SBS橡胶复合改性乳化沥青的应用

孙洪军

(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)

0 引 言

超粘磨耗层是一种针对交通负载大的路面结构。磨耗层采用高质量防滑料及高性能改性沥青、改性乳化沥青，采用独特的间断级配结构，能有效提高路面抗滑性能，同时高性能材料的应用能延长道路使用寿命，混合料连通空隙结构能降低行车噪音，提高路面排水能力，雨天减少水雾，让车辆出行更加安全、舒适。

1 结构优势

沥青老化有热老化、光老化、水老化和压力老化四种。结合国内研究现状，由于各地公路建设用料不同，建设时间不同，气候坏境及荷载等不同，造成沥青的老化原因也不同。新型超粘磨耗层是指在在改性乳化沥青拌和过程中掺入玻璃纤维、SBS、橡胶粉，三合一的改性乳化沥青混合料，具有强大的抗老化性能，形成新的磨耗层。该技术在传统粘结层工艺的基础上，充分发挥玻璃纤维、SBS、橡胶粉的叠加效应。玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性沥青及混合料各项技术指标与路用性能满足设计要求。一方面，具有良好的使用性能，它可以提高沥青的粘度，提高沥青的低温抗裂性能，增加沥青抗老化、防氧化和热稳定性，从而减少路面开裂，延长路面使用寿命，改善轮胎与地面的附着性能，可以降低橡胶掺量，在保证粘度的同时具备良好的施工和易性。另一方面，具有一定的经济效益，在保证性能的同时减少2%左右的SBS的掺量；SBS橡胶复合改性沥青中SBS的掺量可以有所减少，SBS作为石油制品，价格昂贵，从这一角度来讲，一定程度上降低了成本。

2 橡胶沥青制备

2.1 橡胶粉技术要求

橡胶原料应为车辆废胎，颗粒规格宜为20～80目，废胎胶粉应质地均匀，废胎胶粉中的纤维颗粒不可结团，不可含玻璃、微小砂砾以及木屑等杂质。不应有呈编织状的纤维颗粒，废胎胶粉的最后一道生产工艺宜采用常温发研磨粉碎，橡胶粉技术指标见表1。

表1 橡胶沥青用废旧轮胎粉技术指标要求

2.2 橡胶沥青制备

橡胶沥青制备工艺[1-9]，详见表2。

表2 橡胶沥青制备明细表

表2(续)

3 改性乳化沥青制备及玻璃纤维

(1)改性乳化沥青制备工艺[10-18]，详见表3。

表3 改性乳化沥青制备明细表

(2)玻璃纤维技术指标详见表4。

表4 纤维技术指标

4 测试方法

利用荧光显微镜获取改性沥青的微观图像，对改性沥青的相态结构、改性剂的形态与分布和改性沥青的存储稳定性进行分析。同时，利用红外光谱仪等测试方法，对改性剂溶胀效果进行量化分析，并提出合理的改性沥青质量控制的相关指标。采用材料学分析方法，选择利用高分辨荧光显微镜、紫外光谱、红外光谱、扫描电镜、疑胶色谱等方法中的一种测试方法对改性剂以及沥青在改性过发生的物理化学变化进行分斤研究，从微观的角度探讨改性沥青性能发生变化的原因，研究玻璃纤维-SBS-胶粉复合改性沥青的改性机理，并建立混合机理模型。利用扫描电镜、凝胶渗析色谱技术进行材料微观表征分析。

4.1 结合料

性能试验:针入度试验、延度试验、软化点试验、旋转黏度试验、塑性试验、薄膜烘箱老化试验、动态剪切流变试验。对改性沥青质量控制检验;荧光显微镜扫描技术，红外光谱分析技术、三大指标等[19]-[20]，详见表5、表6、表7、表8。

表5 基质沥青深度测试方法

表6 ZSV沥青应力扫描条件

表7 改性乳化沥青试验项目及技术指标

表8 复合改性沥青试验指标

4.2 混合料

混合料技术指标详见表9、表10。

表9 玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性乳化沥青超粘纤维磨耗层矿料级配

表10 玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性乳化沥青超粘磨耗层沥青混合料技术指标

5 超粘磨耗层质量控制

超粘磨耗层作业后路面外观应表面平整、密实、无松散、无轮迹。通车1个月以后，进行质量检查和验收时宜以1 km作为一个评价路段，具体检查要求、方法、频率、项目见表11。

表11 玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性乳化沥青超粘磨耗层成品技术指标

表11(续)

6 结束语

玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性乳化沥青相比SBS改性沥青，可以在保证性能的时减少SBS的用量，极大的降低了成本投资。另外复合改性沥青可以改善路面的受力状态，延长路面的使用寿命，降低路面的养护运营费用。同时，它的推广将缓解废旧轮胎的堆放处理压力，对环境保护做出重大贡献，具有良好的社会经济效益。通过玻璃纤维-SBS-橡胶复合改性乳化沥青以提升路面性能和改善路面使用状况，橡胶的回收再利用缓解了环境压力，符合可持续发展的战略目标。