SBS改性沥青混凝土性能的研究

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1、广东建材2013年第4期材料研究与应用SBS改性沥青混凝土陛能的研究字学强(云南腾飞公路勘察设计有限公司)摘要：本文将不同掺量的SBS改性剂与相同类型的基质沥青(中海70#)进行掺合，制备出由不同掺量的改性剂组成的改性沥青，采用试验与理论相结合的方法对改性沥青三大指标和沥青混合料的高温稳定性进行研究。结果表明，不同的沥青与SBS之间的相容性有着显著的差异。通过试验获得改性剂掺量对SBS改性沥青性能的影响规律：当改性剂掺量在3％～6％范围内变化时，掺量越大，改性沥青的性能越好。关键词：SBS改性沥青；针入度；软化点；延度；马歇尔指数；动稳定度沥青由于自身性能的缺陷，早期破坏现象非常典型

2、，例如：炎热季节沥青路面在重车作用下形成的车辙，堆拥的永久性变形，冬季低温开裂的反射性裂缝，在雨季及春融季节形成的坑槽、松散等损害破坏，路表抗滑性能的迅速下降以及局部龟裂等病害在高等级公路上时有发生。随着公路交通事业的发展，交通量日益增加，大型车辆、重载和超载车辆Ll：,ff0逐步增加，公路对路面的要求越来越高，如何提高沥青路面的使用性能，解决沥青路面的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能，提高路面的水稳定性、耐疲劳性、抗老化性、行车舒适性等成为道路工作者的紧迫课题。SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)是苯乙烯类嵌段共聚物，属热塑性橡胶类，由于其具有良好的弹性(变形的自恢复性及裂缝的自愈合性)

3、，故已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。1原材料表1粗集料表观密度谈I试结果I表观密度l2．702．712．692．71表2集料表．g见密度测试结果I表观密度I2．722．732．722．712．702．73表3矿粉表观密度测试结果表观密度2．70表4基质沥青检测数据指标单位技术指标实验结果针入度(25。C，1009，5s)0．1mm60～8071软化点℃≥4551．5延度(15。C，5cm／min)Cm≥1001122SBS改性沥青改性效果分析表5SBS改性沥青三大指标分析掺量软化点15℃延度15℃针入度(0．1mm)3％55．062420．24％58．572319．55

4、％62．576118．76％81．078415．2综合以上对不同掺量改性剂的改性效果研究，可以发现随着改性剂掺量的变化，沥青所表现出来的性质也各有差异。通过对以上试验的研究可以了解到，当掺量为3％时，改性效果甚微，说明小剂量的改性剂并不能起到显著的改性效果；相反地，当掺量为6％时，改性效果则是最明显的，但由于要考虑资金等条件，结合以上的分析，可以认为当掺量在4％与5％之间时，其改性效果是最好的，所表现出来的性能也是最优异的，在进行配合比设计时，建议选用4％～5％的掺量。3SBS改性沥青混合料研究3．1沥青混合料级配的确定从图l中可以很直观地看到，本次试验所选择的密级配AC一13的设计

5、值均在规范的上限与下限的区间之内，虽然与规范中值稍有偏差，但都是在合理的区间内进行波动，因此本次试验所确定的级配是完全符合规范954．752．361180．60030n150．075巨王亘三卫[二豳垂圈沥青混合料级配分析图材料研究与应用广东建材2013年第4期要求的。3．2确定SBS各种掺量的最佳沥青用量通过对不同沥青掺量的毛体积密度、空隙率、饱和度、流值、稳定度分试验分析，确定了不同SBS掺量的最佳沥青掺量，见表6。表6不同SBS掺量的马歇尔试验的最佳沥青用量l塑堡垦I坠竺墅壁l最佳沥青用量15．35．55．44改性沥青混合料高温性能4．1马歇尔稳定度表7不同SBS掺量的马歇尔试验

6、性能对比掺量稳定度／kN流值／mm马歇尔模数空隙率／％3％8．063．762．113．14％9．233．662．534．25％10．222．673．854．56％9．833．293．024．3234567SBS掺量“、不同SBS掺量的马歇尔试验稳定度不同SBS掺量的马歇尔试验流值23456·SBS掺量‘％j图4不同SBS掺量的马歇尔试验空隙率从不同SBS掺量的马歇尔试验性能分析图中可以很直观地看到，马歇尔稳定度、空隙率的变化规律大致是一样的，在掺量从3％到5％的变化过程中，呈现的是递一14一增趋势，在5％时出现峰值，此后随着掺量的继续增长，都不约而同地出现回落；而流值的情况则正好相反

7、，在掺量从3％到5％的变化过程中，流值呈现的是递减趋势，在5％时达到最小值，此后随着掺量的继续增长，流值又逐渐增大。其中稳定度是评价试件破坏时承受的最大荷载，该值不宜太小，必须具备足够的强度，《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中规定稳定度的最小值为7KN。而流值是承受最大荷载时的变形量，规范中规定流值的范围为2～4(姗)。从以上四个表中可以知道，3％掺量的稳定度仅为8．08，而流值却达到4．78，改性效果是最不明显的，也是最差的；而6％