SBS改性瀝青在路面工程中的應(yīng)用

劉鵬飛 李延武

（登封市公路工程處，河南 登封452470）

0 緒論

（1）研究背景

公路交通作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。由于今年來我國(guó)運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速，交通量快速增長(zhǎng)、超載過載現(xiàn)象嚴(yán)重以及重型車輛的大量使用。普通瀝青混合料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有交通對(duì)路面材料的要求。由于普通瀝青混合料的材料特性，在現(xiàn)有的交通狀況中會(huì)產(chǎn)生大量的早期破壞等一系列路面病害。主要路面破壞情況有：SBS改性瀝青混合料[1]作為近年來公路工程中的重要新型路面材料依靠其優(yōu)越的材料特性，被廣泛運(yùn)用在瀝青路面施工中。

（2）SBS改性瀝青混合料發(fā)展現(xiàn)狀

SBS改性瀝青二十世紀(jì)90年代進(jìn)入我國(guó)[2]。由于早期我國(guó)不具備生產(chǎn)SBS改性瀝青材料的技術(shù)能力，所以長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)SBS改性瀝青材料大量依靠國(guó)外進(jìn)口[3]。隨著我國(guó)生產(chǎn)能力的逐步提升，在上世紀(jì)90年代開始我國(guó)開始在公路工程中大量的使用SBS改性瀝青混合料。SBS改性瀝青主要有以下幾點(diǎn)材料特性[4]：

1）增強(qiáng)路面摩擦特性；

2）增強(qiáng)路面承載能力；

3）減緩瀝青路面老化現(xiàn)象的發(fā)生；

4）提高路面抗疲勞特性，延長(zhǎng)路面使用時(shí)間；

5）增強(qiáng)路面彈性以及韌性；

6）適應(yīng)溫差較大地區(qū)的使用環(huán)境；

7）降低瀝青路面由于化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的破壞；

8）增強(qiáng)路面粘接能力

隨著我國(guó)公路技術(shù)的快速發(fā)展，原有的單一改性瀝青材料已經(jīng)漸漸不能滿足我國(guó)公路技術(shù)的快速發(fā)展了。我國(guó)現(xiàn)有的SBS改性瀝青材料已經(jīng)開始由單一改性瀝青逐漸向復(fù)合式改性瀝青材料轉(zhuǎn)變[5]。也就是我國(guó)現(xiàn)在的瀝青公路技術(shù)正在經(jīng)歷由PE改性瀝青向PE改性瀝青以及SBS改性瀝青復(fù)合材料再向SBS改性瀝青材料轉(zhuǎn)變的階段。

1 SBS改性瀝青技術(shù)研究

SBS改性瀝青由于其自身獨(dú)特的力學(xué)特性以及材料特性，在許多方面都具有優(yōu)于普通瀝青混合料的特點(diǎn)。但是由于改性瀝青配置方法復(fù)雜，容易由于基質(zhì)瀝青與改性劑配合比的變化產(chǎn)生自身性質(zhì)變化。再綜合SBS改性瀝青較為高昂的造價(jià)，所以SBS改性瀝青混合料一旦配置失誤，將會(huì)產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)損失與施工事故，所以為了保證SBS改性瀝青路面的快速發(fā)展。SBS改性瀝青混合料的技術(shù)特性則成為了路面技術(shù)研究中的重中之重。

1.1 改性瀝青種類以及性質(zhì)研究

1.1.1 改性劑種類

改性瀝青以及改性瀝青混合料主要是指在瀝青中摻加高分子聚合物、橡膠粉以及其他外摻劑或者經(jīng)過對(duì)瀝青進(jìn)行輕度的氧化處理的瀝青結(jié)合料。其中，改性劑主要是指在基質(zhì)瀝青中所摻加的天然或者人工的材料，主要用于改善瀝青性質(zhì)。改性瀝青的改性劑主要有：熱固性樹脂類、熱塑性樹脂類、橡膠類以及熱塑性橡膠類。

1.1.2 性質(zhì)研究及比較

瀝青路面使用性能主要取決與瀝青材料的材料特性。經(jīng)過改性后的瀝青混合料可以有效的增強(qiáng)瀝青路面的力學(xué)特性以及材料特性。保證瀝青公路的正常使用。評(píng)價(jià)改性瀝青混合料性質(zhì)好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)：

（1）低溫性能指標(biāo)：保證材料在高溫條件下仍然具有較好的應(yīng)力松弛特性，不會(huì)由于過高的溫度應(yīng)力導(dǎo)致路面產(chǎn)生破壞；

