許曉進(jìn)，蔡曉明，劉起付，夏斌

（中石油江蘇燃料瀝青有限責(zé)任公司，江陰 214400）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路交通事業(yè)也進(jìn)入了迅猛發(fā)展期，公路交通部門對(duì)道路瀝青的要求也越來越高。普通重交瀝青已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在交通荷載的需要，改性瀝青有著較好抗車轍能力、抗水損能力以及較好的強(qiáng)度、硬度，已被廣泛使用。目前國內(nèi)改性瀝青市場上大部分都是I-D、I-C 產(chǎn)品，主要用于南方炎熱地區(qū)，但是在北方寒冷地區(qū)I-B、I-A 改性瀝青正逐步的代替了重交90 號(hào)、110 號(hào)瀝青。目前國內(nèi)改性瀝青生產(chǎn)廠家加工I-D 級(jí)改性瀝青一般選用70 號(hào)瀝青、I-C 級(jí)選用90 號(hào)瀝青、I-B級(jí)選用110 號(hào)瀝青、I-A 級(jí)選用130 號(hào)以上的瀝青作為基質(zhì)瀝青，但是生產(chǎn)110 號(hào)以上牌號(hào)的重交瀝青廠家數(shù)量較少，制約了I-A、I-B 改性瀝青的生產(chǎn)使用。利用普通70 號(hào)瀝青在一定的試驗(yàn)條件下通過改性劑、相容劑摻量的研究及優(yōu)化，確定了生產(chǎn)I-A、I-B 改性瀝青的配方。

1 試驗(yàn)部分

1.1 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求

本次試驗(yàn)利用中石油自產(chǎn)70#瀝青為原料，通過添加不同比例的自產(chǎn)減線油和改性劑，確定生產(chǎn)符合交通部JTG F40—2004（《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》）中I-A、I-B 級(jí)SBS 改性瀝青技術(shù)配方，主要指標(biāo)要求見表1。

表1 I-A、I-B SBS 改性瀝青主要指標(biāo)要求

1.2 試驗(yàn)原料

基質(zhì)瀝青采用中石油自產(chǎn)的70 號(hào)A 級(jí)瀝青，主要性質(zhì)見表2。

改性劑采用戴納索的C-501 型SBS，主要性質(zhì)見表3。相容劑為中石油自產(chǎn)的減線油，主要性質(zhì)見表4。穩(wěn)定劑為國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的穩(wěn)定劑，型號(hào)為HMD-2，主要性質(zhì)見表5。

表2 70 號(hào)A 級(jí)瀝青性質(zhì)

表3 改性劑性質(zhì)

表4 相容劑性質(zhì)

表5 穩(wěn)定劑性質(zhì)

1.3 樣品的制備

將已準(zhǔn)確稱量的基質(zhì)瀝青加熱至流動(dòng)狀態(tài)，按照試驗(yàn)方案將定量相容劑加入基質(zhì)瀝青中，將混合后的瀝青放在加熱套中加熱至180～185 ℃，按照試驗(yàn)方案將定量SBS 改性劑緩慢的加入瀝青中，開啟剪切速率控制在3 500 r/min，溫度控制180～185 ℃，剪切研磨20 min。剪切結(jié)束后切換至攪拌狀態(tài)，加入定量的穩(wěn)定劑攪拌2.5 h，溫度控制在180～185 ℃，即制得SBS 改性瀝青。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 相容劑添加量對(duì)改性瀝青性質(zhì)的影響

在固定基質(zhì)瀝青及助劑品種的條件下，A1、A2、A3 號(hào)試驗(yàn)改性劑添加量為5.0%，通過改變相容劑加入量，考察制備得到的I-A 改性瀝青樣品的差異；B4、B5、B6 號(hào)試驗(yàn)改性劑添加量為4.0%，通過改變相容劑加入量，考察制備得到的I-B 改性瀝青樣品的差異。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6所示。

由表6數(shù)據(jù)可知，I-A、I-B 改性瀝青在基質(zhì)瀝青、改性劑、穩(wěn)定劑量固定的情況下，通過改變相容劑的加入量制備得到的改性瀝青樣品都能滿足指標(biāo)要求，隨著相容劑量的加大針入度增加、軟化點(diǎn)略有降低、老化前及老化后延度有所增加，其它指標(biāo)無明顯差異。

表6 不同相容劑加入量對(duì)改性瀝青的影響

2.2 改性劑添加量對(duì)改性瀝青性質(zhì)的影響研究

在固定基質(zhì)瀝青及助劑品種的條件下，A3、A4、A5 號(hào)試驗(yàn)相容劑添加量為12.0%，通過改變改性劑加入量，考察制備得到的I-A 改性瀝青樣品的差異；B3、B4、B5 號(hào)試驗(yàn)相容劑添加量為8.0%，通過改變改性劑加入量，考察制備得到的I-B 改性瀝青樣品的差異。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表7所示。

表7 不同改性劑加入量對(duì)改性瀝青的影響

由表7數(shù)據(jù)可知，I-A、I-B 改性瀝青在基質(zhì)瀝青、相容劑、穩(wěn)定劑量固定的情況下，通過改變改性劑的加入量制備得到的改性瀝青樣品都能滿足指標(biāo)要求，隨著改性劑量的加大針入度降低、軟化點(diǎn)增加、I-A 改性瀝青老化前及老化后延度增加，但是I-B 改性瀝青老化前及老化后延度改性劑量的加大而有所降低，其它指標(biāo)略有差異。

根據(jù)添加不同劑量穩(wěn)定劑、相容劑綜合考察，I-A 改性瀝青試驗(yàn)中A5 方案成本相對(duì)較低，各項(xiàng)指標(biāo)較好，能夠滿足交通部規(guī)范的指標(biāo)要求，可以有效降低生產(chǎn)成本。I-B 改性瀝青試驗(yàn)中B1 方案各種助劑加入量較少，同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足交通部規(guī)范要求，符合實(shí)際生產(chǎn)需要。

3 結(jié)論

a）在改性瀝青生產(chǎn)中，可以利用70 號(hào)瀝青摻入適當(dāng)?shù)臏p線油通過正常的改性工藝生產(chǎn)出合格的I-A、I-B 級(jí)SBS 改性瀝青產(chǎn)品。

b）70 號(hào)瀝青可以通過改性配方的優(yōu)化生產(chǎn)出軟化點(diǎn)、老化前后延度高于交通部標(biāo)準(zhǔn)的I-A、I-B 級(jí)改性瀝青產(chǎn)品。