我國(guó)SBS改性瀝青研究應(yīng)用進(jìn)展

韓添羽　盛　彬

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱　150040)

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我國(guó)SBS改性瀝青研究應(yīng)用進(jìn)展

韓添羽盛彬

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040)

從研究方法、技術(shù)性能、老化性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性等方面，論述了我國(guó)現(xiàn)階段SBS改性瀝青的研究進(jìn)展，總結(jié)了現(xiàn)階段SBS改性瀝青新的研究方法，提出了幾種代表性的機(jī)理分析及評(píng)價(jià)體系，為SBS改性瀝青在工程中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

SBS改性瀝青，試驗(yàn)研究，老化性能，穩(wěn)定性

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，道路工程領(lǐng)域中重載交通和大交通量對(duì)路面材料性能的要求也在不斷提高。而在我國(guó)的公路交通體系中，瀝青路面道路占到80%以上，因此改善提高瀝青路面道路的研究成為近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究熱點(diǎn)，聚合物改性瀝青是其中主要研究方向之一，而在聚合物改性瀝青當(dāng)中SBS改性劑的使用比例占到一半以上。SBS改性劑是一種苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物，SBS改性瀝青具有良好的感溫、高溫抗變形和低溫延展性能,顯著地提高了路面的使用品質(zhì),在我國(guó)高速公路上得到了廣泛的應(yīng)用[1]。隨著國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)SBS改性瀝青的各項(xiàng)研究開(kāi)展逐漸深入，各類SBS改性瀝青在路用性能、老化性能、穩(wěn)定性等方面的試驗(yàn)研究和機(jī)理分析成果逐漸豐富，同時(shí)對(duì)SBS改性技術(shù)進(jìn)行完善提高其使用價(jià)值，為我國(guó)的道路領(lǐng)域提供巨大的技術(shù)支持，現(xiàn)本文將我國(guó)近年來(lái)SBS改性瀝青研究中的成果進(jìn)行總結(jié)概述。

1　試驗(yàn)研究

在我國(guó)現(xiàn)行的道路改性瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，常用常規(guī)瀝青試驗(yàn)指標(biāo)(針入度、延度、軟化點(diǎn))評(píng)價(jià)瀝青性能，但在對(duì)SBS改性瀝青的評(píng)價(jià)體系中還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者對(duì)SBS改性瀝青技術(shù)特性的研究采取了多種研究方式。欒自勝[2]在對(duì)SBS改性瀝青的低溫性能評(píng)價(jià)中采用的是BBR試驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到低溫等級(jí)溫度Tlc后與各瀝青的延度值進(jìn)行比較的研究方法。曹麗萍[3]在評(píng)價(jià)SBS改性瀝青低溫性能時(shí)，提出使用動(dòng)態(tài)剪切流變儀測(cè)定瀝青的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg作為SBS改性瀝青低溫性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并得到了驗(yàn)證。陳華鑫[4]在對(duì)SBS改性瀝青溫度敏感性指標(biāo)的研究中進(jìn)行了針入度試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)，研究發(fā)現(xiàn)采用由開(kāi)氏溫標(biāo)回歸方法得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)——黏溫指數(shù)更加能夠準(zhǔn)確表征SBS改性瀝青溫度敏感性。熊萍[5]在SBS改性瀝青的技術(shù)性能研究中，除采用常規(guī)三大指標(biāo)試驗(yàn)外，利用SHRP動(dòng)態(tài)剪切流變DSR試驗(yàn)研究其流變性能，考慮了加工工藝參數(shù)對(duì)瀝青的技術(shù)性能和相容性的影響進(jìn)行理論分析。王濤等[6]采用紅外光借譜圖深入研究聚合物改性瀝青的化學(xué)機(jī)理，利用差示掃描量熱(DSC)法得到瀝青的D譜圖對(duì)聚合物改性瀝青的高溫性能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

2　老化性能

瀝青老化是瀝青路面破壞的一項(xiàng)重要原因，SBS改性瀝青同樣存在老化從而對(duì)其使用性能產(chǎn)生影響，因此國(guó)內(nèi)外關(guān)于SBS改性瀝青的老化特性研究十分廣泛。張爭(zhēng)奇[7]研究了在短期和長(zhǎng)期老化狀態(tài)下SBS改性瀝青的高、低溫性能的變化。陳華鑫[8]考慮改性劑對(duì)瀝青在老化作用中的影響，采用動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)的結(jié)果準(zhǔn)確描述了基質(zhì)瀝青、RTFO老化瀝青和PAV瀝青的老化作用對(duì)各自的影響，在SBS改性瀝青老化機(jī)理方面的研究，國(guó)內(nèi)主流的研究方法是紅外線光譜(FTIR)試驗(yàn)對(duì)各類改性瀝青中的化學(xué)成分進(jìn)行探測(cè)研究，從化學(xué)分析角度解釋了SBS改性瀝青的老化機(jī)理[8-10]，陳華鑫等還利用膠凝滲透色譜法(GPC)試驗(yàn)從分子量和分子量的分布情況來(lái)分析研究改性瀝青老化機(jī)理。

