SBS改性瀝青在路面工程中的應用

劉鵬飛 李延武

（登封市公路工程處，河南 登封452470）

0 緒論

（1）研究背景

公路交通作為國家經濟發展的主要推動力，為我國經濟的快速發展作出了巨大的貢獻。由于今年來我國運輸業發展迅速，交通量快速增長、超載過載現象嚴重以及重型車輛的大量使用。普通瀝青混合料已經不能滿足現有交通對路面材料的要求。由于普通瀝青混合料的材料特性，在現有的交通狀況中會產生大量的早期破壞等一系列路面病害。主要路面破壞情況有：SBS改性瀝青混合料[1]作為近年來公路工程中的重要新型路面材料依靠其優越的材料特性，被廣泛運用在瀝青路面施工中。

（2）SBS改性瀝青混合料發展現狀

SBS改性瀝青二十世紀90年代進入我國[2]。由于早期我國不具備生產SBS改性瀝青材料的技術能力，所以長時間內我國SBS改性瀝青材料大量依靠國外進口[3]。隨著我國生產能力的逐步提升，在上世紀90年代開始我國開始在公路工程中大量的使用SBS改性瀝青混合料。SBS改性瀝青主要有以下幾點材料特性[4]：

1）增強路面摩擦特性；

2）增強路面承載能力；

3）減緩瀝青路面老化現象的發生；

4）提高路面抗疲勞特性，延長路面使用時間；

5）增強路面彈性以及韌性；

6）適應溫差較大地區的使用環境；

7）降低瀝青路面由于化學反應導致的破壞；

8）增強路面粘接能力

隨著我國公路技術的快速發展，原有的單一改性瀝青材料已經漸漸不能滿足我國公路技術的快速發展了。我國現有的SBS改性瀝青材料已經開始由單一改性瀝青逐漸向復合式改性瀝青材料轉變[5]。也就是我國現在的瀝青公路技術正在經歷由PE改性瀝青向PE改性瀝青以及SBS改性瀝青復合材料再向SBS改性瀝青材料轉變的階段。

1 SBS改性瀝青技術研究

SBS改性瀝青由于其自身獨特的力學特性以及材料特性，在許多方面都具有優于普通瀝青混合料的特點。但是由于改性瀝青配置方法復雜，容易由于基質瀝青與改性劑配合比的變化產生自身性質變化。再綜合SBS改性瀝青較為高昂的造價，所以SBS改性瀝青混合料一旦配置失誤，將會產生極大的經濟損失與施工事故，所以為了保證SBS改性瀝青路面的快速發展。SBS改性瀝青混合料的技術特性則成為了路面技術研究中的重中之重。

1.1 改性瀝青種類以及性質研究

1.1.1 改性劑種類

改性瀝青以及改性瀝青混合料主要是指在瀝青中摻加高分子聚合物、橡膠粉以及其他外摻劑或者經過對瀝青進行輕度的氧化處理的瀝青結合料。其中，改性劑主要是指在基質瀝青中所摻加的天然或者人工的材料，主要用于改善瀝青性質。改性瀝青的改性劑主要有：熱固性樹脂類、熱塑性樹脂類、橡膠類以及熱塑性橡膠類。

1.1.2 性質研究及比較

瀝青路面使用性能主要取決與瀝青材料的材料特性。經過改性后的瀝青混合料可以有效的增強瀝青路面的力學特性以及材料特性。保證瀝青公路的正常使用。評價改性瀝青混合料性質好壞的主要標準有以下幾點：

（1）低溫性能指標：保證材料在高溫條件下仍然具有較好的應力松弛特性，不會由于過高的溫度應力導致路面產生破壞；

（2）感溫性指標：感溫性指標是瀝青材料的核心指標。較好的感溫性能可以保證瀝青材料不會由于溫度變化而產生破壞；

（3）熱穩定性指標：由于瀝青材料長時間暴露在室外，嚴苛的環境對瀝青材料的熱穩定性有較強的要求。較好的熱穩定性指標可以保證瀝青材料的耐久性；

（4）高溫性能指標：高溫性能指標直接影響到瀝青材料與混合料之間的粘接作用。

1.2 基質瀝青選擇要求

SBS改性瀝青混合料是在基質瀝青中添加SBS熱塑性橡膠后形成的一種改性材料。所以基質瀝青的蠟含量等一系列指標對改性瀝青材料的特性有著極其重要的關系。所以基質瀝青的選擇決定了改性瀝青材料的性質。基質瀝青的選擇要求主要有以下幾點：

（1）基質瀝青與改性材料的配伍性；

（2）基質瀝青自身性質能否滿足重載交通要求；

（3）瀝青標號選擇合理。

1.3 改性瀝青技術指標研究

改性瀝青技術指標直接反映了改性瀝青在路面工程施工技術中是否可以滿足使用要求。根據試驗結論以及具體施工經驗總結，關于改性瀝青施工主要有以下幾點結論：

（1）使用星型改性劑進行改性的SBS改性瀝青材料特性要低于采用線性改性劑進行改性的瀝青材料；

（2）改性瀝青技術指標與改性劑計量成正比關系；

（3）改性瀝青的技術指標與基質瀝青材料特性之間有緊密聯系，基質瀝青材料特性越好，改性瀝青混合料技術指標越優秀。

2 SBS改性瀝青施工技術要求

原材料技術指標要求：

瀝青材料其各個原材料的技術指標對瀝青混合料有著極其重要的技術影響。合格的原材料決定了改性瀝青材料技術指標是否符合瀝青路面設計以及使用要求。

（1）基質瀝青

基質瀝青作為SBS改性瀝青的重要原材料，其技術指標直接決定了改性瀝青混合料的技術指標。具體施工時對于瀝青的針入度、密度、延度以及軟化點等技術指標要進行試驗驗證。不符合技術指標要求的瀝青不能作為基質瀝青使用。

（2）集料與填料

集料與填料作為改性瀝青混合料的重要組成部分，對SBS改性瀝青的技術指標有著極其重要的影響。集料以及填料在使用前要對集料的壓碎值、親水系數以及吸水率等技術指標進行試驗確認。

（3）改性劑

改性劑作為SBS改性瀝青的重要外摻劑，其種類以及計量需要經過試驗進行確定。經過嚴密的實驗數據以及理論支撐證明計量大小以及改良性質確定后再行添加。

3 結論

通過理論研究以及具體施工經驗總結，關于SBS改性瀝青在路面施工技術的應用得到以下幾點結論：

（1）改性劑的劑量直接決定了SBS改性瀝青的力學特性以及路面使用特性；

（2）在進行SBS改性瀝青混合料制作時一定要對基質瀝青進行技術指標分析，保證基質瀝青技術指標符合路面材料技術指標要求；

（3）路面施工時要對SBS改性瀝青原材料進行嚴格的質量控制，保證原材料技術指標滿足SBS改性瀝青設計要求。

（4）SBS改性瀝青的材料特性受到改性劑材料特性的影響較大，在選擇改性劑時一定要注意改性劑的材料特性。必須選擇滿足設計要求的改性劑作為瀝青混合料的摻加劑。

［1］沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[J].1998.

［2］沈金安.改性瀝青與SMA路面[J].1999.

［3］公路瀝青路面施工技術規范[S].1994.

［4］楊林江,李井軒.SBS改性瀝青的生產與應用[J].2001.

［5］JTJ059,95 15公路路基路面現場測試規程[M]//楊文淵.道路施工工程師手冊.人民交通出版社.