时间：2019-06-10 分类：工业设计
这篇论文主要介绍的是高速公路沥青现场加工工艺参数的内容，本文作者就是通过对高速公路沥青的相关内容做出详细的阐述与介绍，特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。
关键词:SBS改性沥青;现场加工;工艺参数;室内试验
SBS改性沥青主要是由基质沥青、SBS改性剂在一定的温度条件下，经过溶胀、剪切、发育等工艺环节，形成的一种改性沥青产品。由于SBS改性沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温延展性[1-2]，因此，SBS改性沥青在各等级公路建设中得到了大面积的应用，尤其是在高速公路建设中。目前，SBS改性沥青的加工主要有工厂加工和现场加工两种方式。现场加工的优点是可以保证SBS改性剂的掺量满足要求，以及根据实际需求及时调整产量。因此，现场加工正在得到越来越多的推广应用。要想保证现场加工生产的SBS改性沥青满足要求，就得先通过室内试验研究，针对不同的SBS改性沥青加工工艺，确定生产过程中各工艺参数，主要有SBS改性剂溶胀时间、溶胀温度、剪切时间、剪切速率、剪切温度、发育时间、发育温度、SBS改性剂掺量、稳定剂掺量等[3-5]。
1项目概况
某高速公路沥青路面上面层和中面层均采用SBS改性沥青混凝土。为了通过有效控制SBS改性剂质量和掺量满足要求，最终达到SBS改性沥青的各项指标以及储存稳定性均满足要求，建设方最终决定采用现场加工SBS改性沥青的方式。建设方提供基质沥青和SBS改性剂、稳定剂等原材料，第三方单位只负责SBS改性沥青的加工生产，最终的分配调用仍由建设方决定。这样，就可以保证各种原材料的质量和用量、配方等满足要求。第三方生产加工单位采用的现场改性加工工艺为胶体研磨磨法。结合实际加工工艺，通过大量的室内试验，对SBS改性剂掺量、发育时间、稳定剂掺量等参数进行了研究，由此指导现场加工，保证所生产的SBS改性沥青满足相关要求。
2原材料选择
SBS改性沥青生产过程中，涉及的主要原材料有基质沥青、SBS改性剂、稳定剂等。
2.1基质沥青
基质沥青采用中石化东海90#A级道路石油沥青，其各项技术指标见表1。
2.2SBS改性剂
SBS改性剂采用中国石化集团巴陵石化分公司生产的道改2#星型SBS改性剂。
2.3稳定剂
稳定剂采用山东大山路桥工程有限公司生产的3号稳定剂。
3生产工艺
本次SBS改性沥青现场加工工艺采用胶体研磨磨法[6]，生产设备为山西省交通科学研究院自主知识产权设计生产的JKLG系列胶体磨，该设备具有高速剪切和高度研磨的双重功能，达到一次性剪切研磨合格且研磨后聚合物最小粒径为0.1μm，剪切研磨能力约为普通胶体磨的4～10倍。现场胶体研磨加工法的生产流程为: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。结合本套设备的功能和生产加工工艺流程可以看出，本次室内试验研究需要确定的最主要参数便是SBS改性剂掺量、发育时间以及稳定剂掺量。
4室内试验结果及分析
针对实际的生产工艺需求，在室内开展了不同SBS改性剂掺量、不同发育时间、不同稳定剂掺量的一系列试验研究。
4.1SBS改性剂掺量
根据以往经验，SBS改性剂掺量在4.5%～5.0%之间便可以满足要求，若掺量过高，SBS改性剂容易结团，影响最终的改性效果。因此，本次试验选择了4.5%、4.7%和5.0%三种掺量，不同掺量对应的SBS改性沥青试验结果见表1。本组试验中，发育时间为3h，稳定剂掺量为0.由表2可以看出，当SBS改性剂掺量为4.5%时，5℃延度、老化后的针入度比和5℃延度指标均不满足技术要求;当SBS改性剂掺量提高到4.7%和5.0%时，除老化后5℃延度指标以外，其他指标均可以满足技术要求，且各指标之间的变化率很小。因此，选择SBS改性剂掺量4.7%作为后续试的标准掺量。
4.2发育时间
