基于正交设计的SBS改性沥青性能影响因素分析

2018-03-27焦华

建材与装饰 2018年9期

焦华

（陕西交通职业技术学院陕西西安 710000）

前言

在SBS改性沥青中，由于SBS与基质沥青相容性不够好，故在改性时一般需要添加相容剂，同时为了提高SBS改性沥青的存储稳定性，还需要添加稳定剂。我们知道改性剂、相容剂、稳定剂对改性沥青指标的影响程度各不相同，要同时考察这三种原料对改性沥青性能指标的影响水平，若进行全面试验，则试验的规模和耗时都比较大。但是如果采用正交试验法的结果分析法，则可以轻松进行。正交试验结果分析就是在所考察试验因素的全部水平中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过各影响因素的实验结果极差分析，则可迅速找出各因素对改性沥青性能的影响程度的大小。

1 实验部分

1.1 实验原材料

基质沥青：SK90#；SBS：燕山石化，1301；相容剂：上海明致有限公司，在常温下可缓慢流动；稳定剂：国琳再生，为黄色粉末状。

部分材料主要性能指标见表1～2。

表1 SK90#沥青基本指标

（1）2SBS改性沥青的制备工艺

改性沥青制备工艺：制备过程分为三个阶段：溶胀——剪切——发育；三个阶段的时间分别为30min、30min、60min；三个阶段的反应温度均为175℃。SBS和相容剂在溶胀时加入沥青中，稳定剂在发育时加入沥青中。搅拌转速设置为500-600r/min，剪切机转速设置在10000r/min左右。

（2）正交试验结果分析

如果需要通过正交实验结果分析某一个因素对试验结果的影响情况，则可以通过各个因素对每一个改性沥青性能指标的影响程度进行极差分析，某一因素在某指标的极差值越大，表示此因素对该指标的影响越大，最大极差值所对应因素即为影响该性能指标的最大因素。以各因素对粘度的影响结果为例进行极差分析，因素A的3个水平所对应的粘度指标之和以及其平均数值分别为：

K1＝1.30+1.53+1.83＝4.66 k1均＝K1/3＝1.55

K2＝1.47+1.60+1.44＝4.51 k2均＝K2/3＝1.50

K3＝1.44+1.31+1.47＝4.22 k3均＝K3/3＝1.41

则因素 A 对粘度指标的影响，用极差 RA，粘度＝max（ki均）-min（ki均）表示，其值 RA＝1.55-1.41＝0.14

同理，计算出因素B对粘度指标的影响，其极差RB，粘度＝0.22；因素C对粘度指标的影响，其极差RC，粘度＝0.18；同时计算出其他指标的各个极差，影响各指标的因素极差分析结果。