SBS改性沥青在路面工程中的应用

刘鹏飞 李延武

（登封市公路工程处，河南 登封452470）

0 绪论

（1）研究背景

公路交通作为国家经济发展的主要推动力，为我国经济的快速发展作出了巨大的贡献。由于今年来我国运输业发展迅速，交通量快速增长、超载过载现象严重以及重型车辆的大量使用。普通沥青混合料已经不能满足现有交通对路面材料的要求。由于普通沥青混合料的材料特性，在现有的交通状况中会产生大量的早期破坏等一系列路面病害。主要路面破坏情况有：SBS改性沥青混合料[1]作为近年来公路工程中的重要新型路面材料依靠其优越的材料特性，被广泛运用在沥青路面施工中。

（2）SBS改性沥青混合料发展现状

SBS改性沥青二十世纪90年代进入我国[2]。由于早期我国不具备生产SBS改性沥青材料的技术能力，所以长时间内我国SBS改性沥青材料大量依靠国外进口[3]。随着我国生产能力的逐步提升，在上世纪90年代开始我国开始在公路工程中大量的使用SBS改性沥青混合料。SBS改性沥青主要有以下几点材料特性[4]：

1）增强路面摩擦特性；

2）增强路面承载能力；

3）减缓沥青路面老化现象的发生；

4）提高路面抗疲劳特性，延长路面使用时间；

5）增强路面弹性以及韧性；

6）适应温差较大地区的使用环境；

7）降低沥青路面由于化学反应导致的破坏；

8）增强路面粘接能力

随着我国公路技术的快速发展，原有的单一改性沥青材料已经渐渐不能满足我国公路技术的快速发展了。我国现有的SBS改性沥青材料已经开始由单一改性沥青逐渐向复合式改性沥青材料转变[5]。也就是我国现在的沥青公路技术正在经历由PE改性沥青向PE改性沥青以及SBS改性沥青复合材料再向SBS改性沥青材料转变的阶段。

1 SBS改性沥青技术研究

SBS改性沥青由于其自身独特的力学特性以及材料特性，在许多方面都具有优于普通沥青混合料的特点。但是由于改性沥青配置方法复杂，容易由于基质沥青与改性剂配合比的变化产生自身性质变化。再综合SBS改性沥青较为高昂的造价，所以SBS改性沥青混合料一旦配置失误，将会产生极大的经济损失与施工事故，所以为了保证SBS改性沥青路面的快速发展。SBS改性沥青混合料的技术特性则成为了路面技术研究中的重中之重。

1.1 改性沥青种类以及性质研究

1.1.1 改性剂种类

改性沥青以及改性沥青混合料主要是指在沥青中掺加高分子聚合物、橡胶粉以及其他外掺剂或者经过对沥青进行轻度的氧化处理的沥青结合料。其中，改性剂主要是指在基质沥青中所掺加的天然或者人工的材料，主要用于改善沥青性质。改性沥青的改性剂主要有：热固性树脂类、热塑性树脂类、橡胶类以及热塑性橡胶类。

1.1.2 性质研究及比较

沥青路面使用性能主要取决与沥青材料的材料特性。经过改性后的沥青混合料可以有效的增强沥青路面的力学特性以及材料特性。保证沥青公路的正常使用。评价改性沥青混合料性质好坏的主要标准有以下几点：

（1）低温性能指标：保证材料在高温条件下仍然具有较好的应力松弛特性，不会由于过高的温度应力导致路面产生破坏；

（2）感温性指标：感温性指标是沥青材料的核心指标。较好的感温性能可以保证沥青材料不会由于温度变化而产生破坏；

（3）热稳定性指标：由于沥青材料长时间暴露在室外，严苛的环境对沥青材料的热稳定性有较强的要求。较好的热稳定性指标可以保证沥青材料的耐久性；

（4）高温性能指标：高温性能指标直接影响到沥青材料与混合料之间的粘接作用。

1.2 基质沥青选择要求

SBS改性沥青混合料是在基质沥青中添加SBS热塑性橡胶后形成的一种改性材料。所以基质沥青的蜡含量等一系列指标对改性沥青材料的特性有着极其重要的关系。所以基质沥青的选择决定了改性沥青材料的性质。基质沥青的选择要求主要有以下几点：

（1）基质沥青与改性材料的配伍性；

（2）基质沥青自身性质能否满足重载交通要求；

（3）沥青标号选择合理。

1.3 改性沥青技术指标研究

改性沥青技术指标直接反映了改性沥青在路面工程施工技术中是否可以满足使用要求。根据试验结论以及具体施工经验总结，关于改性沥青施工主要有以下几点结论：

（1）使用星型改性剂进行改性的SBS改性沥青材料特性要低于采用线性改性剂进行改性的沥青材料；

（2）改性沥青技术指标与改性剂计量成正比关系；

（3）改性沥青的技术指标与基质沥青材料特性之间有紧密联系，基质沥青材料特性越好，改性沥青混合料技术指标越优秀。

2 SBS改性沥青施工技术要求

原材料技术指标要求：

沥青材料其各个原材料的技术指标对沥青混合料有着极其重要的技术影响。合格的原材料决定了改性沥青材料技术指标是否符合沥青路面设计以及使用要求。

（1）基质沥青

基质沥青作为SBS改性沥青的重要原材料，其技术指标直接决定了改性沥青混合料的技术指标。具体施工时对于沥青的针入度、密度、延度以及软化点等技术指标要进行试验验证。不符合技术指标要求的沥青不能作为基质沥青使用。

（2）集料与填料

集料与填料作为改性沥青混合料的重要组成部分，对SBS改性沥青的技术指标有着极其重要的影响。集料以及填料在使用前要对集料的压碎值、亲水系数以及吸水率等技术指标进行试验确认。

（3）改性剂

改性剂作为SBS改性沥青的重要外掺剂，其种类以及计量需要经过试验进行确定。经过严密的实验数据以及理论支撑证明计量大小以及改良性质确定后再行添加。

3 结论

通过理论研究以及具体施工经验总结，关于SBS改性沥青在路面施工技术的应用得到以下几点结论：

（1）改性剂的剂量直接决定了SBS改性沥青的力学特性以及路面使用特性；

（2）在进行SBS改性沥青混合料制作时一定要对基质沥青进行技术指标分析，保证基质沥青技术指标符合路面材料技术指标要求；

（3）路面施工时要对SBS改性沥青原材料进行严格的质量控制，保证原材料技术指标满足SBS改性沥青设计要求。

（4）SBS改性沥青的材料特性受到改性剂材料特性的影响较大，在选择改性剂时一定要注意改性剂的材料特性。必须选择满足设计要求的改性剂作为沥青混合料的掺加剂。

［1］沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[J].1998.

［2］沈金安.改性沥青与SMA路面[J].1999.

［3］公路沥青路面施工技术规范[S].1994.

［4］杨林江,李井轩.SBS改性沥青的生产与应用[J].2001.

［5］JTJ059,95 15公路路基路面现场测试规程[M]//杨文渊.道路施工工程师手册.人民交通出版社.