不同工藝SBS改性瀝青混合料路用性能研究

岳崇陽(yáng) 李思瑤 顧坤

摘 要：本文通過(guò)試驗(yàn)確定SBS及SBS-T的最佳摻量分別為4%、8%;在改性劑最佳摻量的基礎(chǔ)上進(jìn)行混合料路用性能研究，結(jié)果表明，干法SBS-T混合料高、低溫性能較好，濕法SBS混合料抗水損害性能較好。

關(guān)鍵詞：改性劑;干法;濕法;瀝青混合料;路用性能

中圖分類號(hào)：U414? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1003-5168（2021）21-0077-03

Study on Road Performance of SBS Modified Asphalt Mixture with Different Technology

YUE Chongyang1? ? LI Siyao1? ? GU Kun2

（1.Henan Yulu Engineering Technology Development Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan 450001;

2. Henan Jiaoyuan Engineering Technology Group Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan 450000 ）

Abstract： The optimum content of SBS and SBS-T is 4% and 8% respectively. The results show that the dry SBS-mixture with higher and lower temperature performance， and the wet SBS mixture has better water damage resistance.

Keywords： modifier; dry process; wet process; asphalt mixture; road performance

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，貨物及人員流動(dòng)節(jié)奏的加快，對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施提出更高的需求，同時(shí)對(duì)高等級(jí)公路的路用性能及行車舒適性提出了更高的期望?，F(xiàn)階段路面上面層多采用改性瀝青混合料，其中SBS類改性瀝青應(yīng)用最廣，傳統(tǒng)SBS改性混合料在通車運(yùn)營(yíng)一定年限后瀝青會(huì)逐漸老化，瀝青與礦料之間的黏附性逐漸降低，路面車轍、松散、裂縫、泛油及坑槽等病害會(huì)逐漸發(fā)生，這些病害的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響瀝青路面的路用性能及行車安全性?，F(xiàn)有SBS改性瀝青是通過(guò)大型剪切設(shè)備濕法預(yù)制而得，這種傳統(tǒng)工藝存在技術(shù)壁壘及監(jiān)管不力等問(wèn)題，同時(shí)SBS改性瀝青成品儲(chǔ)存周期較短，極易出現(xiàn)改性劑與基質(zhì)瀝青離析的現(xiàn)象。為了克服現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的缺陷，可以選用干法生產(chǎn)技術(shù)來(lái)改進(jìn)。本文干法工藝核心是在生產(chǎn)瀝青混合料的過(guò)程中將SBS-T速溶型改性劑投入拌合倉(cāng)中，避免SBS改性瀝青因存儲(chǔ)周期太長(zhǎng)而出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，該工藝具有改性劑在生產(chǎn)過(guò)程中直接投放，降低普通瀝青的加熱溫度，達(dá)到降低能耗的效果;SBS-T改性劑便于運(yùn)輸、存放及保管，應(yīng)用范圍增加;避免SBS改性瀝青因長(zhǎng)期儲(chǔ)存而發(fā)生離析降低瀝青路面路用性能的風(fēng)險(xiǎn)。干法SBS-T 改性混合料雖有很大優(yōu)勢(shì)，但卻屬于新型生產(chǎn)工藝，應(yīng)參考現(xiàn)有成熟的室內(nèi)試驗(yàn)開(kāi)展混合料性能研究。本文以傳統(tǒng)SBS改性混合料生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，針對(duì)不同改性方式的AC-13C、SMA-13混合料開(kāi)展高溫穩(wěn)定性能、低溫性能及水穩(wěn)定性能研究，為干法SBS-T改性瀝青混合在工程中的推廣提供理論支撐[1-5]。

1 原材料

1.1 瀝青

瀝青種類對(duì)瀝青路面性能起著決定性作用，本文選用工程上常用的70#A級(jí)道路石油瀝青展開(kāi)研究，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

1.2 改性劑

本文濕法、干法分別選用SBS、SBS-T兩種改性劑，其主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

1.3 纖維

纖維在混合料中能夠起到吸附、穩(wěn)定瀝青的效果，增強(qiáng)瀝青膠漿與礦料之間的黏附性，避免瀝青膠漿過(guò)早地從礦料之間脫落，本文選用木質(zhì)素纖維展開(kāi)研究，其主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

2 瀝青性能對(duì)比

不同SBS及SBS-T摻量時(shí)70#A瀝青三大指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

3 路用性能

選取工程上常用的AC-13C、SMA-13兩種礦料級(jí)配開(kāi)展?jié)穹⊿BS改性、干法SBS-T改性研究，然后進(jìn)行不同工藝下混合料路用性能分析。不同混合料表示方式見(jiàn)表5。

3.1 礦料級(jí)配及馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

AC-13C、SMA-13配合比設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6。SBS、SBS-T摻量分別為4%、8%，SMA-13中纖維摻量為0.4%。馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

3.2 高溫穩(wěn)定性

華中地區(qū)夏季炎熱，瀝青路面在長(zhǎng)時(shí)間日照下路表溫度會(huì)急劇上升，有時(shí)會(huì)達(dá)到60 ℃以上，在車輛軸載的作用下極易出現(xiàn)車轍、泛油等病害，這些病害的形成是結(jié)構(gòu)層高溫穩(wěn)定性差的主要表現(xiàn)形式。本文選用車轍試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行混合料高溫穩(wěn)定性研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，改性混合料高溫性能優(yōu)于普通混合料;SMA-13優(yōu)于AC-13C;高溫性能關(guān)系為干法SBS-T改性>濕法SBS改性>普通。

3.3 低溫抗裂性

瀝青路面是一種柔性結(jié)構(gòu)層，對(duì)溫度較為敏感，溫度下降時(shí)混合料變得硬而脆，同時(shí)結(jié)構(gòu)層內(nèi)部也會(huì)因溫縮應(yīng)力而收縮，在車輛荷載的作用下極易出現(xiàn)裂縫，裂縫的出現(xiàn)是瀝青路面低溫抗開(kāi)裂能力差的表現(xiàn)形式。本文采用低溫小梁彎曲試驗(yàn)對(duì)不同改性類型的混合料開(kāi)展低溫性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，改性混合料低溫性能優(yōu)于普通混合料;SMA-13優(yōu)于AC-13C;低溫抗開(kāi)裂能力關(guān)系為干法SBS-T改性>濕法SBS改性>普通。

3.4 水穩(wěn)定性

夏季多雨地區(qū)，瀝青路面易出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。隨著使用年限的增加，瀝青逐漸老化，黏附性能逐漸降低，瀝青膠漿在外力的作用下從礦料之間脫落，從而出現(xiàn)松散、坑槽等病害，這些病害的出現(xiàn)是瀝青路面水穩(wěn)定性差的主要表現(xiàn)形式。本文選用浸水馬歇爾、凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)混合料開(kāi)展水穩(wěn)性研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，改性混合料抗水損害能力優(yōu)于普通混合料;改性AC-13C優(yōu)于SMA-13;抗水損害能力關(guān)系為濕法SBS改性>干法SBS-T改性>普通。

4 結(jié)語(yǔ)

改性混合料高溫、低溫及抗水損害性能明顯優(yōu)于普通混合料;相同改性SMA-13高、低溫性能優(yōu)于AC-13C，抗水損害能力相反;相同骨架類型的干法SBS-T混合料高、低溫性能優(yōu)于濕法SBS，濕法SBS混合料抗水損害能力優(yōu)于干法SBS-T。

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