浅谈SBS橡胶复合沥青制备工艺和路用性能

摘要：研究发现采用SBS改性剂和橡胶粉对基质沥青经过科学加工后，该类沥青的针入度降低，而软化点、延度和弹性恢复明显变大，这表明沥青的高温稳定性和低温变形能力得到较大改善。基于此，本文针对该复合沥青的制备工艺和路用性能进行了探讨，以期为相关研究提供参考。

关键词：SBS;橡胶粉;复合沥青;设备;工艺;路用性能

中图分类号：U414    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）05-0000-00

0 引言

大量超载车辆给公路面层带来难以承受的结构性损伤，致使路面出现破损，降低公路的舒适性[1]。当前，普通基质沥青已不能满足高等级沥青路面要求，因此为达到道路建设、路面养护要求，对道路工程材料及施工工艺予进行优化及改进成为当前工作的重点。从沥青混凝土路面材料和结构可以看出沥青的路用性能是决定路面质量及使用寿命的关键，目前，只要提高沥青的技术指标，才能满足高等级公路路面的需求[2]。在众多沥青改性材料中，SBS改性剂和橡胶粉是现阶段使用比较多的改性剂，SBS改性剂可以提高沥青混合料的低温性能、高温性能和弹性性能，能增强骨料与沥青的粘附性，橡胶粉能提高普通基质沥青的低温抗裂性、高温稳定性、流动性和耐热性。

1 沥青加工设备

沥青加工一般采取工厂化加工，SBS加工主要设备有卸油池、基质沥青罐、高温罐、换热器、快速升温罐、生产罐、皂液罐、胶体磨、发育罐、卸油平台、操作室和一系列沥青泵、流量计、压力表、供热系统组成。

橡胶沥青加工设备和SBS设备基本相同，只是生产罐和操作室是独立放置的（橡胶沥青加工设备没有胶体磨而是均化机）。SBS橡胶沥青加工设备，如图1所示。

2 SBS橡胶复合沥青加工工艺

SBS橡胶改性沥青加工主要有两部分组成，一是把基质沥青加工成SBS改性沥青，二是把SBS改性沥青加工成SBS橡胶复合沥青。

2.1 SBS改性沥青加工工艺

基质沥青高温罐基质沥青泵换热器流量计生产罐（改性剂同时加入）生产泵胶体磨发育罐

SBS改性沥青开始生产时，基质沥青罐的低温沥青通过基质沥青泵，流过快速升温罐和换热器将基质沥青迅速升温至生产所需温度（SBS改性沥青180℃左右、）后计量并泵入生产罐，液位至搅拌器叶片时开启上料器加入SBS预混一定时间，电脑根据流量计和液位变送器信号自动调节进出沥青泵的转速，平衡生产罐中沥青液位，使其保持在设定位置。并根据沥青流量，自动控制SBS的上料速度。同时启动生产泵和胶体磨进行调整剪切、研磨，一次过磨成功后，将混合物剪切研磨至微米级粒子状态，然后沥青混合物进入发育罐，再加稳定剂反应继续发育，SBS改性沥青生成，经检验合格后成品外输。不合格产品可以进行二次加工处理。保证合格改性沥青出厂。SBS改性沥青的生产流程，如图2所示。

2.2 SBS橡胶复合沥青加工

改性沥青高温罐沥青泵换热器流量计生产罐（橡胶粉同时加入）生产泵胶体磨发育罐

SBS橡胶复合沥青开始生产时，SBS改性沥青罐通过带有燃烧器的发育罐（将橡胶沥青190℃左右、）后计量并泵入生产罐，液位至搅拌器叶片时开启上料器计量加入橡胶粉预混一定时间，电脑根据流量计和液位变送器信号自动调节进出沥青泵转速，并平衡生产罐中沥青液位，使其保持在设定位置。并根据沥青流量，控制橡胶粉的上料速度。同时启动生产泵和胶体磨进行调整剪切、研磨，一次过磨成功后，沥青混合物进入發育罐，橡胶沥青生成，经检验合格后成品外输。不合格产品可以进行二次加工处理。保证合格SBS橡胶复合沥青出厂。SBS橡胶沥青生产流程，如图3所示。

3 SBS橡胶复合沥青的路用性能

3.1 SBS橡胶复合沥青的特点

（1）SBS橡胶复合沥青与橡胶沥青，通过沥青分子与凝胶体的固体橡胶颗粒核心相连，因而具有橡胶沥青的各项优点。同时也具有了SBS改性沥青的各项特点。

（2）SBS橡胶复合沥青能提高各项技术指标：具有抗高温、低温、抗水损害、抗老化性能，综合各项指标来看SBS橡胶复合沥青路用性能要高于SBS改性沥青、橡胶沥青。

（3）SBS橡胶复合沥青具有环保、废弃物再生利用特点，废旧橡胶不易分解，因而造成大量废旧橡胶无法处理。而SBS橡胶复合沥青加工中处理了大量废旧橡胶，使废旧橡胶变废为宝，减轻了废旧橡胶处理压力。

3.2 SBS橡胶复合沥青的路用性能分析

（1）SBS橡胶复合沥青技术指标。以胶粉添加量控制在沥青重量的20%（外参），SBS改性剂的添加量为1.5%为例， SBS橡胶复合沥青技术指标，如表1所示。（可以根据添加比例扩展沥青技术指标）。

（2）高温性能。高温性能是沥青基本的路用性能。本文研究现行规范的60℃车辙试验评价稳定型橡胶改性沥青混合料的高温性能，对于AC类和SMA类混合料，试件尺寸为300mm×300mm×50mm，对于LSPM混合料，试件尺寸为300mm×300mm×80mm。SBS橡胶复合沥青混合料的动稳定度不小于3500次/mm。通过实验可以看出废胎胶粉可以明显改善沥青混合料的高温稳定性。

（3）低温性能。采用低温弯曲试验来进行沥青混合料的低温开裂性的研究，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，取试验温度为-10℃，SBS橡胶复合沥青混合料的低温弯曲试验破坏应变：不小于2600με，通过实验可以看出SBS改性剂和废胎胶粉可以明显改善沥青混合料的低温稳定性。

4 结语

SBS橡胶复合沥青能提高沥青的高温稳定性、低温性能、水稳定性。同时该技术利用废旧轮胎橡胶粉，有利于环保，减少了沥青的用量，降低了工程造价，适合于高寒、高温地区的使用。

参考文献

[1]张芹芹，王铁柱，杨炎生，等.沥青改性剂的应用研究进展[J].化学发展前沿：中英文版，2014，4（2）：14-21.

[2]JTG F80/1-2017，公路工程质量检验评定标准[S].2017.

收稿日期：2020-04-05

作者简介：柴军（1983—），男，甘肃酒泉人，本科，工程师，研究方向：公路养护新工艺新设备。

Abstract： The study found that after scientific processing of base asphalt with SBS modifier and rubber powder， the penetration of this type of asphalt decreases， while the softening point， ductility and elastic recovery are significantly increased， which indicates the high temperature stability and The low temperature deformation ability has been greatly improved. Based on this， this article discusses the preparation process and road performance of the composite asphalt in order to provide a reference for related research.

Keywords： SBS; rubber powder; composite asphalt; equipment; process; road performance