本文通过现场试验，进行了寒冷地区SBS改性沥青生产工艺的研究。通过调整改性沥青生产工艺参数，改变改性沥青的使用性能，使所生产的SBS改性沥青在保证低温性能的基础上，沥青的高温性能得到了较大的提高，满足北方寒冷地区道路使用要求，并在此基础上提出寒冷地区SBS改性沥青质量控制方法及控制标准。
落射式荧光显微镜的结构如图1所示，由光源(HL)、激发滤色片(EF)和照明系统供给激发光，经二向色分光镜(DM)反射后，通过物镜(OB)照射至切片(P)上激发出荧光，再通过物镜收集荧光，经截止滤色片(SF)过滤后到达目镜(OC)。
图像观测中可能遇到的主要问题是显微镜的光场不均对观测效果的影响，光场不均所采集到的图像色调不均匀，这类图像由于局部不清晰，将给后续分析带来很大的影响。实际工作中必须调整光源以获取色调均匀的显微图像照片。
改性沥青生产工艺及流程
01
胶体磨间隙对改性沥青的影响
高速剪切能力是SBS颗粒大小的关键性因素，剪切能力主要由胶体磨的间隙大小所决定。胶体磨是改性沥青生产线的核心设备，图2是改性沥青生产过程中胶体磨间隙不同，调整阶段拍摄到的在荧光显微镜下观察到的改性沥青微观状态，从中可以清楚地看到改性剂颗粒的大小，当胶体磨间隙较大时，颗粒尺寸较大，难于连接成为网状，将胶体磨间隙调整后，颗粒尺寸变小，分散更为均匀。因此选择磨间隙为0.25cm。
02
研磨次数对改性效果的影响
研磨次数对改性剂的粒度影响较大，由图3可见，经过2次研磨，改性剂的颗粒变小，同时在边缘发生融胀作用。但是，研磨次数过多也会对性能产生影响。因此，本课题提出2次研磨。
03
发育时间对改性沥青的影响
由图4可观察到，随着生产工艺参数的变化，SBS在显微镜下呈现不同的微观状态。发育时间的长短也是影响SBS改性沥青性质的因素之一，初经剪切的混合物中，SBS颗粒稀疏地分散在沥青中，不能接枝成网络结构，发育一段时间后，SBS与沥青相接触的边界宽而弥散，形成了细小的网络。
04
改性沥青的生产流程
温度是SBS改性沥青生产过程中另一个至关重要的参数，温度过低时影响到基质沥青与SBS的混融后溶胀效果，导致不易剪切，SBS颗粒粗大，分散不均，提高初始混融温度则可以使SBS溶胀率提高，更容易破碎，提高发育剪切、发育温度可以使混合物分散均匀，易于网状结构的形成。然而，如果生产过程中任何一个环节的温度控制得过高，不仅造成能源浪费，还会导致沥青的老化，影响到沥青的使用性能。因此，在生产过程中，必须严格控制温度。
除上述生产工艺参数外，合理设计生产流程也具有重要的意义。通过调整改性剂掺量、胶体磨间隙、生产流程及剪切和发育温度及时间，最终获得了适用于北方寒冷地区的改性沥青，并确定生产工艺参数及流程如下:
(1)溶胀过程:基质沥青加热165~175℃，加入SBS改性剂，以变频流量计控制SBS添加量;
(2)首次剪切:采用高速剪切，基质沥青与SBS改性剂经导热油加热至180℃以20t/h的流速通过胶体磨剪切，胶体磨间隙为0.25cm;
(3)首次发育:混合物在熟化罐A进行首次发育，温度降至170℃机械搅拌12h;
(4)二次剪切:初次发育后的混合物加热至180℃仍以20t/h的流速通过胶体磨剪切;
(5)二次发育:在熟化罐A进行首次发育，温度降至170℃机械搅拌12h，以备使用。
通过对SBS聚合物改性沥青生产采用两级研磨、两次发育的循环剪切工艺，保证SBS在沥青中的细度可达10μm左右，并能确保SBS均匀分散到沥青介质中，充分发育，形成空间网状结构，达到改性效果。
05
SBS改性沥青技术标准
因此，本课题通过前面对改性沥青的试验和实际工程应用的经验，以及对改性沥青的不同标准的使用性能进行分析和研究，提出了以《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)改性沥青SBSⅠ-C类气候分区的技术要求为基础，适当结合Ⅰ-B、Ⅰ-D类技术要求的针对寒冷地区气候特点的SBS改性沥青技术标准，见表1。
改性沥青的质量检测，采用简单易行的测试方法与指标，项目包括:针入度范围、软化点最小值、弹性恢复、低温延度或测力延度、储存稳定性、老化性能等。其中，25℃针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复是改性沥青出厂必检技术指标，针入度指数、粘度及老化后性能作为出厂抽检技术指标。
结语
通过现场试验，进行了寒冷地区SBS改性沥青生产工艺的研究。通过调整改性沥青生产工艺参数，改变改性沥青的使用性能，使所生产的SBS改性沥青在保证低温性能的基础上，沥青的高温性能得到了较大的提高，满足北方寒冷地区道路使用要求，并在此基础上提出寒冷地区SBS改性沥青质量控制方法及控制标准。
■来源 沥青路面 丨UTPE弹性体门户整理
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