（2）感溫性指標(biāo)：感溫性指標(biāo)是瀝青材料的核心指標(biāo)。較好的感溫性能可以保證瀝青材料不會(huì)由于溫度變化而產(chǎn)生破壞；

（3）熱穩(wěn)定性指標(biāo)：由于瀝青材料長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外，嚴(yán)苛的環(huán)境對(duì)瀝青材料的熱穩(wěn)定性有較強(qiáng)的要求。較好的熱穩(wěn)定性指標(biāo)可以保證瀝青材料的耐久性；

（4）高溫性能指標(biāo)：高溫性能指標(biāo)直接影響到瀝青材料與混合料之間的粘接作用。

1.2 基質(zhì)瀝青選擇要求

SBS改性瀝青混合料是在基質(zhì)瀝青中添加SBS熱塑性橡膠后形成的一種改性材料。所以基質(zhì)瀝青的蠟含量等一系列指標(biāo)對(duì)改性瀝青材料的特性有著極其重要的關(guān)系。所以基質(zhì)瀝青的選擇決定了改性瀝青材料的性質(zhì)?；|(zhì)瀝青的選擇要求主要有以下幾點(diǎn)：

（1）基質(zhì)瀝青與改性材料的配伍性；

（2）基質(zhì)瀝青自身性質(zhì)能否滿足重載交通要求；

（3）瀝青標(biāo)號(hào)選擇合理。

1.3 改性瀝青技術(shù)指標(biāo)研究

改性瀝青技術(shù)指標(biāo)直接反映了改性瀝青在路面工程施工技術(shù)中是否可以滿足使用要求。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)論以及具體施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，關(guān)于改性瀝青施工主要有以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）使用星型改性劑進(jìn)行改性的SBS改性瀝青材料特性要低于采用線性改性劑進(jìn)行改性的瀝青材料；

（2）改性瀝青技術(shù)指標(biāo)與改性劑計(jì)量成正比關(guān)系；

（3）改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)與基質(zhì)瀝青材料特性之間有緊密聯(lián)系，基質(zhì)瀝青材料特性越好，改性瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)越優(yōu)秀。

2 SBS改性瀝青施工技術(shù)要求

原材料技術(shù)指標(biāo)要求：

瀝青材料其各個(gè)原材料的技術(shù)指標(biāo)對(duì)瀝青混合料有著極其重要的技術(shù)影響。合格的原材料決定了改性瀝青材料技術(shù)指標(biāo)是否符合瀝青路面設(shè)計(jì)以及使用要求。

（1）基質(zhì)瀝青

基質(zhì)瀝青作為SBS改性瀝青的重要原材料，其技術(shù)指標(biāo)直接決定了改性瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)。具體施工時(shí)對(duì)于瀝青的針入度、密度、延度以及軟化點(diǎn)等技術(shù)指標(biāo)要進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。不符合技術(shù)指標(biāo)要求的瀝青不能作為基質(zhì)瀝青使用。

（2）集料與填料

集料與填料作為改性瀝青混合料的重要組成部分，對(duì)SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)有著極其重要的影響。集料以及填料在使用前要對(duì)集料的壓碎值、親水系數(shù)以及吸水率等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)確認(rèn)。

（3）改性劑

改性劑作為SBS改性瀝青的重要外摻劑，其種類以及計(jì)量需要經(jīng)過試驗(yàn)進(jìn)行確定。經(jīng)過嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及理論支撐證明計(jì)量大小以及改良性質(zhì)確定后再行添加。

3 結(jié)論

通過理論研究以及具體施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，關(guān)于SBS改性瀝青在路面施工技術(shù)的應(yīng)用得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）改性劑的劑量直接決定了SBS改性瀝青的力學(xué)特性以及路面使用特性；

（2）在進(jìn)行SBS改性瀝青混合料制作時(shí)一定要對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)分析，保證基質(zhì)瀝青技術(shù)指標(biāo)符合路面材料技術(shù)指標(biāo)要求；

（3）路面施工時(shí)要對(duì)SBS改性瀝青原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，保證原材料技術(shù)指標(biāo)滿足SBS改性瀝青設(shè)計(jì)要求。

（4）SBS改性瀝青的材料特性受到改性劑材料特性的影響較大，在選擇改性劑時(shí)一定要注意改性劑的材料特性。必須選擇滿足設(shè)計(jì)要求的改性劑作為瀝青混合料的摻加劑。

［1］沙慶林.高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面[J].1998.

［2］沈金安.改性瀝青與SMA路面[J].1999.

［3］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].1994.

［4］楊林江,李井軒.SBS改性瀝青的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].2001.

［5］JTJ059,95 15公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程[M]//楊文淵.道路施工工程師手冊(cè).人民交通出版社.