SBS改性瀝青老化規律論述

（新疆北朋土木工程檢測咨詢有限公司，新疆 烏魯木齊 830016）

一、引言

瀝青的老化速率隨著使用年限不斷增加，一般而言，瀝青的老化可分為三個階段，即生產以及運輸時的老化，鋪設碾壓時的老化，服務運營時的老化。本文將通過研究瀝青老化過程中各個指標的變化規律，對不同瀝青的抗老化性能作出評價。

二、SBS改性瀝青結合料老化規律

當前，一般通過針入度、軟化點研究以及TFOT試驗來評價瀝青的抗老化性能。鑒于篇幅所限，本文僅對瀝青的軟化點和針入度進行論述。

在薄膜烘烤箱中設置不同溫度條件，并記錄四種改性瀝青不同的老化時間節點數據進行對比。鑒于施工時普通瀝青與SBS改性瀝青所需溫度不同，為研究SBS改性瀝青在高溫作用下的老化規律，本文設立了180℃高溫老化對比組，在0～9h的分散時間里研究SBS改性瀝青在不同階段的老化程度。四種瀝青的基本性能及其在90m in、170m in、290m in、350m in以及530m in時間節點下的老化情況如表1和表2所示。

表1.四種瀝青的基本技術性能

表2.四種瀝青在不同老化時間下的試驗結果

三、針入度

本文研究了瀝青在163℃以及180℃的條件下，針入度隨時間變化的規律由研究數據可知，在163℃的條件下，SBS改性瀝青的針入度呈現先上升后下降的趨勢，而在180℃時，則表現為持續降低的狀態。在瀝青基質以及SBS摻入量不同的情況下，針入度的老化情況有所不同，其中具有較高濃度的SBS改性瀝青抗老化性能有較為顯著的提高。出現這種現象可能是因為瀝青中的瀝青基質在老化后的含量先確定了老化后普通瀝青的針入度，接著才決定了膠體的不穩定指數。瀝青組分在溫度較高時較為分散，其相對分子的質量在增大后轉變成了瀝青基質，使得瀝青的針入度有所下降；改性瀝青的老化可分為兩個階段，即瀝青的老化以及改性劑的分解，因此，改性劑在一定程度上分擔了瀝青的老化程度，并且該種作用與SBS濃度的增加量成正相關關系，且分解后的改性劑對瀝青性能的影響有所降低，瀝青針入度隨著改性效果逐漸變差。SBS在163℃條件下分解后，針入度隨著改性效果的損傷而有所增加；在90m in之后，SBS分解速度逐漸下降，對改性效果的損傷也有所減小，針入度隨著瀝青硬化、老化程度的增加逐漸變小。但瀝青自身在180℃的溫度條件下的老化速度較快，分解后的SBS損失了部分改性效果，在這種情況下，針入度呈現下降趨勢；在90m in之后，SBS的改性效果有所降低，使得針入度的下降速度趨于平緩。

四、軟化點

瀝青軟化點在163℃以及180℃條件下，隨時間變化的規律如圖1和圖2所示。

SBS改性瀝青A和B的軟化點隨著老化時間的增加呈現不斷下降的趨勢；SBS改性瀝青以及殼牌70號+6%SBS改性瀝青隨著老化時間的增加而呈現出軟化點先降后升的趨勢，但在同等條件下，殼牌70號+4%SBS改性瀝青的軟化點則表現為不斷上升的趨勢。針對上述差異，本文對SBS改性瀝青采用了標準TFOT試驗進行驗證，所得結果如表3所示。

圖1.在163℃條件下，軟化點隨時間變化規律

圖2.在180℃條件下，軟化點隨時間變化規律

表3.TFOT試驗結果

從試驗數據可知，瀝青軟化點在經歷了同樣的老化時間之后，除了SBS改性瀝青A和D外，均呈現降低的趨勢，與文中研究結論一致。

在相同條件下，SBS改性瀝青軟化點變化規律不一致的原因在于SBS改性瀝青的老化由兩部分組成，即瀝青自身老化以及SBS的氧化分解，而瀝青的軟化點與時間呈正相關關系，但隨著SBS的不斷分解，其分子數量不斷減少，并逐漸破壞SBS改性瀝青的結構，改性效果受到影響。軟化點的差異主要是由兩者的結合所導致，瀝青的軟化點在較低的SBS濃度下，受到瀝青自身老化以及SBS氧化分解的共同影響。在SBS濃度較低時，瀝青軟化點主要受到自身老化的影響。殼牌70號+4%SBS改性瀝青的軟化點與時間呈正比。瀝青軟化點在較高SBS濃度時的主要影響因素為SBS的氧化分解，其具體表現為早期老化階段6%SBS改性瀝青，改性瀝青A和B的軟化點的快速下降趨勢。

五、結語

根據上述試驗得出，SBS改性瀝青的老化程度與其針入度之間存在一定的聯系，即SBS改性瀝青的針入度隨著老化時間的增加呈現出規律性的變化。因此，可采用針入度來表征SBS改性瀝青的老化程度。