引言
SBS 改性瀝青被廣泛用于高等級瀝青路面的鋪筑。由于 SBS 和瀝青是熱力學(xué)不相容體系，SBS 改性瀝青在停止攪拌過程中 SBS 可能從瀝青中離析。離析會使改性瀝青失去預(yù)期的性能，并可能堵塞瀝青泵。我國 《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40—2004規(guī)定: 當(dāng)熱儲存 48 h 離析管上、下層軟化點差不大于 2. 5 ℃時，SBS 改性瀝青儲存穩(wěn)定性合格。馮新軍等參照美國實驗室瀝青儲存穩(wěn)定性 ( LAST) 試驗改進(jìn)了改性瀝青的盛樣桶，使取樣方法更合理有效。毛三鵬等認(rèn)為，在規(guī)范要求的熱儲存后 ( 163 ℃，48 h) 上、下軟化點不大于 2. 5 ℃的前提下，還要分析熱儲存前后改性瀝青軟化點的變化，其絕對值要求小于 5 ℃，以及分析離析管上、下 5 ℃延度差，要求其相對差值不
超過 20% 。事實上，現(xiàn)場加工 SBS 改性瀝青在不添加穩(wěn)定劑的情況下 SBS 過程離析快得多，相關(guān)規(guī)范也沒有對現(xiàn)場 SBS 改性瀝青熱儲存時間做明確的規(guī)定，故通過研究熱儲存過程中上、下軟化點差、熱儲存前后改性瀝青軟化點以及 5 ℃延度差隨時間變化情況，確定現(xiàn)場改性瀝青的熱儲存穩(wěn)定時間對現(xiàn)場施工質(zhì)量控制具有重要意義。
研究過程中，考慮到目前還沒有一種把瀝青材料的路用性能與儲存穩(wěn)定性聯(lián)系在一起的評價方法，特使用經(jīng)過最大熱儲存時間的現(xiàn)場 SBS 改性瀝青進(jìn)行車轍試驗來評價其對路用性能的影響。
試驗材料及方法
1. 1 試驗材料
現(xiàn)場改性所用基質(zhì)瀝青為國創(chuàng) 70A 號道路石油瀝青，基質(zhì)瀝青的技術(shù)指標(biāo)如表 1 所示; 改性劑為新疆獨 山 子 石 化 生 產(chǎn) 的 熱 塑 性 丁 苯 橡 膠 SBST161B，其技術(shù)指標(biāo)。
1. 2 改性瀝青的制備
制備步驟如下: ①將基質(zhì)瀝青轉(zhuǎn)入快速加熱罐中加熱至熔融狀態(tài)，再轉(zhuǎn)入工作攪拌罐 A 并添加4. 5% SBS 改性劑，加熱至 185 ℃ 攪拌 15 min 使改性劑充分溶脹; ②采用高速剪切設(shè)備以 2 000 r/min的轉(zhuǎn)速剪切 30 ～ 45 min，剪切過程中穩(wěn)定控制在185 ℃左右，剪切完成后轉(zhuǎn)入發(fā)育罐，再以 185 ℃的恒溫發(fā)育 6 h 完成現(xiàn)場改性瀝青的制備，所制得的改性瀝青技術(shù)。
1. 3 試驗方法
目前我國最常用的檢測瀝青儲存穩(wěn)定性的方法是 《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTGE20—2011 中的離析實驗，該方法把改性瀝青儲存在離析管中密封置于 163 ℃烘箱恒溫保存，到規(guī)定的時間取出放入冰箱冷柜中不少于 4 h，待改性瀝青凝為固體，然后平均剪離析管為 3 段，取上部1 /3 和下部 1 /3 分別放入燒杯中加熱融化，通過測試離析管上、下部軟化點差來評判改性瀝青的離析程度，通常是軟化點差不超過 2. 5 ℃可認(rèn)為改性瀝青儲存穩(wěn)定性好，只發(fā)生較小的離析。
為掌握 SBS 改性瀝青隨熱儲存時間變化所發(fā)生的離析情況，本文通過動力穩(wěn)定性、性能穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性 3 個方面來對熱儲存的改性瀝青穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行評價。其中的動力穩(wěn)定性主要是通過離析試驗測出熱儲存過程中上、下部軟化點差來進(jìn)行評價; 性能穩(wěn)定性指的可以通過熱儲存過程前后改性瀝青軟化點變化來體現(xiàn); 聚集穩(wěn)定性是指聚合物顆粒在分散介質(zhì)中不發(fā)生凝聚的穩(wěn)定狀態(tài)，主要受聚合物與基質(zhì)瀝青的相容性、聚合物顆粒大小和形狀以及聚合物含量等因素的影響; 基質(zhì)瀝青中加入SBS 改性劑表現(xiàn)出最顯著的特征是內(nèi)聚力的增加，而聚合物凝聚必然導(dǎo)致瀝青的內(nèi)聚力改變，通過最能反映內(nèi)聚力特征的低溫延度試驗來對改性瀝青的聚集穩(wěn)定性進(jìn)行評價。綜上所述，對改性瀝青
熱儲存穩(wěn)定狀態(tài)通過以下三點進(jìn)行評價:
1) 離析管上、下層改性瀝青軟化點差≤2. 5℃。
2) 熱儲存前后改性瀝青軟化點差≤5 ℃。
3) 離析管上、下改性瀝青 5 ℃ 延度差相對差值≤20% 。
滿足上述 3 個條件則可認(rèn)為改性瀝青處于熱儲存穩(wěn)定狀態(tài)。
試驗結(jié)果分析及驗證
2. 1 試驗結(jié)果分析
將改性瀝青裝進(jìn)鋁制離析管密封并放入烘箱163 ℃熱儲存，分別測試熱儲存第 4、6、8、10 小時的上、下層軟化點和低溫延度，得到詳細(xì)試驗數(shù)據(jù)。
2. 2 車轍試驗
考慮到目前還沒有一種把瀝青材料的路用性能與儲存穩(wěn)定性聯(lián)系在一起的評價方法，特通過車轍試驗的動穩(wěn)定度來對其路用性能加以驗證。
結(jié)束語
1) 在現(xiàn)場加工 SBS 改性瀝青不同熱儲存時間梯度中，通過離析試驗以及低溫延度試驗，測出不同時間離析管上、下層軟化點差、低溫延度相對差值以及熱儲存前后瀝青軟化點差并對應(yīng)規(guī)范和指標(biāo)，確定以 8 h 以內(nèi)作為熱儲存改性瀝青的最佳熱儲存時間范圍，在該時間內(nèi)改性瀝青熱儲存中物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性均滿足要求。
2) 通過對熱儲存后取樣桶底部剩余 1 /3 改性瀝青進(jìn)行車轍試驗，將瀝青材料的路用性能與儲存穩(wěn)定性聯(lián)系在一起進(jìn)行評價，結(jié)果表明，熱儲存時間在 8 h 以內(nèi)改性瀝青照常使用對其路用性能并無太大影響。
3) 綜上所述，對于現(xiàn)場的施工來說，改性瀝青應(yīng)該盡量即改即用，如有必要時，在熱儲存時間 8 h以內(nèi)的可以照常使用，但是超過 8 h 的建議在熱儲存過程中對改性瀝青進(jìn)行攪拌，并且在使用前應(yīng)保證有充足的時間攪拌均勻后投入使用。
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