发育时间对SBS改性沥青的最终质量有很大的影响，发育时间太短，SBS改性剂无法均匀分散，达不到改性效果;发育时间过长，改性沥青的指标变化差异很小，设备能耗较大，且影响改性沥青的生产加工产量。因此，本次试验的发育时间选择2h、3h、4h，不同发育时间对应的SBS改性沥青试验结果见表2。本组试验中，SBS改性剂掺量为4.7%，稳定剂掺量为0。由表3可以看出，当发育时间为2h时，5℃延度、老化后的针入度比和5℃延度指标均不满足技术要求;当发育时间为3h和4h时，除老化后5℃延度指标以外，其他指标均可以满足技术要求，并且各指标之间的变化并无一致的规律性，部分指标出现了性能的下降。因此，综合考虑各指标的变化情况、现场实际发育时间以及稳定剂的添加时间等因素，选择发育时间3h作为后续试验的标准发育时间。
4.3稳定剂掺量
当只用基质沥青和SBS改性剂进行改性沥青配伍性试验，且无法达到要求的技术指标时，可以考虑掺加少量的稳定剂。稳定剂加入到SBS改性沥青中，通过附着在SBS改性剂上，增加SBS改性剂的重量，减小SBS改性剂和基质沥青的离析，进一步促进SBS改性剂均匀分散，提高SBS改性沥青的各项指标。但是稳定剂不能掺加过多，否则会再次造成SBS改性剂和基质沥青的离析，且杂质掺量过多，严重影响SBS改性沥青的最终质量。因此，本次试验稳定剂掺量选择0、0.05%、0.1%三种掺量。本组试验中，SBS改性剂掺量为4.7%，发育时间为3h。由表4可以看出，当稳定剂掺量为0%和0.05%时，老化后的5℃延度指标均不满足技术要求;当稳定剂掺量为0.1%时，改性沥青的各项试验结果均能满足技术要求。综合表2～表4的各项试验检测结果，最终确定SBS改性剂掺量4.7%、发育时间3h、稳定剂掺量0.1%为本次试验的合理参数。运用上述参数进行了生产前的试生产，试生产的SBS改性沥青的全套指标均满足技术要求，且后期正式生产过程中，各指标稳定，保证了SBS改性沥青的质量要求。
5注意事项
SBS改性沥青的现场加工生产，由于其特定的现场环境和加工条件，较工厂化生产有很多不足，为了保证现场加工生产的改性沥青质量满足技术要求且持续稳定，应该注意以下事项:(1)推荐掺配剂量和添加工艺为室内小样试验结果，与现场设备有一定差异，因此必须在正式使用前进行试生产，调试设备各参数的同时，检验改性沥青各指标是否满足要求，如有问题，应及时进行调整。(2)应在发育的最后1h添加稳定剂，为防止稳定剂添加速度过快形成凝胶，应将按比例准备好的稳定剂均匀、少量逐渐添加至处于发育状态的改性沥青中，并保持持续搅拌。(3)改性沥青生产过程各环节的温度控制、改性剂的掺配均匀性必须稳定、准确，特别是发育时间必须保证。(4)施工单位沥青罐应具备搅拌功能，防止使用或储存时改性沥青离析。
6结论
随着基质沥青和改性剂产品质量的不断提高，以及参建各方对改性沥青现场加工工艺和最终质量的不断认可，现场加工改性沥青必定会得到越来越广泛的应用。只要严格控制各种原材料的掺配比例以及各加工工艺参数，现场加工的改性沥青质量即可满足相关技术要求，并在储存稳定性、使用及时性等方面较工厂化改性沥青发挥更大的优势。
参考文献
[1]徐茂震，刘金景，李文志，等.SBS改性沥青性能影响因素研究[J].化工新型材料，2015(1):169-172.
[2]熊萍，郝培文，高传明.SBS聚合物改性沥青技术性能[J].长安大学学报(自然科学版)，2005(1):10-14.
[3]曹祖光，蔡明，严军锋.SBS改性沥青储存稳定性影响因素的研究[J].中国市政工程，2006(8):89-92.
[4]韩森，牛冬瑜，陈凯，等.加工与存储温度对SBS改性沥青的性能影响分析[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2015(2):48-53.
[5]牛冬瑜，韩森，陈凯，等.加工工艺关键参数对SBS改性沥青性能影响[J].长安大学学报(自然科学版)，2014(5):7-16.
[6]程盛，梁清源，孟朝锋.浅谈沥青改性方法中的胶体磨与高速剪切[J].湖南交通科技，2005(3):40-41
作者：张杰 张全喜 单位：河南省交通规划设计研究院股份有限公司
