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摘要：SBS改性沥青是我国路面工程使用的主要改性沥青种类，但其在加工和储存过程中存在SBS从沥青中离析、热分解导致性能衰变等技术问题，同时采用工厂化生产SBS改性沥青，建设项目较难监管基质沥青品质和SBS改性剂的实际使用情况。因此，开展干法SBS改性沥青及其混合料路用性能研究具有重要的意义。
关键词：SBS;改性沥青;混合料;路用性能
前言
干法SBS改性沥青的工艺主要是将速熔化的SBS改性剂直接投放于拌和楼拌缸，与基质沥青和矿料混合，即可生产得到SBS改性沥青混合料。该技术避开了湿法SBS改性沥青存在的改性剂使用管理和储存变质难题，可适用于更多的基质沥青种类，施工组织的机动性也得到根本性改变[1]。
本项目研究采用S201线、G312线养护维修工程委托的AC-13沥青混合料配合比设计级配，对比验证了干法SBS改性沥青混合料和常规SBS改性沥青混合料的路用性能。验证性能主要包括了沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、水稳性能及力学强度。
1 原材料
1.1 沥青
干法SBS改性沥青混合料性能研究采用SK90#基质沥青，湿法SBS改性沥青混合料采用成品SBS改性沥青，评定按照JTG F40《公路沥青路面施工技术规程》进行，两种沥青的技术指标均满足要求。
1.2 干法SBS改性剂
干法SBS改性剂以SBS为主要成分，经过一定工艺制备的、可直接投放于沥青混合料拌缸，实现快速熔融并发挥相应改性作用的颗粒状改性材料，具体技术指标见表1，用量为沥青用量的6%。
1.3 集料
性能验证试验所用集料为永登龙源料厂，其规格为10-15mm碎石、5-10mm碎石、3-5mm碎石以及0-3mm机制砂。集料试验结果见表2.3，压碎值、针片状及密度均符合要求。
1.4 矿粉
试验所用矿粉为白银三利源工贸有限公司生产的矿粉，所检指标均符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中表4.10.1高速公路沥青混合料用矿粉质量的相应要求。
1.5 级配设计
试验采用AC-13型密级配沥青混合料。在同一级配、同一配合比下对比验证干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料路用性能，其中最佳油石比为5.1%。
2 干法SBS改性沥青混合料拌和工艺
干法SBS改性沥青混合料将粉末状SBS改性剂直接投入拌合锅中与石料拌合，拌合过程中应严格控制拌合时间和温度。
2.1 室内试件制作
干法SBS改性沥青混合料室内试件成型应按以下步骤进行：
（1）用烘箱将基质沥青及集料加热至规定的控制温度;
（2）将干法SBS改性剂和热集料同时加入拌合锅中干拌60s;
（3） 加入预定用量的基质沥青拌和90s;
（4）加入矿粉，再拌和90s;
（5）混合料拌制完毕后放入烘箱中短期老化2h;
（6）短期老化后，将干法SBS改性沥青混合料从烘箱中取出，按照JTG E 20有关规定成型试件。
2.2 现场混合料生产
干法SBS改性沥青混合料现场生产拌和工艺应按以下步骤进行：
（1）干法SBS改性剂应直接投入沥青拌和楼拌缸使用， 投放可采用人工或机械方式。对使用超过10个台班的项目，宜选用机械自动输送投料方式。
（2）人工投放干法SBS改性剂时，应按设计用量计算拌和楼每盘用量，提前将干法SBS改性剂分成小包装，其外包装宜采用可在拌和楼中易熔化的塑料袋制品;在热料仓集料释放后，人工直接投入拌和楼拌缸[2]。
（3）机械投放干法SBS改性剂时，施工前应对机槭投放装备的称重系统和投放时间进行标定，投料质量误差应小于设定值±3% ，投料时间应小于10s。有条件时，宜采取自动化数据采集、远程监控等管理措施。
（4）干法SBS改性剂投人拌缸后，应与热集料干拌5s～10s;然后投人沥青和矿粉，混合料湿拌时间不应低于JTG F40的有关规定。
（5）干法SBS改性沥青混合料拌和温度应符合JTG F40中改性沥青混凝土生产温度的有关规定，或参照有关企业提供的产品说明执行。
（6）拌制的干法SBS改性沥青混合料应均匀一致，无花白料、无粗细料离析，无结团成块等现象。
（7）干法SBS改性沥青混合料拌和的其他要求应满足JTG F40有关规定。
3 干法SBS改性沥青混合料性能验证
3.1 混合料体积指标验证
混合料体积指标验证选用检测单位目标配合比微调级配曲线及油石比5.1%成型马歇尔试件，双面各击实75次，不同改性沥青成型马歇尔试件得到试验结果显示：干法SBS改性沥青混合料的稳定度与SBS改性沥青混合料相差仅为2.1%，流值相差也很小，则表明干法SBS改性沥青混合料的高温抗剪性能與SBS改性沥青混合料基本一致。
