母料法SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝研究
時(shí)間:2022-07-06 02:43:35
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摘要:為了提高SBS改性瀝青的生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間,通過(guò)研究SBS改性瀝青生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn),針對(duì)生產(chǎn)關(guān)鍵過(guò)程,采用母料法生產(chǎn)工藝優(yōu)化sbs改性瀝青生產(chǎn)過(guò)程。結(jié)果表明,采用母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青可以提高瀝青生產(chǎn)效率30%以上,同時(shí)生產(chǎn)的SBS改性瀝青軟化點(diǎn)更加穩(wěn)定,低溫性能更加優(yōu)異。
關(guān)鍵詞:道路工程;SBS改性瀝青;生產(chǎn)工藝;母料法;穩(wěn)定性
對(duì)于母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青相關(guān)的研究由來(lái)已久,但是對(duì)于母料法的名稱,多采用高濃法、混合法等進(jìn)行稱呼,母料法的稱呼多見(jiàn)于化工生產(chǎn)中[1]。在SBS改性瀝青行業(yè),隨著改性瀝青的大規(guī)模開(kāi)展應(yīng)用,中海瀝青有限公司的王濤等嘗試制備聚丙烯改性瀝青母料,解決了濕法改性的相容性差、無(wú)法儲(chǔ)運(yùn)的問(wèn)題[2],但是對(duì)于SBS改性未進(jìn)行相關(guān)研究。重慶交大的劉克等對(duì)幾種改性瀝青的工藝進(jìn)行總結(jié),并對(duì)于原材料選用互穿連續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、母料的穩(wěn)定性進(jìn)行了細(xì)致的研究,認(rèn)為母料法對(duì)解決離析問(wèn)題有較大幫助,但是對(duì)于SBS改性瀝青的其他指標(biāo)未見(jiàn)明顯說(shuō)明[3]。在這種研究背景下,母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青已經(jīng)得到了從理論到實(shí)踐的多方位技術(shù)研究與理論分析,在多個(gè)地區(qū)已進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)研究與大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
1試驗(yàn)與分析
1.1母料法。SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝依據(jù)母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的原理,考慮到實(shí)際生產(chǎn)條件,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,對(duì)室內(nèi)母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的優(yōu)化設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1。采用這種方法可以有效避免SBS改性瀝青母液在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在的現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室脫節(jié)的情況,先制備SBS改性瀝青母液,同時(shí)按照計(jì)量的數(shù)量準(zhǔn)備稀釋用的基質(zhì)瀝青,待SBS改性瀝青母液制備完成時(shí),倒入稱量好的基質(zhì)瀝青進(jìn)行稀釋,隨后進(jìn)行攪拌發(fā)育,添加改性瀝青穩(wěn)定劑。1.2室內(nèi)母料法。SBS改性瀝青制備效果驗(yàn)證SBS改性劑對(duì)改性瀝青的性能起著決定性作用,而SBS改性劑的劑量則也起著重要作用,且SBS改性瀝青的135℃布氏粘度表征著瀝青的施工和異性,綜合考慮,采用135℃布什粘度研究在不同SBS改性劑摻量下SBS改性瀝青母液的粘度以及不同摻量稀釋后粘度。從圖2可以看出,SBS改性瀝青母液的粘度隨著改性瀝青母液的粘度增大而增大,且在SBS改性劑劑量超過(guò)8%以后,粘度急劇增大。但是,經(jīng)瀝青稀釋后,瀝青的濃度未出現(xiàn)大幅度改變,整體濃度維持在1.6-1.9Pa•s,成為一個(gè)相對(duì)均衡的粘度變化區(qū)間。1.3母料法生產(chǎn)改性瀝青和常規(guī)生產(chǎn)。