研究SBS改性沥青生产工艺关键技术的控制

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷7期   作者:纪绿璞
[导读] 随着建筑工程的快速发展,施工工艺逐渐呈现多样化趋势,成为道路施工中常见施工技术。SBS改性沥青材料尽管呈现较多优势与价值,
        纪绿璞
        中石油云南销售公司云南  昆明  530100
        摘要:随着建筑工程的快速发展,施工工艺逐渐呈现多样化趋势,成为道路施工中常见施工技术。SBS改性沥青材料尽管呈现较多优势与价值,但是也存在诸多问题。基于此,人们对沥青材料进行了不断优化和完善。SBS改性沥青有着非常好的路用性能,不会花费较多的施工成本,实际操作简单,得到了非常广泛的推广和应用。SBS改性沥青的性能与其生产工艺有着十分密切的联系,为了保证SBS改性沥青的使用性能,就必须要做好对其生产工艺的控制,尤其是关键技术方面,必须要加大控制力度,本文就此进行了研究分析。
        关键词:SBS;改性沥青;生产工艺;关键技术的控制

        一、SBS改性沥青原料分析
        SBS高分子链呈现串联结构与弹性段嵌段。SBS改性沥青在组织上聚苯乙烯连与聚丁二烯链为两相结构,因为聚苯乙烯端链性能较硬进而与聚丁二烯弹性中心端连接。同时,两种材料在常温环境下有着不相溶性,共聚物内分子链的聚苯乙烯内聚能密度较高,其两侧和其余聚苯乙烯交集从而生成约束成分的物理交联区域。另一方面,由于其嵌段含有柔性聚丁二烯,生成了相互连接与交叉的立体网络模式,且网络与网络中有着较大影响进而制约沥青质点间的坐标变化与沥青胶体流动。这样,有效提升了沥青的内聚力、柔韧效果。一方面,SBS改性沥青有着高温性特点,改善机理分为:高温剪切中SBS缓慢的分散于基础沥青。并且沥青轻质组分环境下都有着较大吸附作用就会形成溶胀。一段时间后受溶胀影响可以把SBS属性传递至基质沥青,沥青的流变性与力学属性就会发生变化。此外,将二者融合形成三维互穿网络结构,对总体结构分析的运动生成影响,有效提高了沥青高温属性。另一方面,SBS改性沥青的低温性特点,其改善机理为:低温环境下基质沥青的分子流动性逐渐减少且分子距离缩减、分子作用力逐渐提高。由于SBS改性剂中含有一定颗粒,基于外力拉伸影响下改性剂粒子生辰剪切带;同时剪切带相互影响从而避免材料受损。如果改性沥青材料外力伸缩会由于低温环境的沥青模量和SBS模量大,从而生成裂缝使得截面生成一些改性剂颗粒,影响裂缝两侧扩大。当吸收了混合物断裂能量就会在低温环境下提高延伸性,同时防裂性也有了提高。
        
        二、SBS改性沥青生产工艺关键技术的控制
        (一)做好材料选择
        沥青是石油中提炼的产物,其成分组成有着极高的复杂性,仅仅通过沥青三大指标很难实现对沥青内在组分的全面反映。从化学角度出发进行分析,沥青的主要组成有沥青质、胶质、芳香酚等,不同组分的比例组成都在一定程度上影响沥青的改性效果。因此,必须要做好沥青基质的选择,保证所生产的SBS改性沥青可以满足相关的标准规定。
        (二)做好SBS改性剂控制
        由于SBS改性剂有着良好的塑料、橡胶性,恒温条件下橡胶弹性较强。同时,遇到高温环境下塑料在熔融流动下生成可塑性材料,即为热塑弹性体。另一方面,改性沥青生产时,SBS改性剂使用效果最佳集中于几点:第一,改变了沥青流变学属性,保证粘弹性与延性的提高。同时对路面抗冲击、防裂性也有着直接影响,可以增加沥青路面使用时间。第二,增加沥青粘附性、粘韧度且让沥青和沙石料粘接量提升。从而优化沥青混合料强度与防水效果,延长路面使用时间。第三,有助于缓解沥青温度敏感效果,推动沥青针入度与软化点降低并优化耐流动变形性水平,提高沥青路面平整与抗车辙性。
        (三)稳定剂控制
        改性沥青的生产有两个方面的内容,一方面是现场加工,另一方面是成品生产。就现场加工而言,一般需要将改性沥青设备配合搅拌设备使用,通过这种方式,可以使生产出的改性沥青便于储存和存放,应用这种工艺不需要添加稳定性,只需要保证搅拌过程中的温度即可。

