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摘要：通过充分剪切磨细SBS再加入不同掺量的岩沥青，制备出岩沥青/SBS复合改性沥青，对其各项技术指标进行试验研究。结果表明：随着岩沥青掺量的增大，SBS改性沥青的针入度减小，软化点增大，运动粘度增加，延度出现峰值，感温性能得到显著改善，抗老化性能得到明显提高。
关键词：岩沥青；掺量；SBS改性沥青；技术性能
我国存在着储量丰富的岩沥青资源，但迄今为止并未得到很好的开发利用，并未发挥岩沥青在路面工程领域中的天然优势。近年来岩沥青作为改性剂获得了高温性能、耐久性能较好的沥青，但因影响了沥青的低温性能而未能得到广泛的应用[1-3]。本文通过在低剂量SBS改性沥青中掺入不同比例的岩沥青，试验研究岩沥青掺量对SBS改性后沥青各项性能的影响。
试验
1.1试验材料
基质沥青：SK90#沥青。
SBS：燕山石油化工厂生产的4303，嵌段比S/B=30/70，星型结构。
岩沥青：黑色粉末状，其物理特性见表1。
1.2 试样制备
160℃～170℃的基质沥青中加入3.5%的SBS，在温度为175℃～185℃、剪切速率为6000rmp的条件下剪切30min，分别加入0%、1%、3%、5%的岩沥青，继续剪切20min，放入180℃烘箱保温发育1h，而后进行各项技术性能试验。
2、试验结果与分析
2.1 岩沥青掺量对SBS改性沥青基本性能的影响
对掺有不同比例岩沥青的SBS改性沥青基本性能分别进行试验研究，结果如表2所示。
表2岩沥青/SBS复合改性沥青的基本技术指标
由表2可以看出：
（1）SBS改性沥青随着岩沥青掺量的增加，针入度逐渐减小。由于岩沥青组分中含有较多的胶质和沥青质，加入到SBS改性沥青中后，改变了原有沥青的组分比例，增大了SBS改性沥青的稠度。
（2）在岩沥青掺量增大的过程中，SBS改性沥青的延度呈现出先增大随后减小的变化，岩沥青掺量大于3%后，SBS改性沥青延度迅速减小。
（3）随着岩沥青掺量的增加，SBS改性沥青的软化点呈现近似直线上升趋势，岩沥青中高含量的沥青质和胶质使得沥青胶团数量急剧增多，胶体间引力的增大，使沥青形成了空间网络结构，增强了SBS改性沥青的高温稳定性。
（4）SBS改性沥青的运动粘度随岩沥青掺量的增加显著增大，在0～3%这一阶段内尤为明显。这是由于岩沥青的加入，改变了SBS改性沥青的胶体结构和流变特性，使沥青分子沿剪应力方向取向更为困难。
（5）随着岩沥青掺量的增加，SBS改性沥青的PI值显著增大，岩沥青能较大幅度降低SBS改性沥青对温度的敏感性。
2.2 岩沥青掺量对SBS改性沥青老化性能的影响
为了评价岩沥青/SBS改性沥青老化后的性能，对掺有不同比例岩沥青的SBS改性沥青分别进行旋转薄膜烘箱试验（RTOFT），选用残留针入度比和粘度老化指数作为评价沥青老化性能的指标，试验结果如图1所示。
如图1所示，SBS改性沥青随着岩沥青掺量的增加，残留针入度比增大，粘度老化指数减少，耐老化性能显著改善。从图中变化可以看出，掺量从1%到3%的过程中，耐老化性能增幅明显，当掺量继续增加时，沥青的残留针入度比和粘度老化指数逐渐趋于稳定。
由于岩沥青经过上亿年的地质作用以及与空气、水接触，是长期老化后形成的产物[4]，沥青质、胶质等组分含量较多，形成的基团比较稳定，故而岩沥青掺入SBS改性沥青中后，增加了沥青的惰性，降低了沥青对光、熱、空气的反应活性，提高改性沥青的抗老化性能。
3、结论
岩沥青掺入SBS改性沥青中后，改变了沥青的组分比例和胶体结构，使沥青稠度增加、粘度增大、软化点升高，显著提高了其高温稳定性。
岩沥青能够改善SBS改性沥青的低温变形能力，但过量的岩沥青会严重降低沥青的低温性能，在岩沥青掺量选取时，不宜过大。
岩沥青能够改善SBS改性沥青的感温性能，提高改性沥青的抗老化性能。
通过添加岩沥青的方法，能够在低剂量SBS改性沥青中能制备出性能优良的改性沥青；
岩沥青存在最佳掺量，因不同岩沥青差别较大，最佳掺量选取应由试验综合各种路用性能进行确定。
参考文献
[1]潘若妤.岩沥青/聚合物复合改性剂的研究[D].北京:北京化工大学,2007.
[2]天然沥青对基质石油沥青改性机理研究[D].西安:长安大学,2008.
