SBS橡膠復合改性乳化瀝青的應用

孫洪軍

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司,黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引 言

超粘磨耗層是一種針對交通負載大的路面結構。磨耗層采用高質量防滑料及高性能改性瀝青、改性乳化瀝青，采用獨特的間斷級配結構，能有效提高路面抗滑性能，同時高性能材料的應用能延長道路使用壽命，混合料連通空隙結構能降低行車噪音，提高路面排水能力，雨天減少水霧，讓車輛出行更加安全、舒適。

1 結構優(yōu)勢

瀝青老化有熱老化、光老化、水老化和壓力老化四種。結合國內研究現(xiàn)狀，由于各地公路建設用料不同，建設時間不同，氣候壞境及荷載等不同，造成瀝青的老化原因也不同。新型超粘磨耗層是指在在改性乳化瀝青拌和過程中摻入玻璃纖維、SBS、橡膠粉，三合一的改性乳化瀝青混合料，具有強大的抗老化性能，形成新的磨耗層。該技術在傳統(tǒng)粘結層工藝的基礎上，充分發(fā)揮玻璃纖維、SBS、橡膠粉的疊加效應。玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性瀝青及混合料各項技術指標與路用性能滿足設計要求。一方面，具有良好的使用性能，它可以提高瀝青的粘度，提高瀝青的低溫抗裂性能，增加瀝青抗老化、防氧化和熱穩(wěn)定性，從而減少路面開裂，延長路面使用壽命，改善輪胎與地面的附著性能，可以降低橡膠摻量，在保證粘度的同時具備良好的施工和易性。另一方面，具有一定的經濟效益，在保證性能的同時減少2%左右的SBS的摻量；SBS橡膠復合改性瀝青中SBS的摻量可以有所減少，SBS作為石油制品，價格昂貴，從這一角度來講，一定程度上降低了成本。

2 橡膠瀝青制備

2.1 橡膠粉技術要求

橡膠原料應為車輛廢胎，顆粒規(guī)格宜為20～80目，廢胎膠粉應質地均勻，廢胎膠粉中的纖維顆粒不可結團，不可含玻璃、微小砂礫以及木屑等雜質。不應有呈編織狀的纖維顆粒，廢胎膠粉的最后一道生產工藝宜采用常溫發(fā)研磨粉碎，橡膠粉技術指標見表1。

表1 橡膠瀝青用廢舊輪胎粉技術指標要求

2.2 橡膠瀝青制備

橡膠瀝青制備工藝[1-9]，詳見表2。

表2 橡膠瀝青制備明細表

表2(續(xù))

3 改性乳化瀝青制備及玻璃纖維

(1)改性乳化瀝青制備工藝[10-18]，詳見表3。

表3 改性乳化瀝青制備明細表

(2)玻璃纖維技術指標詳見表4。

表4 纖維技術指標

4 測試方法

利用熒光顯微鏡獲取改性瀝青的微觀圖像，對改性瀝青的相態(tài)結構、改性劑的形態(tài)與分布和改性瀝青的存儲穩(wěn)定性進行分析。同時，利用紅外光譜儀等測試方法，對改性劑溶脹效果進行量化分析，并提出合理的改性瀝青質量控制的相關指標。采用材料學分析方法，選擇利用高分辨熒光顯微鏡、紫外光譜、紅外光譜、掃描電鏡、疑膠色譜等方法中的一種測試方法對改性劑以及瀝青在改性過發(fā)生的物理化學變化進行分斤研究，從微觀的角度探討改性瀝青性能發(fā)生變化的原因，研究玻璃纖維-SBS-膠粉復合改性瀝青的改性機理，并建立混合機理模型。利用掃描電鏡、凝膠滲析色譜技術進行材料微觀表征分析。

4.1 結合料

性能試驗:針入度試驗、延度試驗、軟化點試驗、旋轉黏度試驗、塑性試驗、薄膜烘箱老化試驗、動態(tài)剪切流變試驗。對改性瀝青質量控制檢驗;熒光顯微鏡掃描技術，紅外光譜分析技術、三大指標等[19]-[20]，詳見表5、表6、表7、表8。

表5 基質瀝青深度測試方法

表6 ZSV瀝青應力掃描條件

表7 改性乳化瀝青試驗項目及技術指標

表8 復合改性瀝青試驗指標

4.2 混合料

混合料技術指標詳見表9、表10。

表9 玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性乳化瀝青超粘纖維磨耗層礦料級配

表10 玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性乳化瀝青超粘磨耗層瀝青混合料技術指標

5 超粘磨耗層質量控制

超粘磨耗層作業(yè)后路面外觀應表面平整、密實、無松散、無輪跡。通車1個月以后，進行質量檢查和驗收時宜以1 km作為一個評價路段，具體檢查要求、方法、頻率、項目見表11。

表11 玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性乳化瀝青超粘磨耗層成品技術指標

表11(續(xù))

6 結束語

玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性乳化瀝青相比SBS改性瀝青，可以在保證性能的時減少SBS的用量，極大的降低了成本投資。另外復合改性瀝青可以改善路面的受力狀態(tài)，延長路面的使用壽命，降低路面的養(yǎng)護運營費用。同時，它的推廣將緩解廢舊輪胎的堆放處理壓力，對環(huán)境保護做出重大貢獻，具有良好的社會經濟效益。通過玻璃纖維-SBS-橡膠復合改性乳化瀝青以提升路面性能和改善路面使用狀況，橡膠的回收再利用緩解了環(huán)境壓力，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。