利用70號瀝青生產I-A、I-B改性瀝青的研究

許曉進，蔡曉明，劉起付，夏斌

（中石油江蘇燃料瀝青有限責任公司，江陰 214400）

隨著我國經濟的高速發展，公路交通事業也進入了迅猛發展期，公路交通部門對道路瀝青的要求也越來越高。普通重交瀝青已經遠遠不能滿足現在交通荷載的需要，改性瀝青有著較好抗車轍能力、抗水損能力以及較好的強度、硬度，已被廣泛使用。目前國內改性瀝青市場上大部分都是I-D、I-C 產品，主要用于南方炎熱地區，但是在北方寒冷地區I-B、I-A 改性瀝青正逐步的代替了重交90 號、110 號瀝青。目前國內改性瀝青生產廠家加工I-D 級改性瀝青一般選用70 號瀝青、I-C 級選用90 號瀝青、I-B級選用110 號瀝青、I-A 級選用130 號以上的瀝青作為基質瀝青，但是生產110 號以上牌號的重交瀝青廠家數量較少，制約了I-A、I-B 改性瀝青的生產使用。利用普通70 號瀝青在一定的試驗條件下通過改性劑、相容劑摻量的研究及優化，確定了生產I-A、I-B 改性瀝青的配方。

1 試驗部分

1.1 產品技術指標要求

本次試驗利用中石油自產70#瀝青為原料，通過添加不同比例的自產減線油和改性劑，確定生產符合交通部JTG F40—2004（《公路瀝青路面施工技術規范》）中I-A、I-B 級SBS 改性瀝青技術配方，主要指標要求見表1。

表1 I-A、I-B SBS 改性瀝青主要指標要求

1.2 試驗原料

基質瀝青采用中石油自產的70 號A 級瀝青，主要性質見表2。

改性劑采用戴納索的C-501 型SBS，主要性質見表3。相容劑為中石油自產的減線油，主要性質見表4。穩定劑為國內某廠家生產的穩定劑，型號為HMD-2，主要性質見表5。

表2 70 號A 級瀝青性質

表3 改性劑性質

表4 相容劑性質

表5 穩定劑性質

1.3 樣品的制備

將已準確稱量的基質瀝青加熱至流動狀態，按照試驗方案將定量相容劑加入基質瀝青中，將混合后的瀝青放在加熱套中加熱至180～185 ℃，按照試驗方案將定量SBS 改性劑緩慢的加入瀝青中，開啟剪切速率控制在3 500 r/min，溫度控制180～185 ℃，剪切研磨20 min。剪切結束后切換至攪拌狀態，加入定量的穩定劑攪拌2.5 h，溫度控制在180～185 ℃，即制得SBS 改性瀝青。

2 試驗結果與討論

2.1 相容劑添加量對改性瀝青性質的影響

在固定基質瀝青及助劑品種的條件下，A1、A2、A3 號試驗改性劑添加量為5.0%，通過改變相容劑加入量，考察制備得到的I-A 改性瀝青樣品的差異；B4、B5、B6 號試驗改性劑添加量為4.0%，通過改變相容劑加入量，考察制備得到的I-B 改性瀝青樣品的差異。試驗數據如表6所示。

由表6數據可知，I-A、I-B 改性瀝青在基質瀝青、改性劑、穩定劑量固定的情況下，通過改變相容劑的加入量制備得到的改性瀝青樣品都能滿足指標要求，隨著相容劑量的加大針入度增加、軟化點略有降低、老化前及老化后延度有所增加，其它指標無明顯差異。

表6 不同相容劑加入量對改性瀝青的影響

2.2 改性劑添加量對改性瀝青性質的影響研究

在固定基質瀝青及助劑品種的條件下，A3、A4、A5 號試驗相容劑添加量為12.0%，通過改變改性劑加入量，考察制備得到的I-A 改性瀝青樣品的差異；B3、B4、B5 號試驗相容劑添加量為8.0%，通過改變改性劑加入量，考察制備得到的I-B 改性瀝青樣品的差異。試驗數據如表7所示。

表7 不同改性劑加入量對改性瀝青的影響

由表7數據可知，I-A、I-B 改性瀝青在基質瀝青、相容劑、穩定劑量固定的情況下，通過改變改性劑的加入量制備得到的改性瀝青樣品都能滿足指標要求，隨著改性劑量的加大針入度降低、軟化點增加、I-A 改性瀝青老化前及老化后延度增加，但是I-B 改性瀝青老化前及老化后延度改性劑量的加大而有所降低，其它指標略有差異。

根據添加不同劑量穩定劑、相容劑綜合考察，I-A 改性瀝青試驗中A5 方案成本相對較低，各項指標較好，能夠滿足交通部規范的指標要求，可以有效降低生產成本。I-B 改性瀝青試驗中B1 方案各種助劑加入量較少，同時各項指標能夠滿足交通部規范要求，符合實際生產需要。

3 結論

a）在改性瀝青生產中，可以利用70 號瀝青摻入適當的減線油通過正常的改性工藝生產出合格的I-A、I-B 級SBS 改性瀝青產品。

b）70 號瀝青可以通過改性配方的優化生產出軟化點、老化前后延度高于交通部標準的I-A、I-B 級改性瀝青產品。