謝松巖

（盤錦遼河油田大力集團(tuán)有限公司，遼寧 盤錦 124000）

1 改性瀝青的配合比設(shè)計(jì)分析

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)地實(shí)際氣候環(huán)境情況、交通荷載情況、路面病害以及材料品牌等多數(shù)情況，對(duì)道路瀝青的各種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和組合，并以此來(lái)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望能對(duì)改性瀝青配合比設(shè)計(jì)提供參考。

1.1 瀝青原材料以及各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)參數(shù)

在配合比設(shè)計(jì)的階段，需要包括對(duì)基質(zhì)瀝青、改性劑、穩(wěn)定劑、橡膠油等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，保證實(shí)際材料選擇能夠滿足配合比設(shè)計(jì)的基本要求，對(duì)實(shí)際材料質(zhì)量進(jìn)行確定，進(jìn)而減少后續(xù)生產(chǎn)以及配合比設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)最終效果和質(zhì)量進(jìn)行保障。

1.2 改性劑添加量的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

SBS改性劑作為一種塑彈性較強(qiáng)的添加劑，自身能夠?qū)Ω邷睾偷蜏赜兄己玫倪m應(yīng)效果，并且也會(huì)兼具良好的橡膠和塑料性能，由于現(xiàn)階段規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)改性瀝青質(zhì)量控制的要求較為寬泛，改性劑添加量的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)也有明確的范圍，當(dāng)SBS改性劑添加量較低的時(shí)候，瀝青材料自帶的異味可以被SBS進(jìn)行溶解，對(duì)瀝青材料的改性效果不夠明顯，而隨著改性劑添加的不斷增加，瀝青和改性劑之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和連續(xù)體系的時(shí)候，就能夠滿足路面施工的基本要求，如果在后續(xù)對(duì)瀝青材料持續(xù)增加，瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)也會(huì)有著明顯轉(zhuǎn)變，但是隨之而來(lái)的也是成本的不斷提升。

綜合性對(duì)成本因素進(jìn)行考慮后，可以根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際情況，對(duì)改性劑添加量進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計(jì)，更好地保證配合比設(shè)計(jì)的效果和質(zhì)量，能夠滿足施工的實(shí)際需求，文章主要以基質(zhì)瀝青90#作為分析對(duì)象，對(duì)實(shí)際SBS改性劑的添加量進(jìn)行研究（如表1所示）。

表1 SBS改性劑配合設(shè)計(jì)參數(shù)表

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及最終檢驗(yàn)結(jié)果分析

從多數(shù)工程建設(shè)情況來(lái)看，改性瀝青的加工多數(shù)都是使用現(xiàn)場(chǎng)改性瀝青加工模式進(jìn)行，但是在近幾年來(lái)，隨著改性瀝青加工設(shè)備、加工工藝、加工質(zhì)量、加工環(huán)境以及加工效率等多方面要求的提升，工廠化的加工模式不斷應(yīng)用，在實(shí)際改性瀝青混合料加工的階段中，會(huì)對(duì)多種先進(jìn)設(shè)備和智能化工藝進(jìn)行使用，工藝技術(shù)的使用也替代傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)改性加工的模式，成為今后改性瀝青加工的主要趨勢(shì)。