在成品生产方面,如果改性沥青需要花费较长的运输或者储存时间,那么就会导致改性剂集中在改性沥青上部,产生这种现象的原因是沥青中极性化合物含量非常多,而改性剂则属于非极性化合物,有着较大的黏度,在应用过程中会有下沉现象出现,也就是离析。在加入稳定剂后,既可以降低SBS相与沥青相界面,同时还能实现对SBS相的分散,通过这种方式,使其两者的粘合度有很大的提升。
        (四)改性沥青指标检测
        第一,显微镜。施工现场配置与应用准备阶段,做好SBS改性剂与沥青相溶性控制。但是由于改性剂和基质沥青仅在物理属性上有着相溶性特点,无法出现化学反应进而在加工过程中缺少管理,造成改性属性降低。所以,改性沥青配置与应用过程中还需要通过显微镜做好观察,便于弥补离析实验时间长出现不足支持,保证生产的顺利运行。第二,软化点。软化点指标能够折射出对沥青结合料热稳固效果,即为改性沥青温度黏度评估的参照。如果软化点提升,高温环境下有着较强的劲度模量从而提升抗车辙效果。第三,针入度。道路施工阶段选择改性沥青有助于高温性能的优化,并且由于SBS改性沥青针入度较高,表示基础沥青针入度较高导致改性沥青柔软。因为改性沥青回弹属性不会受到较大制约,推动软化点的提高从而实现改性沥青高温性得到优化。不过,软化点指标只显示沥青软硬指标,而通过针入度即可对改性沥青柔软性凸显。所以,相同软化环境下,相对于软化点环境,较硬的改性沥青高温性更高。
        (五)温度管理
        SBS改性沥青生产中温度控制也是重要内容,应给予高度重视,决定着生产工艺的应用效果并制约SBS改性沥青材料生产质量。所以,生产时温度管理尤为重要,由于SBS改性剂的熔点在180℃,最低温度不可低于该温度参数。为了便于基质沥青的溶解,基质沥青的加热时间一定要短,温度要高。可以先把基质沥青加热到140益左右,在生产时通过换热器一次流过,把温度提高到185益度左右,这样既保证了温度,又不让基质沥青中的轻质油成分大量挥发,从而更好地保证了基质沥青的质量。
        (六)沥青红外光谱测试
        首先由红外光源发出红外光辐射,通过准直镜准直后变为平行红外光束带入干涉仪。随后,调节后得到一束干涉光。光束经过样品后形成带有样品信息的干涉光进行检测,检测其将伴随着干涉光信号变为电信号,经过计算机搜集获得样品信息时域干涉图。因为谱图无法进行判断,只有借助计算机迅速计算展开傅里叶转换,变为以透光率为纵坐标,以波束为横坐标的红外光谱图。
        
        三、结语
        SBS改性沥青生产技术不仅需要提高对原材料的管理,同时要注重对相关生产设备与温度的管理。只有这样才可以确保生产效果与生产价值提高。总之,必须要做好对改性沥青生产工艺关键技术的控制,首先要重视对基质沥青的选择和温度的控制,其次要选择好的SBS改性剂,再次要做好稳定剂的选择,最后要对改性沥青的指标进行检验。通过这些方式,提高对改性沥青生产工艺关键技术的控制,将其更好地用在公路道路施工上。

        参考文献
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