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SBS改性沥青的乳化及应用

来源:个人技术集锦
2018年6月石油沥青 PETROLEUM ASPHALT第32卷第3期

SBS改性沥青的乳化及应用

董承静

(天津康泽威科技有限公司,天

300400)

摘要:首先论述了路用沥青改性的必要性,通过对几种常用乳化沥青及不同改性剂对沥 青的改性效果及成本的比较,总结出SBS改性沥青显著的经济效益和社会效益,并对SBS 改性沥青乳化的条件及乳化剂的要求进行了说明。最后论述了 SBS改性乳化沥青的应用范 围。

关键词:

SBS改性沥青乳化工艺沥青乳化剂应用范围

(10)具有显著的经济和社会效益。2

常用乳化沥青及应用结果对比

目前,工程上常用的乳化沥青主要有三种, 普通乳化沥青、SBR改性乳化沥青和SBS改性 乳化沥青,下面主要从乳化设备、乳化工艺、乳 化剂和应用范围几方面做一下比较,见表1。

通过表1可以看出生产SBS改性乳化沥青对 乳化设备、乳化工艺和乳化剂要求都很高,但它 应用范围很广,可以应用于公路路面工程里所有 的工程系统。

以拌合型改性乳化沥青BCR为例,分别选 择了 SBR胶乳和SBS改性剂,通过对乳化沥青 蒸发残留物三大指标及每吨乳化沥青成本进行比 较,见表2。

通过表2可以看出,SBS改性乳化沥青的三 大指标都能达到JTGF40—2004《公路沥青路面 施工技术规范》中改性乳化沥青的技术要求, 并且蒸发残留物的软化点要明显高于SBR改性 乳化沥青,而针入度明显低于SBR改性乳化沥 青,显著提高了沥青的抗高温性能和抗车辙性 能。从每吨改性乳化沥青价格来说也要比SBR 改性乳化沥青便宜近150元,可以说SBS改性乳 化沥青无论从性能上还是价格上都会比SBR有

收稿日期:2017-10-20。

作者简介:董承静(1984—),女,2008年毕业于河北工 业大学化学工程与工艺专业,一直从事沥青乳化剂和沥青 改性剂的研发与应用工作。现任天津康泽威科技有限公司 技术中心主任。

近年来,随着快速增长的交通量,车辆的大 型化,重载车辆比例越来越高以及车辆超载严重 和车辆的渠道化行驶,对沥青路面使用性能提出 了严峻考验,同时夏、冬季的高温低温及雨雪气 候环境,同样对沥青路面使用性能提出了更高要 求。很多场合普通乳化沥青已无法满足沥青路面 的使用要求,所以对乳化沥青的改性成为一种势 在必行的趋势。目前,常用的乳化沥青改性方法 有三种,分别是:使用水溶性的丁苯胶乳 (SBR)改性;使用热塑性橡胶(SBS)改性沥 青直接乳化的改性;使用水溶性环氧树脂改性。

SBS改性沥青以其能够显著提高高温抗车辙、低

主要改性品种,并得到了广泛的认可和应用:1]。

温抗开裂能力以及增强抗老化等性能而成为目前 1

改性乳化沥青简述

从广义上讲,改性乳化沥青就是用各种不同 的方法使乳化沥青的使用性能得到改善和提升。 与普通乳化沥青相比,改性乳化沥青优势:2] ‘ :

(1) 显著提高了乳化沥青的高温稳定性;(2) 显著提高了乳化沥青的低温抗裂性能;(3) 提升了乳化沥青的粘附性能;(4) 促进了工程早期强度的形成;(5) 大幅提高了完工后的工程强度;(6) 是快速修补车辙的理想材料;(7) 进一步扩大了乳化沥青的应用范围;(8) 进一步提升了乳化沥青的抗老化性能;(9) 有效的延长了路面的使用寿命;

第3期很大优势。就

董承静.SBS改性沥青的乳化及应用

37

SBR与SBS改性乳化沥青进行混

合料性能试验,试验结果见表3。

1几种常用乳化沥青比较

SBR乳化沥青

SBS乳化沥青

对比项目乳化设备乳化工艺乳化剂应用范围

普通乳化沥青无特殊要求,高低档都可工艺简单配伍好能乳化即可

透层、粘层、冷再生及二级路以下的各种路面工程

表2

能较准确控制油水比的设备工艺稍难

配伍好、在稀浆系统里表现 优异

高等级路粘层,碎石封层,微表处

改性剂改性效果及成本对比

足够的动力,磨能够承受背压,要 有热交换器工艺较难

配伍好、乳化能力强、在多个路面 工程系统里表现优异

可用于公路路面工程里所有的工程系统

试验项目软化点/A延度(5 A) /cm针人度(25 A) /(10-1 mm)'H改性剂单价/(元•成本/(元

技术要求基质沥青4672. 1约 3 000

SBR3%折纯

54. 868.366.5约25约 3 900

SBS4%

74.226.353.7约18约 3 750

试验方法

B53

B20

40 〜100T0606

T0605T0604

I)

