橡胶粉与SBS复合改性沥青制备工艺及性能研究

2017-07-20张忠明刘贞鹏

四川水泥 2017年6期

关键词：橡胶粉针入度剪切

张忠明刘贞鹏

（1中交公路规划设计院院有限公司北京 100088 2广西交通职业技术学院广西南宁 530023）

橡胶粉与SBS复合改性沥青制备工艺及性能研究

张忠明1刘贞鹏2

（1中交公路规划设计院院有限公司北京 100088 2广西交通职业技术学院广西南宁 530023）

以70号沥青作为基质沥青，加入橡胶粉和SBS对沥青进行改性，通过对3种制备工艺生产出的复合改性沥青性能比较研究，选出复合改性沥青路用性能较好的室内制备工艺.采用全因子试验方法，在试验结果基础上建立多元线性回归模型和分析显著相关性，通过直观分析出复合改性沥青性能较优的制备方法

橡胶粉;SBS;复合改性沥青;制备工艺

1 前言

本文对橡胶粉、SBS复合改性沥青室内制备工艺进行试验研究，探讨制备工艺、橡胶粉粒度、橡胶粉掺量、SBS掺量对复合改性沥青路用性能的影响，给予实际生产中有效的数据支撑。

2 试验原材料

基质沥青选取SK70#道路石油沥青，其性能试验结果满足施工技术规范要求；橡胶粉为江苏江阴某公司生产提供的20目、40目橡胶粉；SBS为重庆某公司生产的线型SBS。

3 试验

3.1复合改性沥青制备工艺

橡胶粉与SBS复合改性沥青选取内掺10%的40目橡胶粉，内掺2%的SBS。复合改性沥青生产方式主要采用低速剪切和简单搅拌制备。剪切速度要求为4000-5000r/min，生产过程中沥青温度控制要求为180～200℃。采用以下3种制备工艺，工艺Ⅰ：同时橡掺加胶粉与SBS—剪切60min—搅拌发育30min；工艺Ⅱ：加入SBS—剪切30min—加入橡胶粉—剪切30min—搅拌发育30min；工艺Ⅲ：掺加橡胶粉—剪切30min—加入SBS—剪切30min—搅拌发育30min。三种工艺生产的复合改性沥青试验结果如表1所示。

表1 三种工艺生产的复合改性沥青试验结果

从表1可知，三种工艺生产的复合改性沥青针入度均较低、相差较小；软化点指标：工艺Ⅲ＞工艺Ⅱ＞工艺Ⅰ；5℃延度：工艺Ⅲ＞工艺Ⅰ＞工艺Ⅱ；弹性恢复：工艺Ⅲ＞工艺Ⅰ＞工艺Ⅱ；177℃布氏旋转黏度：工艺Ⅲ＞工艺Ⅰ＞工艺Ⅱ。综合各个试验指标，工艺Ⅲ所制备的复合改性沥青优于工艺Ⅰ、工艺Ⅱ，推荐采用工艺Ⅲ为室内复合改性沥青制备工艺。

3.2性能研究

试验方法采用全因子试验方法，制备工艺采用工艺Ⅲ，制备不同橡胶粉粒度（20目、40目）、橡胶粉掺量（7%、10%、13%、16%、19%）、SBS掺量（1%、2%、3%）的复合改性沥青，研究各项因子对针入度、软化点、弹性恢复、177℃布氏旋转黏度试验结果的性能影响。

3.2.1 建立数学模型与显著性检验分析

根据全因子试验结果，建立数学模型以分析各项因子对沥青性能指标的影响。将橡胶粉粒度X1、橡胶粉掺量X2、SBS掺量X3作为因子变量，针入度Y1、软化点Y2、弹性恢复Y3、旋转黏度Y4为试验结果，建立多元线性回归数学模型，并做X对Y显著性检验分析，分析结果如表2。

从表2可知，X1对Y1、Y3没有显著性影响，表明橡胶粉粒度对针入度指标与弹性恢复指标的试验结果没有显著影响；其余因子变量X对试验结果Y均有显著性影响。