SBS改性剂对沥青性能的影响

田 艳 华

(山西省公路工程质量检测中心，山西 太原 030000)

SBS改性剂对沥青性能的影响

田 艳 华

(山西省公路工程质量检测中心，山西 太原 030000)

以沥青的高温和低温性能为评价对象，针对相同标号不同油源基质沥青和不同掺量改性剂，分析了改性剂对不同油源基质沥青性能的影响和改性剂掺量对改性沥青性能的影响,结果表明，同一种改性剂对不同油源基质沥青的改性效果不同；改性剂掺量对改性沥青的性能有重要影响，而且掺量越大，影响越显著。

基质沥青,SBS改性沥青，性能

1 基质沥青性能

试验选用埃索70号、中海70号、韩国SK70号三种基质沥青。沥青性能指标试验方法严格按照JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程中相应规定操作。

三种基质沥青25 ℃条件下针入度、软化点、15 ℃条件下延度试验结果见表1。

表1 三种基质沥青试验结果

2 SBS改性剂性能

试验选用中国岳阳石化合成橡胶厂生产的线型SBS YH-791，性能指标见表2。

表2 改性剂试验结果

3 SBS改性沥青各项性能指标及分析

3.1 SBS改性沥青制备方法

试验用SBS改性沥青为试验室内制备。制备过程为：基质沥青加热至170 ℃→加入SBS改性剂→人工搅拌15 min→在165 ℃～175 ℃的温度范围内连续剪切15 min→170 ℃烘箱中发育30 min→在165 ℃～175 ℃温度范围内再剪切15 min→170 ℃烘箱中发育60 min→SBS改性沥青制备完成。

3.2 不同油源SBS改性沥青性能

按照上述SBS改性沥青制备方法，在埃索70号、中海70号、韩国SK70号三种基质沥青中均掺入SBS改性剂4%，制备试验用的三种SBS改性沥青样品。分别检测三种改性沥青样品在15 ℃，25 ℃，30 ℃条件下的针入度、软化点，在5 ℃，15 ℃，25 ℃条件下的延度，通过试验结果研究SBS改性剂对三种基质沥青的改性效果。

3.2.1 针入度

埃索70号、中海70号、韩国SK70号三种改性沥青，在15 ℃，25 ℃，30 ℃条件下的针入度结果见表3。

表3 三种改性沥青针入度试验结果 0.1 mm

表1和表3中数据表明，改性后，25 ℃条件下针入度均减小，韩国SK70号减小幅度最大，中海70号次之、埃索70号最小。这说明改性后沥青稠度增大，抵抗剪切破坏的能力提高。

根据表3中数据和下面公式计算三种改性沥青针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2、塑性温度范围ΔT：

lgP=K+Algpen×T

(1)

其中，T为不同试验温度；P为相应温度下针入度；K为回归方程的常数项；Algpen为回归方程系数。

按式(2)计算针入度指数为PI：

(2)

按式(3)计算当量软化点T800:

(3)

按式(4)计算沥青的当量脆点T1.2:

(4)

按式(5)计算沥青的塑性温度范围：

(5)

三种改性沥青针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2、塑性温度范围ΔT的计算结果见表4。

表4 SBS改性沥青针入度相关参数

表4中数据表明，韩国SK70号的针入度指数PI最大，温度敏感性最小；当量软化点T800最高，高温稳定性最好；当量脆点T1.2最低，低温抗裂性能最优；塑性温度范围ΔT最宽，对温度的适应能力最强。中海70号的各项性能指标次之，埃索70号最差。

3.2.2 软化点

试验中，分别对三种SBS改性沥青进行软化点试验，结果见表5。

表5 SBS改性沥青软化点试验结果

表1和表5中数据表明，三种基质沥青改性后，软化点均提高，韩国SK70号提高幅度最大，中海70号次之，埃索70号最小。

3.2.3 延度

试验中,分别针对三种SBS改性沥青在5 ℃,15 ℃,25 ℃条件下的延度进行试验，结果如表6所示。

表6 SBS改性沥青延度试验结果

表6中数据表明，三种基质沥青改性后，韩国SK70号延度最大，中海70号次之，埃索70号最小。

通过比较三种改性沥青的各项性能指标，可以得出，韩国SK70号改性效果最好，中海70号次之，埃索70号最差。

3.3 不同掺量SBS改性沥青性能

选用三种基质沥青中改性效果最好的韩国SK70号作为基质沥青，制备掺量分别为3%，4%，5%，6%的改性沥青，并且分别对四个样品进行针入度、软化点、延度试验，进一步研究SBS改性剂掺量与改性沥青性能之间的关系。

3.3.1 针入度

在15 ℃，25 ℃，30 ℃条件下，对四种掺量改性沥青进行针入度试验，结果见表7。

表7中数据表明，随着SBS改性剂掺量的增大，15 ℃，25 ℃，30 ℃的针入度均减小，且都呈负相关，说明在一定范围内，SBS改性剂掺量越大，改性沥青稠度越大，抵抗剪切破坏的能力越强。

表8中数据表明，随着SBS改性剂掺量增大，改性沥青针入度指数PI、当量软化点T800、塑性温度范围ΔT均增大，说明SBS改性剂掺量越大，改性沥青温度敏感性、高温性能、温度适应性均越强；当量脆点T1.2未呈现明显关系。

表7 四种掺量SBS改性沥青针入度试验结果

表8 四种掺量SBS改性沥青针入度相关参数

3.3.2 软化点

表9 四种SBS改性沥青软化点试验结果

表9中数据表明，随着SBS改性剂掺量增大，软化点逐渐提高。

3.3.3 延度

表10 四种掺量SBS改性沥青延度试验结果

表10中数据表明，随着SBS改性剂掺量增大，5 ℃，15 ℃，25 ℃延度逐渐增大。

通过比较四种掺量改性沥青的各项性能指标，可以看出， SBS改性剂掺量越大，改性沥青高低温性能越好。

4 结语

通过不同油源沥青改性试验可以看出，同种改性沥青与不同基质沥青的配伍性不同，改性效果明显不同。这对于项目建设方在选择改性剂和基质沥青时有一定指导意义。通过不同掺量改性沥青试验可以看出，改性剂掺量越大，改性沥青性能越好，但是在工程实际施工过程中不是改性剂掺量越大越好，考虑到经济性等因素，一般掺量在4%～5%左右较为合理。

[1] JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[2] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

Impact of SBS modified agent upon asphalt performance

TIAN Yan-hua

(ShanxiHighwayEngineeringQualityDetectionCenter,Taiyuan030000,China)

Taking asphalt performance at high and low temperature as the assessing targets, in light of different oil source matrix asphalt and different mixing agent with same standard, the paper analyzes the impact of modifier upon different oil source matrix asphalt and the impact of modified mixing amount upon modified asphalt. Results show that: the modified effect of the same modified agent upon different oil source matrix asphalt is not obvious, modified amount has important impact upon modified asphalt performance, with the increasing of mixing amount, the impact effect is more obvious.

matrix asphalt, SBS modified asphalt, performance

1009-6825(2014)35-0139-02

2014-09-25

田艳华(1984- )，女，工程师

TU535

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