.P 1 j

注:基质沥青按现在市场价格3 000元/吨计

表3 SBR与SBS改性乳化沥青混合料性能对比

试验项目

SBR改性乳化沥青

417.6416. 8631.41.4

SBS改性乳化沥青

323. 1736. 8189.40.5

标准要求试验方法

(g .m_2)

湿轮磨耗损失/(g _m-2)浸水1 R浸水6 d

负荷车轮粘附砂量/宽度变化率,%

Q450Q540

Q800Q5

T0755T0752T0752T0756

注:拌合选取MS-3型玄武岩石料,油石比为7%,水泥加量为1%,同样条件下的混合料数据。

通过表3可以看出,在同样试验条件下,

SBS改性乳化沥青的混合料性能要明显好于SBR

的,尤其在湿轮磨耗损失和宽度变形率上。其 次,由于SBS改性乳化沥青强度高,适当增大 油石比,使油膜变厚,可以减少行车噪声,不但 提高了行车舒适性,也延长了道路的使用寿命, 进一步验证了 SBS改性乳化沥青优良的性能。3

对于SBS改性沥青,因其黏度较高,因此 需在较高温度下乳化,并采用较大的剪切应力。 与一般沥青乳化剂相比,乳化SBS改性沥青的 乳化剂应具备如下特性:

(1) (2)

具有较大的亲水性,以提高乳化剂的相 具有较高的电荷密度或较大体积的亲水

转变温度(PIT),以适应较高的乳化温度;基团,以提供更大的静电稳定,或提供更强的立 体位阻效应,以提高较大分散粒子的沉降稳定 性;

(3) 径。3. 2

乳化

更强的表面活性,以降低乳化沥青的粒

SBS改性乳化沥青的乳化及相应乳化剂特点

SBS改性沥青与原基质沥青相比,由于其高

温黏度增大,软化点升高,所以在一定程度上给 乳化过程增大了难度,要保证SBS改性沥青的 顺利乳化,必须满足四点关键性要素:第一,材 料上要有质量合格的SBS改性沥青;第二,要 有高品质的乳化剂;第三,设备上有配置完善的 乳化设备;第四,要有合适的生产工艺参数。3.1乳化

SBS改性沥青对设备的要求

乳化SBS沥青对设备的要求很高,胶体磨 要有足够大的动力,并且能够承受背压,由于乳 化

SBS改性沥青对乳化剂的要求SBS沥青工艺温度要求比较高,所以乳化沥

38

石 油沥青2018年第32卷

青出料前要经过换热器,将乳化沥青温度降到 90 A以下,防止温度过高乳化沥青破乳。3.3

性质分,可以应用在新建、改建、扩建工程中; 按工程性质分,可以应用在小修、中修、大修工 程中。其中,具体的应用工程包括微表处、冷再 生、冷拌冷铺、粘层、透层、稀浆封层、碎石封 层、雾封层、桥面防水、SBS卷材、路面灌缝等 所有可以用乳化沥青的工程中。

参考文献

SBS改性沥青的乳化工艺

生产SBS改性乳化沥青对工艺要求很高,

具体工艺流程见图1。

图1 SBS改性沥青乳化工艺

4

SBS改性乳化沥青的应用范围

SBS改性乳化沥青的应用范围很广,按建设

[1] 于进军,王燕飞.SBS改性道路沥青的性能概述

[J].石化技术,2000, 7 (2): 121.

[2] 杨林江.改性沥青及其乳化技术[M].北京:人

民交通出版社,2004 : 76.

[3] #%&0—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[4] 交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指

南[S].北京:人民交通出版社,2006.

The Emulsification and Application of SBS Modified Asphalt

Dong Chengjing

{Tianjin Comervation Chemical Industry TechnologyCo. Ltd.,Tianjin

300400)

effect and cost comparison of several common emulsified asphalt and modifier,summed

asphalt remarkable economic benefit and social benefit,and then the conditions of quirements of the emulsifier are described. Finally this paper discusses the application fied emulsified asphalt.

Keywords: SBS modified asj)halt; emulsification process; asj)halt emulsifier; application range

年文登还计划投资4 000万元,对16座县道、17座乡道 和26座村道四、五类桥梁进行加固或重建。目前县道、 村道桥梁改造工程已完成招标工作,将陆续进行施工, 乡道危桥正在抓紧设计中,预计10月底前完成全部危 桥改造。在保障道路安全畅通的同时,还着重对169.5

今年,文登区交通运输局对全区农村公路情况进行 了摸底调查,针对部分路段超期使用、损害较为严重的 情况,计划今年投资1.

Abstract : This paper first discusses tlie necessit)^ of road asj)halt modification,based on the modification

up the

emulsifirange

.短讯.

山东文登启动农村公路改造工程

4亿元对泊高线、道呼线等9条

km的村道安全生命防护设施进行提升。

将重点对存在安全隐患的村道30多公里校车途经

路线的安全生命防护设施进行提升,最大限度保证农村 公路安全畅通。

预计提升工程11月底完成全部工程。

70多km的县乡道实施改造,进一步提高农村公路优良 率,5月份各线路改造施工将陆续开展。

为保障群众出行安全,消除农村公路危桥隐患,今

(石油沥青编辑部供稿)

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