3.2 高温稳定性
试验结果显示：干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的车辙动稳定度分别为：3889次/mm，3780次/mm，均满足技术指标要求，且两者动稳定度相差不足1%，两者车辙深度也相差甚微。表明干法SBS改性剂直接投放的这种方式得到的沥青混合料与通过改性沥青后得到的沥青混合料高温稳定性基本相当。
3.3 低温抗开裂性能
试验采用低温弯曲试验，试验条件为温度-10℃，加载速率50mm/min，试验结果得出，SBS改性沥青混合料和干法SBS改性沥青混合料的低温破坏最大弯拉应变分别为：2891.6με和3038.8με，均满足技术要求，然而干法SBS改性沥青混合料的低温弯拉应变略高于SBS改性沥青混合料，推测干法SBS改性沥青混合料中SBS掺量6%高于常规SBS改性沥青的4.5%左右，因此沥青混合料低温性能较高。
3.4 水稳定性试验
试验采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价干法SBS改性沥青混合料的水稳定性，试验结果得出干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的马歇尔残留稳定度分别为98.1%和94.8%，冻融劈裂抗拉强度比TSR分别为98.0%和96.0%，两种方式改性所得沥青混合料的水稳定性均满足技术指标要求，其中干法SBS改性沥青混合料的浸水马歇尔稳定度和冻融劈裂强度与SBS改性沥青混合料相当[3]。
3.5 劈裂强度试验
干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的劈裂强度分别为1.883MPa和1.595MPa，表明通过干法SBS改性剂改性所得沥青混合料可以达到对沥青混合料力学性能的改善。
4 结论
当干法SBS改性剂掺量为6%（占沥青用量）时，干法SBS改性沥青混合料和常规SBS改性沥青混合料高温性能相当，水稳定性、低温性能以及劈裂强度前者略高与常规SBS改性沥青混合料，但造价干法SBS改性沥青略高。
参考文献
[1]冯海燕. 干法直投式SBS改性沥青技术应用[J]. 交通世界， 2018（22）.
[2]高崇. 新疆地区废旧地膜PE/SBS改性沥青及其混合料路用性能研究[D].
[3]王笑风， 褚付克. 直投胶粉复合改性沥青路面技术[J]. 中国公路， 2017（10）.
关键词：SBS;改性沥青;混合料;路用性能
前言
干法SBS改性沥青的工艺主要是将速熔化的SBS改性剂直接投放于拌和楼拌缸，与基质沥青和矿料混合，即可生产得到SBS改性沥青混合料。该技术避开了湿法SBS改性沥青存在的改性剂使用管理和储存变质难题，可适用于更多的基质沥青种类，施工组织的机动性也得到根本性改变[1]。
本项目研究采用S201线、G312线养护维修工程委托的AC-13沥青混合料配合比设计级配，对比验证了干法SBS改性沥青混合料和常规SBS改性沥青混合料的路用性能。验证性能主要包括了沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、水稳性能及力学强度。
1 原材料
1.1 沥青
干法SBS改性沥青混合料性能研究采用SK90#基质沥青，湿法SBS改性沥青混合料采用成品SBS改性沥青，评定按照JTG F40《公路沥青路面施工技术规程》进行，两种沥青的技术指标均满足要求。
1.2 干法SBS改性剂
干法SBS改性剂以SBS为主要成分，经过一定工艺制备的、可直接投放于沥青混合料拌缸，实现快速熔融并发挥相应改性作用的颗粒状改性材料，具体技术指标见表1，用量为沥青用量的6%。
1.3 集料
性能验证试验所用集料为永登龙源料厂，其规格为10-15mm碎石、5-10mm碎石、3-5mm碎石以及0-3mm机制砂。集料试验结果见表2.3，压碎值、针片状及密度均符合要求。
1.4 矿粉
试验所用矿粉为白银三利源工贸有限公司生产的矿粉，所检指标均符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中表4.10.1高速公路沥青混合料用矿粉质量的相应要求。
1.5 级配设计
试验采用AC-13型密级配沥青混合料。在同一级配、同一配合比下对比验证干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料路用性能，其中最佳油石比为5.1%。
2 干法SBS改性沥青混合料拌和工艺
干法SBS改性沥青混合料将粉末状SBS改性剂直接投入拌合锅中与石料拌合，拌合过程中应严格控制拌合时间和温度。
