淺談SBS橡膠復合瀝青制備工藝和路用性能

摘要：研究發現采用SBS改性劑和橡膠粉對基質瀝青經過科學加工后，該類瀝青的針入度降低，而軟化點、延度和彈性恢復明顯變大，這表明瀝青的高溫穩定性和低溫變形能力得到較大改善。基于此，本文針對該復合瀝青的制備工藝和路用性能進行了探討，以期為相關研究提供參考。

關鍵詞：SBS;橡膠粉;復合瀝青;設備;工藝;路用性能

中圖分類號：U414 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2020）05-0000-00

0 引言

大量超載車輛給公路面層帶來難以承受的結構性損傷，致使路面出現破損，降低公路的舒適性[1]。當前，普通基質瀝青已不能滿足高等級瀝青路面要求，因此為達到道路建設、路面養護要求，對道路工程材料及施工工藝予進行優化及改進成為當前工作的重點。從瀝青混凝土路面材料和結構可以看出瀝青的路用性能是決定路面質量及使用壽命的關鍵，目前，只要提高瀝青的技術指標，才能滿足高等級公路路面的需求[2]。在眾多瀝青改性材料中，SBS改性劑和橡膠粉是現階段使用比較多的改性劑，SBS改性劑可以提高瀝青混合料的低溫性能、高溫性能和彈性性能，能增強骨料與瀝青的粘附性，橡膠粉能提高普通基質瀝青的低溫抗裂性、高溫穩定性、流動性和耐熱性。

1 瀝青加工設備

瀝青加工一般采取工廠化加工，SBS加工主要設備有卸油池、基質瀝青罐、高溫罐、換熱器、快速升溫罐、生產罐、皂液罐、膠體磨、發育罐、卸油平臺、操作室和一系列瀝青泵、流量計、壓力表、供熱系統組成。

橡膠瀝青加工設備和SBS設備基本相同，只是生產罐和操作室是獨立放置的（橡膠瀝青加工設備沒有膠體磨而是均化機）。SBS橡膠瀝青加工設備，如圖1所示。

2 SBS橡膠復合瀝青加工工藝

SBS橡膠改性瀝青加工主要有兩部分組成，一是把基質瀝青加工成SBS改性瀝青，二是把SBS改性瀝青加工成SBS橡膠復合瀝青。

2.1 SBS改性瀝青加工工藝

基質瀝青高溫罐基質瀝青泵換熱器流量計生產罐（改性劑同時加入）生產泵膠體磨發育罐

SBS改性瀝青開始生產時，基質瀝青罐的低溫瀝青通過基質瀝青泵，流過快速升溫罐和換熱器將基質瀝青迅速升溫至生產所需溫度（SBS改性瀝青180℃左右、）后計量并泵入生產罐，液位至攪拌器葉片時開啟上料器加入SBS預混一定時間，電腦根據流量計和液位變送器信號自動調節進出瀝青泵的轉速，平衡生產罐中瀝青液位，使其保持在設定位置。并根據瀝青流量，自動控制SBS的上料速度。同時啟動生產泵和膠體磨進行調整剪切、研磨，一次過磨成功后，將混合物剪切研磨至微米級粒子狀態，然后瀝青混合物進入發育罐，再加穩定劑反應繼續發育，SBS改性瀝青生成，經檢驗合格后成品外輸。不合格產品可以進行二次加工處理。保證合格改性瀝青出廠。SBS改性瀝青的生產流程，如圖2所示。

