２０１４年第１期 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１，２０１４ （总第２３９期） （Ｓｕｍ Ｎｏ．２３９） ＳＢＳ改性乳化沥青在微表处中的应用 马光磊 （陕西省高速公路建设集团公司） 摘要：ＳＢＳ改性乳化沥青广泛地应用于微表处、冷再生及超薄磨耗层等路面维修养护中，因此研究ＳＢＳ改 性乳化沥青微表处的影响因素、关键技术参数是实现养护目标的重要方式。通过研究ＳＢＳ改性乳化沥青的 原材料、制备工艺及微表处混合料级配等方面，确定与原材料相适应的ＳＢＳ改性乳化沥青最佳配比和微表处 级配，同时研究微表处配合比设计的选取原则。 关键词：ＳＢＳ；冷再生；配合比设计；乳化沥青 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ １引 言 文献标识码：ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）Ｏ１—０ｏＯ９—０２ 本实验中选用的乳化剂为ＪＹ—ＲＩＧ型阳离子快裂沥青 微表处是在稀浆封层的基础上发展起来的一种预防性养 护措施，具有经济便捷等特点。主要采用乳化沥青作为粘结料， 在施工过程中冷拌冷铺，能够决速开放交通，改善原路面的使用 乳化剂，主要技术性质如表３所示。 表３ ＪＹ—Ｒ１Ｇ型阳离子快裂沥青乳化剂技术性质 质量。目前公路养护中，微表处是一种常用方法。 采用ＳＢＳ胶乳、乳化剂、ＳＫ７０号基质沥青制备ＳＢＳ改性 乳化沥青。由于乳化剂、水溶液ｐＨ值、油水比以及稳定剂 对ＳＢＳ改性乳化沥青的技术性质有重要的影响，通过试验研 究确定各种原材料的最佳用量，同时针对微表处特点确定混 合料级配。 ２ ＳＢＳ改性乳化沥青制备 ２．１原材料 采用有机类、无机类稳定剂复配后，能够有效地提高乳 化沥青的存储稳定性。本试验中选用有机稳定剂为聚乙烯 醇和无机稳定剂为无水氯化钙。此外采用盐酸作为酸性ｐＨ 值调节剂。 ２．２制备工艺 ＳＢＳ改性乳化沥青主要的原材料为ＳＫ７０号基质沥青、 ＳＢＳ胶乳、乳化剂、稳定剂等。ＳＫ７０号沥青的技术性质详见 表１。 ＳＢＳ改性乳化沥青的主要制备方法有两种，一种是先将 基质沥青进行改性，后采用乳化剂对ＳＢＳ改性沥青进行乳 化；另一种是将基质沥青先进行乳化，采用ＳＢＳ胶乳对乳化 沥青进行改性。第一种方法适用于ＳＢＳ含量低于３％的情 况，随着ＳＢＳ含量的增加，会增加乳化难度，同时改性乳化沥 ＳＢＳ胶乳采用岳阳石化生产的ＹＨ７９２型ＳＢＳ改性剂， 具体指标如表２所示。 表１ ＳＫ７０号沥青主要技术性质指标 青的稳定性会降低。第二种方法适用于ＳＢＳ含量较高的情 况，能够降低乳化难度，同时改善改性乳化沥青的存储稳定 性，但这种方法需要制备ＳＢＳ胶乳，制备工艺虽然不复杂，但 对制备条件要求较严。本试验中ＳＢＳ掺加剂量不高于 ３．０％，故选择第一种制备方法。 ＳＢＳ改性乳化沥青主要的制备设备有胶体磨、高速剪切 机和齿轮泵型乳化机等。本试验中首先使用高速剪切机制 备ＳＢＳ改性沥青，之后再使用胶体磨，加入乳化剂对改性沥 青进行乳化。 （１）制备ＳＢＳ改性沥青。将基质沥青加热至１８０ ｑＣ，加 人适量ＳＢＳ改性剂，使用高速剪切机剪切４５ ｍｉｎ，得到ＳＢＳ 改性沥青。 （２）制备皂液。称取一定剂量的乳化剂和稳定剂，制备 表２ ＹＨ７９２型ＳＢＳ主要技术性质 乳化剂水溶液，溶液温度保持在７Ｏ℃左右，采用盐酸将皂液 ｐＨ值调至１．５～２。５。 （３）制备ＳＢＳ改性乳化沥青。在胶体磨中注入皂液，缓 慢地将加热至１６０～１６５ ０ｃ的ＳＢＳ改性沥青一边搅拌一边倒 人胶体磨中，通过研磨制备乳化沥青。 （４）储存。制备好的ＳＢＳ改性乳化沥青冷却后，过筛灌 人瓶中密封储存。 ３最佳配比确定 ３．１影响因素分析 ＳＢＳ改性乳化沥青的影响因素很多，需要通过试验确定 收稿日期：２０１３—０９—０５ 作者简介：马光磊（１９８６一），男，延安人，助理工程师，从事高速公路建设项目日常管理工作。 ・９・ 总第２３９期 黑龙江交通科技 续表６ 第１期 最佳的配比参数，其中ＳＢＳ改性剂剂量、乳化剂剂量、稳定剂 剂量是最重要的三个参数。本实验中选择ＳＢＳ改性剂剂量 分别为ｌ％、２％以及３％，乳化剂剂量分别为１．６％、１．８％以 及２．０％，稳定剂剂量分别为０．０５％、０．１０％以及０．１５％。 此外，实验过程中，油水比为５０：５０。 ３．２试验分析 （１）不同ＳＢＳ剂量。 在乳化剂剂量为２．０％，稳定剂剂量为１．０％时变化 ＳＢＳ改性剂剂量进行试验，不同ＳＢＳ改性剂剂量改性乳化沥 从表中可以看出，随着稳定剂量的增加，软化点和延度 青试验结果详见表４。 表４不同ＳＢＳ剂量ＳＢＳ改性乳化沥青试验结果 从表中可以看出，随着ＳＢＳ剂量的增加，延度和软化点 都所有升高，这说明，ＳＢＳ能够有效地改善沥青的高温变形 能力和低温抗裂性，同时考虑乳化工艺难易程度，选择ＳＢＳ 剂量为３．Ｏ％。 （２）不同乳化剂剂量。 在ＳＢＳ剂量为３％，稳定剂剂量为０．１０％时改变乳化剂 剂量进行试验，不同乳化剂剂量ＳＢＳ改性乳化沥青试验结果 详见表５。 表５不同乳化剂剂量ＳＢＳ改性乳化沥青试验结果 从表中可以看出，随着乳化剂剂量的增加，蒸发残留物 的延度、软化点升高，５ ｄ的存储稳定性升高。这是由于随着 乳化剂剂量增加，沥青微滴表面吸附的乳化剂能够进一步增 加，界面之间的张力降低，乳化沥青的性能更为稳定，因此选 择乳化剂剂量为２．０％。 （３）不同稳定剂剂量。 在ＳＢＳ剂量为３％，乳化剂剂量２．０％时改变稳定剂剂 量进行试验，不同稳定剂剂量ＳＢＳ改性乳化沥青试验结果详 见表６。 表６不同稳定剂剂量ＳＢＳ改性乳化沥青试验结果 ・１Ｏ・ 有所升高，１ ｄ存储稳定性相差不大，但５ ｄ存储稳定性相差 较大。随着稳定剂的增加能够增加改性乳化沥青体系中的 交联点，使乳化沥青的性能更为稳定，从表中可以看出当稳 定剂剂量为０．１％和０．１５％时，性能相差不大，兼顾经济因 素，选择稳定剂剂量为０．１０％。 ４确定微表处混合料级配 ４．１确定级配类型 根据《微表处和稀浆封层技术指南》，微表处在确定混合料 级配时可根据使用需求、交通量、原路面状况等确定矿料最大公 称粒径，根据最大公称粒径不同，微表处混合料可分为ＭＳ一２ 和ＭＳ一３。根据实际情况，本实验选择ＭＳ一３型，最大公称粒 径为９．５ ｍｉｌｌ，所选择的集料筛分结果如表７所示。 表７级配通过百分率 ％ 筛孑ｌ／Ｉｎｏｔ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．１５ ０．０７５ 合成级配 １００ ８２．５ ５１．５ ３６．１ ２１．４ １６．５ １２．８ ６．４ 级配范围 １００ ７０—９０ ４５—７０ ２８—５０ １９—３４ １２－２５ ７—１８ ５—１５ ４．２拌和试验和粘聚力试验 根据经验选择油石比为６．８％，对微表处混合料进行试 拌，确定拌和时间和效果，满足规范要求。同时称取３００ ｇ 混合料进行粘聚力试验，试验结果如表８所示。从表中可以 看出，满足规范要求。 表８微表处混合料粘聚力试验 ４．３级配验证 根据确定的微表处配比进行湿轮磨耗试验和负荷车轮 粘附砂量试验，试验结果如表９所示，根据规范可知，试验结 果满足规范要求。 表９负荷车轮粘砂试验和湿轮磨耗试验结果 ５结语 通过试验最终确定ＳＢＳ改性乳化沥青的基本配比为， ＳＢＳ剂量３％，乳化剂剂量２．０％，稳定剂剂量０．１０％。微表 处级配选择ＭＳ一３型，油石比为６．５％。采用该配比的ＳＢＳ 改性乳化沥青微表处能够满足路用性能的需求。 参考文献： ［１］黄颂昌，徐剑，秦永春．改性乳化沥青与微表处技术［Ｍ］．北 京：人民交通出版社。２０１０． ［２］李明国，梁乃兴．聚合物ＳＢＳ改性沥青机理分析［Ｊ］．重庆交 通学院学报，２００１，（６）：７３—７４． ［３］刘风歧，汤心颐．高分子物理［Ｍ］．北京：高等教育出版社， １９９５． ［４］ 陈玉成．ＪＹ一２型和ＪＹ一３型阳离子沥青乳化剂的ＨＬＢ值的 测定［Ｊ］．福建师范大学福清分校学报，２００５，（８）：３４—３５．