工廠化改性瀝青加工流程，主要是根據(jù)分子聚合物SBS改性劑和基質(zhì)瀝青作為主要的分析材料，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員會(huì)將基質(zhì)瀝青進(jìn)行快速的加熱，保證瀝青溫度能夠控制在130 ℃左右，再將加熱完成后的瀝青材料輸送到生產(chǎn)區(qū)域，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器將瀝青材料持續(xù)加入，并輸送到高溫罐中進(jìn)行存儲(chǔ)，在這個(gè)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)人員還需要將預(yù)混閥門開啟，通過(guò)對(duì)瀝青流量的控制，對(duì)實(shí)際溫度進(jìn)行改善，對(duì)混合罐中含有的瀝青數(shù)量進(jìn)行控制，在開啟攪拌裝置后，在瀝青材料中緩慢加入一定的改性劑，每間隔5 min左右添加一次改性劑，保證攪拌速度的均勻性，然后將材料導(dǎo)入到高速剪切、研磨的裝置中，通過(guò)物理方式將改性劑進(jìn)行切合，并傳輸?shù)桨l(fā)育罐中。發(fā)育罐的溫度需要控制在175 ℃左右的范圍內(nèi)，發(fā)育時(shí)間也需要保證在6 h，在對(duì)流作用的幫助下，瀝青中含有的軟性組織通過(guò)分解，在改性顆粒中進(jìn)行擴(kuò)散，改性劑小塊均勻地分散在瀝青材料的各個(gè)結(jié)構(gòu)中，逐漸發(fā)生膨脹、溶解的現(xiàn)象，最終充分與基質(zhì)瀝青進(jìn)行融合。此外，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，還需要在發(fā)育機(jī)中對(duì)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)整，每間隔30 min對(duì)穩(wěn)定劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶砑樱ＷC材料混合的穩(wěn)定效果，確保改性劑和瀝青之間能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在穩(wěn)定劑全部添加完成后，需要確保攪拌時(shí)間在5 h左右，形成較為完整的改性瀝青結(jié)構(gòu)。根據(jù)SBS不同添加量，在相同實(shí)驗(yàn)的情況下，對(duì)最終技術(shù)性能指標(biāo)變化參數(shù)進(jìn)行記錄，這樣也能夠確保改性瀝青材料整體質(zhì)量的科學(xué)性以及合理性（如表2所示）。

表2 改性瀝青混合料實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表

1.4 對(duì)最佳配合比進(jìn)行確定

1.4.1 SBS摻入量對(duì)改性瀝青溫度敏感性造成的影響針入度實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)瀝青在特定條件背景下，對(duì)溫度敏感性的分析和研究，主要是對(duì)瀝青在固態(tài)條件下，分子作用力之間影響的宏觀表現(xiàn)，能夠?qū)r青感溫性能以及抗車轍能力進(jìn)行分析和反應(yīng)，對(duì)低溫抗裂性能、耐久性能等多種性能進(jìn)行研究，從而更好地保證工程建設(shè)的實(shí)際效果和質(zhì)量。在道路石油瀝青中有效地將改性劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)針入度有著較為明顯的標(biāo)注，當(dāng)改性劑的含量不斷上升，實(shí)際針入度也會(huì)產(chǎn)生一定的改變。根據(jù)實(shí)際工程建設(shè)施工效果的標(biāo)準(zhǔn)和要求，適當(dāng)?shù)母男詣饺肓窟M(jìn)行調(diào)整，從而更好地保證瀝青材料整體質(zhì)量，能夠滿足工程建設(shè)質(zhì)量的要求，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新和全面優(yōu)化。

1.4.2 SBS摻入量對(duì)改性瀝青高溫穩(wěn)定性造成的影響軟化點(diǎn)實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)瀝青的高溫性能進(jìn)行檢測(cè)，在同一個(gè)等級(jí)的溫度標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)瀝青硬化點(diǎn)和低落點(diǎn)之間的流動(dòng)性能進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)施工階段中，瀝青與改性劑進(jìn)行結(jié)合后，改性瀝青軟化點(diǎn)將會(huì)持續(xù)提升，當(dāng)改性劑摻入量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，瀝青軟化點(diǎn)將不能滿足施工的基本技術(shù)要求，因此在配合比設(shè)計(jì)的階段中，需要參考工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和需求，對(duì)瀝青的添加量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，從而更好地保證改性劑添加量符合瀝青施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.4.3 SBS摻入量對(duì)改性瀝青低溫柔韌性造成的影響改性瀝青低溫柔韌性主要是通過(guò)延度指標(biāo)進(jìn)行控制，延度的大小將會(huì)對(duì)低溫變形能力造成直接的影響，在不斷的分析和研究中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瀝青材料中加入改性劑之后，延度會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，讓改性劑的含量在3.5%范圍內(nèi)，延度會(huì)有著明顯的下降，這也就表明改性劑添加量逐漸提升，對(duì)瀝青延度造成的影響越發(fā)明顯，而改性瀝青的低溫延度也會(huì)隨著改性劑的添加出現(xiàn)變化。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，改性劑添加量的持續(xù)增加，讓瀝青材料受到改性劑的影響，出現(xiàn)連續(xù)分散的情況，分子之間的致密效果更加明顯，導(dǎo)致分子運(yùn)動(dòng)逐漸困難，最終導(dǎo)致改性瀝青的延度逐漸變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，改性劑摻量需要結(jié)合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行改變，從而更好地滿足技術(shù)規(guī)范要求。