SBS改性瀝青效果對(duì)比為了評(píng)估母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的效果,采用早期常規(guī)生產(chǎn)SBS改性瀝青與母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青,分別針對(duì)不同的生產(chǎn)要素來(lái)評(píng)估軟化點(diǎn)、針入度、5℃延度、135℃布氏粘度和RTFOT老化殘留延度。1.3.1高溫軟化點(diǎn)穩(wěn)定性。瀝青軟化點(diǎn)代表了瀝青的高溫性能,表征著SBS改性瀝青抵抗高溫變形的能力。從圖3可以看出,常規(guī)方法生產(chǎn)SBS改性瀝青軟化點(diǎn)的分布廣泛,而母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的軟化點(diǎn)分布則更加集中,且高于常規(guī)生產(chǎn)SBS改性瀝青。這可能與母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青生產(chǎn)時(shí)間短,導(dǎo)致間接發(fā)育的時(shí)間延長(zhǎng)有關(guān)。1.3.2針入度。針入度代表瀝青的黏稠度狀態(tài),表明瀝青在相同溫度下的軟硬程度。從圖4可以看出,常規(guī)方法生產(chǎn)SBS改性瀝青的針入度分布范圍很廣,較多地集中在66-68之間,其他區(qū)域反而很廣。母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的針入度集中在70-74之間,其他范圍內(nèi)針入度分布較少。可以看出,母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的針入度較大,原因基本與軟化點(diǎn)的分布類似。間接長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)育軟化了SBS改性劑,使得瀝青的針入度變大,相比常規(guī)法生產(chǎn)的瀝青較軟。1.3.3瀝青低溫延度。瀝青低溫延度反映瀝青的低溫抗開(kāi)裂能力,尤其針對(duì)西北地區(qū),低溫延度作為一項(xiàng)重要指標(biāo)需要特別關(guān)注。從圖5可以看出,常規(guī)方法生產(chǎn)SBS改性瀝青的低溫延度分布在36-42cm之間,母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的低溫延度則基本分布于42-48cm之間。這表明母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青可以一定幅度地提高瀝青的低溫性能,其影響原因與針入度相似。1.3.4瀝青。135℃布氏粘度瀝青135℃布氏粘度一般反映瀝青的施工和易性,近年來(lái)有研究文獻(xiàn)表明瀝青的布氏粘度與集料的粘附性相關(guān)。從圖6可以看出,常規(guī)方法生產(chǎn)SBS改性瀝青的布氏粘度基本沒(méi)有規(guī)律,分布范圍基本在1.75-1.9Pa.S之間,而母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的布氏粘度基本均在1.6-1.9Pa.S之間,粘度基本類似。1.3.5短期老化殘留延度。評(píng)價(jià)短期老化的指標(biāo)包括質(zhì)量損失、殘留針入度比和殘留延度,其中質(zhì)量損失差異較大,而殘留針入度基本相同,因此,選用殘留延度作為瀝青抗老化指標(biāo)。從圖7可以看出,常規(guī)方法生產(chǎn)SBS改性瀝青的殘留延度控制在26-30cm之間,母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青殘留延度控制在27-29cm之間,范圍更窄,數(shù)據(jù)波動(dòng)性更小。
2結(jié)語(yǔ)
通過(guò)采用母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青,對(duì)于瀝青的生產(chǎn)效率有較大的提高,同時(shí)對(duì)于SBS改性瀝青的質(zhì)量也有明顯的改善,主要以下幾點(diǎn):1)母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青的軟化點(diǎn)和135℃布什粘度控制范圍更準(zhǔn)確,數(shù)量更集中,方差更小,瀝青的高溫穩(wěn)定性更好。2)母料法生產(chǎn)SBS改性瀝青低溫延度和低溫殘留延度比常規(guī)生產(chǎn)方法得到的改性瀝青平均值更大,低溫性能更好,抗老化效果更佳。
參考文獻(xiàn)
[1]陳更新.塑料用多功能母料的創(chuàng)新[J].上海塑料,2015(02):27-30.
[2]王濤,雷勇.聚丙烯改性瀝青母料的制備研究[J].石油瀝青,2015(02):40-43.
[3]劉克,杜潔.聚合物-瀝青反應(yīng)性共混母料改性瀝青技術(shù)原理[J].新型建筑材料,2009(06).74-77.
作者:廖維太 趙靜卓 單位:1.甘肅省交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理局 2.甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司