[3]沈金安.沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4]樊亮,申全军等.天然岩沥青改性对沥青路面性能的影响[J].建材材料学报，2007,10(6):470-474.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：岩沥青；掺量；SBS改性沥青；技术性能
我国存在着储量丰富的岩沥青资源，但迄今为止并未得到很好的开发利用，并未发挥岩沥青在路面工程领域中的天然优势。近年来岩沥青作为改性剂获得了高温性能、耐久性能较好的沥青，但因影响了沥青的低温性能而未能得到广泛的应用[1-3]。本文通过在低剂量SBS改性沥青中掺入不同比例的岩沥青，试验研究岩沥青掺量对SBS改性后沥青各项性能的影响。
试验
1.1试验材料
基质沥青：SK90#沥青。
SBS：燕山石油化工厂生产的4303，嵌段比S/B=30/70，星型结构。
岩沥青：黑色粉末状，其物理特性见表1。
1.2 试样制备
160℃～170℃的基质沥青中加入3.5%的SBS，在温度为175℃～185℃、剪切速率为6000rmp的条件下剪切30min，分别加入0%、1%、3%、5%的岩沥青，继续剪切20min，放入180℃烘箱保温发育1h，而后进行各项技术性能试验。
2、试验结果与分析
2.1 岩沥青掺量对SBS改性沥青基本性能的影响
对掺有不同比例岩沥青的SBS改性沥青基本性能分别进行试验研究，结果如表2所示。
表2岩沥青/SBS复合改性沥青的基本技术指标
由表2可以看出：
（1）SBS改性沥青随着岩沥青掺量的增加，针入度逐渐减小。由于岩沥青组分中含有较多的胶质和沥青质，加入到SBS改性沥青中后，改变了原有沥青的组分比例，增大了SBS改性沥青的稠度。
（2）在岩沥青掺量增大的过程中，SBS改性沥青的延度呈现出先增大随后减小的变化，岩沥青掺量大于3%后，SBS改性沥青延度迅速减小。
（3）随着岩沥青掺量的增加，SBS改性沥青的软化点呈现近似直线上升趋势，岩沥青中高含量的沥青质和胶质使得沥青胶团数量急剧增多，胶体间引力的增大，使沥青形成了空间网络结构，增强了SBS改性沥青的高温稳定性。
（4）SBS改性沥青的运动粘度随岩沥青掺量的增加显著增大，在0～3%这一阶段内尤为明显。这是由于岩沥青的加入，改变了SBS改性沥青的胶体结构和流变特性，使沥青分子沿剪应力方向取向更为困难。
（5）随着岩沥青掺量的增加，SBS改性沥青的PI值显著增大，岩沥青能较大幅度降低SBS改性沥青对温度的敏感性。
2.2 岩沥青掺量对SBS改性沥青老化性能的影响
为了评价岩沥青/SBS改性沥青老化后的性能，对掺有不同比例岩沥青的SBS改性沥青分别进行旋转薄膜烘箱试验（RTOFT），选用残留针入度比和粘度老化指数作为评价沥青老化性能的指标，试验结果如图1所示。
如图1所示，SBS改性沥青随着岩沥青掺量的增加，残留针入度比增大，粘度老化指数减少，耐老化性能显著改善。从图中变化可以看出，掺量从1%到3%的过程中，耐老化性能增幅明显，当掺量继续增加时，沥青的残留针入度比和粘度老化指数逐渐趋于稳定。
由于岩沥青经过上亿年的地质作用以及与空气、水接触，是长期老化后形成的产物[4]，沥青质、胶质等组分含量较多，形成的基团比较稳定，故而岩沥青掺入SBS改性沥青中后，增加了沥青的惰性，降低了沥青对光、熱、空气的反应活性，提高改性沥青的抗老化性能。
3、结论
岩沥青掺入SBS改性沥青中后，改变了沥青的组分比例和胶体结构，使沥青稠度增加、粘度增大、软化点升高，显著提高了其高温稳定性。
岩沥青能够改善SBS改性沥青的低温变形能力，但过量的岩沥青会严重降低沥青的低温性能，在岩沥青掺量选取时，不宜过大。
岩沥青能够改善SBS改性沥青的感温性能，提高改性沥青的抗老化性能。
通过添加岩沥青的方法，能够在低剂量SBS改性沥青中能制备出性能优良的改性沥青；
岩沥青存在最佳掺量，因不同岩沥青差别较大，最佳掺量选取应由试验综合各种路用性能进行确定。
参考文献
[1]潘若妤.岩沥青/聚合物复合改性剂的研究[D].北京:北京化工大学,2007.
[2]天然沥青对基质石油沥青改性机理研究[D].西安:长安大学,2008.
[3]沈金安.沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4]樊亮,申全军等.天然岩沥青改性对沥青路面性能的影响[J].建材材料学报，2007,10(6):470-474.
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