1.4.4 SBS摻入量對(duì)改性瀝青彈性指標(biāo)造成的影響

彈性恢復(fù)實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)瀝青材料，在外部作用力影響下恢復(fù)原樣所需要的時(shí)間，瀝青作為粘彈性較為良好的材料，在使用中能夠具備較為良好的彈性和延遲彈性，變形能力也相對(duì)較好，在外部作用力的影響下，瀝青材料能夠快速恢復(fù)原有的形狀，但是變形效果在外力影響下會(huì)產(chǎn)生永久變形。改性劑的有效添加，也會(huì)提升瀝青材料的彈性和延遲彈性，降低瀝青材料變形情況的產(chǎn)生。當(dāng)瀝青材料因?yàn)楹奢d作用出現(xiàn)變形后，會(huì)展現(xiàn)出良好的恢復(fù)能力，實(shí)際使用的耐久性也較為良好。在分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，改性劑的添加量與瀝青材料彈性恢復(fù)有著直接的關(guān)系，當(dāng)改性劑摻入量在3.5%的時(shí)候，瀝青彈性恢復(fù)不能滿足技術(shù)的要求，因此需要結(jié)合實(shí)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)改性劑配合比進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，進(jìn)而保證實(shí)際工程建設(shè)的整體效果和質(zhì)量。

1.4.5 SBS摻入量對(duì)改性瀝青黏性指標(biāo)造成的影響

通過(guò)實(shí)際分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)改性劑摻入量在3.5%范圍內(nèi)是，改性瀝青運(yùn)動(dòng)黏度能夠滿足施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求，更好地提升改性瀝青施工的整體質(zhì)量和效果。根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析來(lái)看，當(dāng)改性劑摻入少量配比要求不同的時(shí)候，實(shí)際基質(zhì)瀝青會(huì)出現(xiàn)不同的變化。因此，為了能夠更好地保證實(shí)際工程建設(shè)效果和質(zhì)量，就需要在滿足工程技術(shù)要求和施工標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)改性劑添加量進(jìn)行調(diào)整和控制，確保后續(xù)施工的效果和穩(wěn)定性。

2 改性瀝青加工工藝分析

2.1 改性瀝青相容性機(jī)理

改性瀝青主要是由高分子聚合物組成，利用物理和化學(xué)的方式，能夠?qū)r青分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分散、重組，從而形成全新的結(jié)構(gòu)形式。物理共混主要是指代瀝青與改性劑混合的階段中，利用各種物理的方式將改性劑充分?jǐn)嚢柙跒r青材料中，保證改性劑與瀝青不會(huì)產(chǎn)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，這也就是物理方式的共融。在攪拌的過(guò)程中，需要適當(dāng)?shù)膶⒏男詣┘尤氲綖r青材料中，保證改性劑能夠充分與瀝青材料進(jìn)行融合，對(duì)最終融合的效果進(jìn)行保障，隨著改性劑的不斷添加，瀝青材料也會(huì)出現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)變化，這也是改性瀝青相容性的具體分析。