2.2 SBS橡膠復合瀝青加工

改性瀝青高溫罐瀝青泵換熱器流量計生產罐（橡膠粉同時加入）生產泵膠體磨發育罐

SBS橡膠復合瀝青開始生產時，SBS改性瀝青罐通過帶有燃燒器的發育罐（將橡膠瀝青190℃左右、）后計量并泵入生產罐，液位至攪拌器葉片時開啟上料器計量加入橡膠粉預混一定時間，電腦根據流量計和液位變送器信號自動調節進出瀝青泵轉速，并平衡生產罐中瀝青液位，使其保持在設定位置。并根據瀝青流量，控制橡膠粉的上料速度。同時啟動生產泵和膠體磨進行調整剪切、研磨，一次過磨成功后，瀝青混合物進入發育罐，橡膠瀝青生成，經檢驗合格后成品外輸。不合格產品可以進行二次加工處理。保證合格SBS橡膠復合瀝青出廠。SBS橡膠瀝青生產流程，如圖3所示。

3 SBS橡膠復合瀝青的路用性能

3.1 SBS橡膠復合瀝青的特點

（1）SBS橡膠復合瀝青與橡膠瀝青，通過瀝青分子與凝膠體的固體橡膠顆粒核心相連，因而具有橡膠瀝青的各項優點。同時也具有了SBS改性瀝青的各項特點。

（2）SBS橡膠復合瀝青能提高各項技術指標：具有抗高溫、低溫、抗水損害、抗老化性能，綜合各項指標來看SBS橡膠復合瀝青路用性能要高于SBS改性瀝青、橡膠瀝青。

（3）SBS橡膠復合瀝青具有環保、廢棄物再生利用特點，廢舊橡膠不易分解，因而造成大量廢舊橡膠無法處理。而SBS橡膠復合瀝青加工中處理了大量廢舊橡膠，使廢舊橡膠變廢為寶，減輕了廢舊橡膠處理壓力。

3.2 SBS橡膠復合瀝青的路用性能分析

（1）SBS橡膠復合瀝青技術指標。以膠粉添加量控制在瀝青重量的20%（外參），SBS改性劑的添加量為1.5%為例， SBS橡膠復合瀝青技術指標，如表1所示。（可以根據添加比例擴展瀝青技術指標）。

（2）高溫性能。高溫性能是瀝青基本的路用性能。本文研究現行規范的60℃車轍試驗評價穩定型橡膠改性瀝青混合料的高溫性能，對于AC類和SMA類混合料，試件尺寸為300mm×300mm×50mm，對于LSPM混合料，試件尺寸為300mm×300mm×80mm。SBS橡膠復合瀝青混合料的動穩定度不小于3500次/mm。通過實驗可以看出廢胎膠粉可以明顯改善瀝青混合料的高溫穩定性。

（3）低溫性能。采用低溫彎曲試驗來進行瀝青混合料的低溫開裂性的研究，根據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》，取試驗溫度為-10℃，SBS橡膠復合瀝青混合料的低溫彎曲試驗破壞應變：不小于2600με，通過實驗可以看出SBS改性劑和廢胎膠粉可以明顯改善瀝青混合料的低溫穩定性。

4 結語

SBS橡膠復合瀝青能提高瀝青的高溫穩定性、低溫性能、水穩定性。同時該技術利用廢舊輪胎橡膠粉，有利于環保，減少了瀝青的用量，降低了工程造價，適合于高寒、高溫地區的使用。

參考文獻

[1]張芹芹，王鐵柱，楊炎生，等.瀝青改性劑的應用研究進展[J].化學發展前沿：中英文版，2014，4（2）：14-21.

[2]JTG F80/1-2017，公路工程質量檢驗評定標準[S].2017.

收稿日期：2020-04-05

作者簡介：柴軍（1983—），男，甘肅酒泉人，本科，工程師，研究方向：公路養護新工藝新設備。

Abstract： The study found that after scientific processing of base asphalt with SBS modifier and rubber powder， the penetration of this type of asphalt decreases， while the softening point， ductility and elastic recovery are significantly increased， which indicates the high temperature stability and The low temperature deformation ability has been greatly improved. Based on this， this article discusses the preparation process and road performance of the composite asphalt in order to provide a reference for related research.

Keywords： SBS; rubber powder; composite asphalt; equipment; process; road performance