2.1 室内试件制作
干法SBS改性沥青混合料室内试件成型应按以下步骤进行：
（1）用烘箱将基质沥青及集料加热至规定的控制温度;
（2）将干法SBS改性剂和热集料同时加入拌合锅中干拌60s;
（3） 加入预定用量的基质沥青拌和90s;
（4）加入矿粉，再拌和90s;
（5）混合料拌制完毕后放入烘箱中短期老化2h;
（6）短期老化后，将干法SBS改性沥青混合料从烘箱中取出，按照JTG E 20有关规定成型试件。
2.2 现场混合料生产
干法SBS改性沥青混合料现场生产拌和工艺应按以下步骤进行：
（1）干法SBS改性剂应直接投入沥青拌和楼拌缸使用， 投放可采用人工或机械方式。对使用超过10个台班的项目，宜选用机械自动输送投料方式。
（2）人工投放干法SBS改性剂时，应按设计用量计算拌和楼每盘用量，提前将干法SBS改性剂分成小包装，其外包装宜采用可在拌和楼中易熔化的塑料袋制品;在热料仓集料释放后，人工直接投入拌和楼拌缸[2]。
（3）机械投放干法SBS改性剂时，施工前应对机槭投放装备的称重系统和投放时间进行标定，投料质量误差应小于设定值±3% ，投料时间应小于10s。有条件时，宜采取自动化数据采集、远程监控等管理措施。
（4）干法SBS改性剂投人拌缸后，应与热集料干拌5s～10s;然后投人沥青和矿粉，混合料湿拌时间不应低于JTG F40的有关规定。
（5）干法SBS改性沥青混合料拌和温度应符合JTG F40中改性沥青混凝土生产温度的有关规定，或参照有关企业提供的产品说明执行。
（6）拌制的干法SBS改性沥青混合料应均匀一致，无花白料、无粗细料离析，无结团成块等现象。
（7）干法SBS改性沥青混合料拌和的其他要求应满足JTG F40有关规定。
3 干法SBS改性沥青混合料性能验证
3.1 混合料体积指标验证
混合料体积指标验证选用检测单位目标配合比微调级配曲线及油石比5.1%成型马歇尔试件，双面各击实75次，不同改性沥青成型马歇尔试件得到试验结果显示：干法SBS改性沥青混合料的稳定度与SBS改性沥青混合料相差仅为2.1%，流值相差也很小，则表明干法SBS改性沥青混合料的高温抗剪性能與SBS改性沥青混合料基本一致。
3.2 高温稳定性
试验结果显示：干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的车辙动稳定度分别为：3889次/mm，3780次/mm，均满足技术指标要求，且两者动稳定度相差不足1%，两者车辙深度也相差甚微。表明干法SBS改性剂直接投放的这种方式得到的沥青混合料与通过改性沥青后得到的沥青混合料高温稳定性基本相当。
3.3 低温抗开裂性能
试验采用低温弯曲试验，试验条件为温度-10℃，加载速率50mm/min，试验结果得出，SBS改性沥青混合料和干法SBS改性沥青混合料的低温破坏最大弯拉应变分别为：2891.6με和3038.8με，均满足技术要求，然而干法SBS改性沥青混合料的低温弯拉应变略高于SBS改性沥青混合料，推测干法SBS改性沥青混合料中SBS掺量6%高于常规SBS改性沥青的4.5%左右，因此沥青混合料低温性能较高。
3.4 水稳定性试验
试验采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价干法SBS改性沥青混合料的水稳定性，试验结果得出干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的马歇尔残留稳定度分别为98.1%和94.8%，冻融劈裂抗拉强度比TSR分别为98.0%和96.0%，两种方式改性所得沥青混合料的水稳定性均满足技术指标要求，其中干法SBS改性沥青混合料的浸水马歇尔稳定度和冻融劈裂强度与SBS改性沥青混合料相当[3]。
3.5 劈裂强度试验
干法SBS改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的劈裂强度分别为1.883MPa和1.595MPa，表明通过干法SBS改性剂改性所得沥青混合料可以达到对沥青混合料力学性能的改善。
4 结论
当干法SBS改性剂掺量为6%（占沥青用量）时，干法SBS改性沥青混合料和常规SBS改性沥青混合料高温性能相当，水稳定性、低温性能以及劈裂强度前者略高与常规SBS改性沥青混合料，但造价干法SBS改性沥青略高。
参考文献
[1]冯海燕. 干法直投式SBS改性沥青技术应用[J]. 交通世界， 2018（22）.
[2]高崇. 新疆地区废旧地膜PE/SBS改性沥青及其混合料路用性能研究[D].
[3]王笑风， 褚付克. 直投胶粉复合改性沥青路面技术[J]. 中国公路， 2017（10）.