化學(xué)交聯(lián)過(guò)程，主要是通過(guò)在瀝青材料中添加大量的穩(wěn)定劑，確保改性劑與瀝青之間能夠產(chǎn)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，從而對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。因此，在經(jīng)過(guò)物理和化學(xué)方式的改性瀝青，能夠從根本上改善問(wèn)題的存在，提升改性瀝青的整體性能和效益，避免出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題。

聚合物之間存在一定的吸附效果，因此在攪拌的過(guò)程中也會(huì)容易出現(xiàn)離析的情況，相容性主要是將分散的聚合物，按照一定的顆粒直徑，均勻地分布在瀝青材料中，實(shí)際的改性效果較為明顯。因此，在改性瀝青生產(chǎn)的過(guò)程中，需要有效地改善相容性的問(wèn)題，確保瀝青材料攪拌充分，避免產(chǎn)生離析的情況，對(duì)瀝青材料整體質(zhì)量造成危害和影響。

2.2 生產(chǎn)基質(zhì)瀝青的選擇

改性瀝青在生產(chǎn)加工的階段中，需要在集料瀝青中添加少量或者適量的塑性橡膠材料，通過(guò)一定的加工手段保證實(shí)際材料生產(chǎn)的效果，改性瀝青的各項(xiàng)性質(zhì)都會(huì)與基質(zhì)瀝青有著密切的關(guān)聯(lián)。因此，在加工的階段中，需要對(duì)基質(zhì)瀝青的材料質(zhì)量進(jìn)行選擇，保證基質(zhì)瀝青材料能夠滿足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。通常情況下，改性瀝青會(huì)按照等級(jí)進(jìn)行劃分，而針入度需要控制在25以下，根據(jù)不同的基質(zhì)瀝青材料，實(shí)際的改性劑添加量也會(huì)產(chǎn)生變化，加工人員需要及時(shí)對(duì)各種材料性能進(jìn)行把控，從而更好地保證加工生產(chǎn)的效果和質(zhì)量。

2.3 加工生產(chǎn)工藝分析

在配合比實(shí)驗(yàn)完成后，需要嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對(duì)加工條件、配方情況以及加工工藝進(jìn)行確定，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)加工的需求量，對(duì)瀝青材料和改性劑使用量進(jìn)行確定。在加工的階段中，需要利用研磨裝置對(duì)膠體進(jìn)行研磨，在確保實(shí)際產(chǎn)量的同時(shí)，確保改性劑和瀝青混合的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)均勻攪拌的目標(biāo)。改性劑的添加需要由專業(yè)的電子稱重系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證實(shí)際添加量符合配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在實(shí)際生產(chǎn)加工的過(guò)程中，需要利用信息化技術(shù)手段，對(duì)改性瀝青配比、加工溫度、發(fā)育溫度、發(fā)育時(shí)間等關(guān)鍵性的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。在生產(chǎn)完成后，還需要對(duì)瀝青材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，與原有的材料進(jìn)行對(duì)比，保證各項(xiàng)參數(shù)都能夠滿足實(shí)際工程使用標(biāo)準(zhǔn)，按照行業(yè)的規(guī)范要求和相關(guān)條例，對(duì)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，更好地保證瀝青材料能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章主要針對(duì)現(xiàn)階段改性瀝青配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，通過(guò)研究實(shí)踐和結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)合工程和基質(zhì)瀝青材料的不同，實(shí)際改性劑配合量也會(huì)存在明顯的變化。為了能夠保證工程建設(shè)的質(zhì)量和要求，就需要結(jié)合實(shí)際建設(shè)情況，對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整，保證各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)都能夠滿足技術(shù)要求。改性瀝青的性能較為良好，能夠改善路面病害問(wèn)題，延長(zhǎng)實(shí)際路面使用年限，對(duì)養(yǎng)護(hù)成本進(jìn)行控制，是今后道路工程建設(shè)的主要材料之一。