上、中面層前，必須在中、下面層頂面撒布改性乳化瀝青黏層油。

2.2 要高度重視中、下面層的施工質量

瀝青混凝土路面中、下面層在整個路面結構層中有著非常重要的功能，只有保證了中、下面層的施工質量，才能確保整個瀝青路面的質量。中、下面層在面層結構中的主要功能，見圖4。

圖4 中、下面層在面層結構中的主要功能

圖5 不同軸重下15 cm 面層中的剪應力分布曲線

2.3 對改性瀝青中面層混合料的指標要求

廣梧高速公路改性瀝青路面中面層的設計明確規定，對SBS改性瀝青混合料檢測時，各項技術指標必須達到如下要求：

動穩定度＞3 000次/mm；凍融劈裂殘留強度≥80%；浸水馬歇爾殘留穩定度≥85%；穩定度＞8.0 kN；空隙率：3%～5%；瀝青飽和度：65%～75%；流值20～50；彎曲破壞應變≥2 800。

2.4 對SBS改性瀝青混合料配合比設計的建議

瀝青混合料必須在對同類公路配合比設計和使用情況調查研究的基礎上，充分借鑒成功的經驗，選用符合要求的材料進行配合比設計。在材料選用中，應采用質量較好的機制砂，有利于提高混合料的動穩定度和推擁現象；同時應減少最大公稱粒徑附近的粗集料用量，以利于路面攤鋪的均勻性，減少離析現象；也可以適當減少4.75 mm以下細集料的用量，有利于解決路面壓實時的推擁現象。在馬歇爾試驗時，擊實的溫度一定要保證，否則會造成路面實際空隙率偏低，容易導致路面透水和產生車轍。

2.5 對改性瀝青混合料溫度的要求

改性瀝青混合料的施工溫度應根據施工現場實際情況和《公路瀝青路面施工技術規范》來控制，具體如下：出廠溫度175～185℃；攤鋪溫度不低于160℃；初壓溫度不得低于150℃；終壓溫度不得低于120℃；同時注意氣候溫度的變化。

2.6 保證級配的穩定性

經設計確定的標準配合比在施工過程中不得隨意變更，生產過程中應加強跟蹤檢測，嚴格控制進場材料的質量，料源要固定。要隨時檢查冷料倉的進料速度，尤其是細集料部分；要反復調整冷料的進料速度，盡量避免溢料；拌和站要自動控制，不可手動調整，尤其在有溢料的時候。逐鍋在線監測時各篩孔級配允許的波動范圍：≥4.75 mm篩：±3%；0.15～4.75 mm篩：±2%；0.075 mm篩：±1.0%；油石比：±0.2%。

2.7 必須保證SBS改性瀝青混凝土能夠在高溫下施工

具體措施如下：運料車加強覆蓋；配備足夠的壓實設備；壓路機要緊跟攤鋪機進行碾壓；事先預熱膠輪壓路機，嘗試先上膠輪再振動碾壓；要控制壓路機的灑水量。

2.8 要盡量避免SBS改性瀝青混合料的離析問題

SBS改性瀝青混合料的離析分為以下兩種情況：

（1）集料級配離析——最常見的瀝青混合料離析形式。表現為粗細集料分離，鋪筑的路面可見表面局部粗細差別大，表面構造深度、透水性、材料密度、空隙率等均勻性不好、離散性大。

（2）混合料溫度離析——由于混合料生產、儲存、運輸、攤鋪過程造成的內部溫度的不均勻分布，使得路面壓實效果不均勻。溫度低、壓實度不足的區域可能會發生早期破壞。

防止離析的措施：分成小堆存料；裝車時挪動車位；加強覆蓋，避免溫度離析；攤鋪機在還剩較多料時，提前收料斗；調整攤鋪機到最佳狀態；控制好攤鋪速度。

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年畢業于山西省交通學校，2007年畢業于長安大學，工程師。