3　穩(wěn)定性

SBS改性瀝青因?yàn)榛|(zhì)瀝青與改性劑之間的配伍性問(wèn)題，以及在工廠化生產(chǎn)或長(zhǎng)期儲(chǔ)存中易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,使SBS改性瀝青穩(wěn)定性研究成為改性瀝青研究中的一個(gè)重要課題[11]。熊萍[11]在針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中的不足之處，以美國(guó)的LAST法為理論依據(jù)自行研發(fā)設(shè)計(jì)了儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)儀,建立了以離析率Rs為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的SBS改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。馮新軍[12]在研究中針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中的缺點(diǎn)自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了筒法離析試驗(yàn)，建立了采用離析率Rz+1作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的SBS改性瀝青熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，同時(shí)成功研制出了熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)良的反應(yīng)性共混改性瀝青。王明燦[13]在SBS改性瀝青穩(wěn)定性研究中考慮不同因素對(duì)穩(wěn)定性的影響，進(jìn)行試驗(yàn)探究助劑對(duì)其儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響，提出了新的評(píng)價(jià)方法，研究了運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)的最優(yōu)工藝條件。

4　結(jié)語(yǔ)

SBS改性瀝青廣泛應(yīng)用于我國(guó)瀝青道路路面中，隨著對(duì)SBS改性瀝青的技術(shù)性能和質(zhì)量控制方法研究的不斷深入和發(fā)展，對(duì)SBS改性瀝青的路用性能和改性機(jī)理的研究方法和系統(tǒng)評(píng)價(jià)分析越來(lái)越健全，對(duì)SBS改性瀝青的老化機(jī)理分析和研究也日趨完善，在SBS改性瀝青熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性的研究評(píng)價(jià)體系和生產(chǎn)運(yùn)輸工藝上也在逐步發(fā)展。保證了SBS改性瀝青在從生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、養(yǎng)護(hù)各個(gè)方面的技術(shù)支持，為我國(guó)道路工程領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大價(jià)值。

[1]林杰.改性瀝青技術(shù)性能評(píng)價(jià)與質(zhì)量控制研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士論文,2011.

[2]欒自勝.SBS改性瀝青低溫性能評(píng)價(jià)方法[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(2):15-18.

[3]曹麗萍.應(yīng)用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度評(píng)價(jià)SBS改性瀝青低溫性能[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2006,19(2):1-6.

[4]陳華鑫.SBS改性瀝青溫度敏感性指標(biāo)研究[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2010,13(5):691-696.

[5]熊萍.SBS聚合物改性瀝青技術(shù)性能[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,25(1):10-15.

[6]王濤.SBS改性瀝青機(jī)理研究[J].石油瀝青,2008,22(6):10-14.

[7]張爭(zhēng)奇.SBS改性瀝青性能及老化的影響[J].公路,2005,9(9):150-155.

[8]陳華鑫.SBS改性瀝青老化后的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,29(1):1-5.

[9]趙永利.基于FTIR的SBS改性瀝青老化特性分析[J].建筑材料學(xué)報(bào),2011,14(5):620-623.

[10]肖鵬.基于紅外光譜法的SBS改性瀝青共混機(jī)理[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,26(6):529-532.

[11]熊萍.SBS改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2005,18(1):1-6.

[12]馮新軍.SBS聚合物改性瀝青熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士論文，2004.

[13]王明燦.SBS改性瀝青穩(wěn)定性研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士論文，2014.

Progress in research and application of SBS modified asphalt in China

Han TianyuSheng Bin

(SchoolofCivilEngineering,NortheastForestryUniv.,Harbin150040,China)

In this paper, the research progress of SBS modified asphalt is discussed from several aspects, such as research methods, technical performance, aging performance and storage stability, summarizes the new research methods of SBS modified asphalt and puts out several representative mechanism analysis and evaluation system, lays the theoretic foundation for the application of SBS modified asphalt in project.

SBS modified asphalt, experimental study, aging property, stability

1009-6825(2016)19-0101-02

2016-04-26

韓添羽(1994- )，女，在讀本科生；盛彬(1996- )，男，在讀本科生

TU535

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