欧华平
中交第二航务工程局有限公司 湖北 武汉 430014
摘要：干法SBS改性技术能够有效解决湿法SBS改性沥青存在的质量管理和储存变质难题，可适用于更多的基质沥青种类，施工组织的机动性也得到根本性改变。为研究干法SBS改性技术在高速公路工程上的应用效果，本研究依托银百高速，以SBS-T改性剂、韩国sk 90号A级道路石油沥青为原材料进行了室内及试验段的应用研究，同时将湿法改性与干法改性两种方案的成本进行对比分析。结果表明，采用干法SBS改性技术铺筑的高速公路试验路段符合性能及质量评价的要求，且能够明显降低生产成本，具有很大的推广应用价值。
关键词：高速公路；干法SBS；改性沥青；应用研究
1 前言
SBS改性沥青因本身独有的兼具橡胶和塑料的双重特性，逐渐成为应用最多的改性沥青。根据使用方法不同，SBS改性沥青可以分为湿法和干法两种工艺。其中“湿法”改性工艺制备过程中需要使用大功率高速剪切机或胶体磨对SBS改性剂进行充分溶胀、剪切、发育等关键工艺处理，并需要掺和一定数量的相容剂、调节剂、稳定剂等，以确保SBS改性沥青的品质。但是在20余年工程实践中SBS改性沥青也暴露出了诸多技术和管理难题：（1）SBS改性沥青与基质沥青相容性差，分散均匀性欠佳，易从沥青中离析；（2）SBS改性沥青在加工工艺中温控难度大，并且易受热发生分子链断裂，降解和产生基质沥青老化现象；（3）SBS改性沥青质量层次不齐，大多存在SBS改性沥青掺量达不到要求；（4）SBS改性沥青热贮存稳定性差，存在储存、运输过程中性能衰减、变质问题。
干法SBS改性剂（SBS-T）是以SBS为主要改性成分，经过一定工艺制备成的、可直接投放于沥青混合料拌缸，实现快速熔融并发挥相应改性作用的新型速熔型SBS材料。干法SBS改性技术是将干法SBS改性剂直接投放于拌和楼拌缸、与基质沥青和矿料拌和生产SBS改性沥青混合料的新型改性工艺。该技术避开了湿法SBS改性沥青存在的质量管理和储存变质难题，对基质沥青种类实用性更广，大大加强施工组织的机动性。
为评价环保型干法SBS改性技术的应用效果，本文以干法SBS改性剂（SBS-T）、90号A级道路石油沥青为主要原料，依托于银百高速公路工程项目对干法SBS改性技术的实用性和经济性进行深入的研究。
2 原材料的选择
干法SBS改性剂选用直投改性剂SBS-T，其技术要求参照《公路干法SBS改性沥青路面技术指南》（T/CHTS20003-2018）中相关要求。主要性能指标如表1所示。
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干法SBS改性剂与基质沥青的配伍性检验按T/CHTS 20003-2018进行，其性能符合要求。
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3 室内研究
3.1 改性剂最佳用量的验证
本研究采用推荐的改性剂掺量，即干法SBS改性剂用量为沥青用量的6%，制备得到干法SBS改性沥青，对主要技术指标进行研究，并与“湿法”SBS改性沥青进行对比，结果如表4所示。
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干法SBS改性剂（掺量为5.66%）+基质沥青在延度、软化点、闪点、弹性恢复、残留针入度比（25℃）、残留延度（5℃）性能上相对传统“湿法”SBS（Ⅰ-C）改性沥青有较大的提升。
3.2 生产配合比设计的验证
本研究中、上面层沥青混合料配合比各档热料比例为：（11-16mm）碎石：7-11mm碎石：4-7mm碎石：机制砂：矿粉=29：30：7：29.5：4.5。以银百告诉项目的AC-20C改性沥青配合比的最佳油石比开展了混合料技术指标及路用性能的检测，结果如表5所示。
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由数据可以看出，干法SBS改性沥青混合料的各项技术指标和路用性能均不低于原配合比性能，并且在实际施工时其性能不会发生衰减，能够有效提高沥青路面质量。
4 试验段的铺筑
4.1 试验段概况
本研究依托于银百高速宁夏段（宁东至甜水堡）项目进行试验段的铺筑。本试验段实施段落为K17+400 ~ K18+400（右幅）中面层、K17+400 ~ K18+900（右幅）上面层，采用“基质沥青+干法SBS改性剂”的干法SBS改性技术，替代原本湿法SBS改性沥青施工方案。
4.2 混合料的拌制
（1）干法SBS改性剂直接投入沥青拌和楼拌缸使用，投放采用配套干法SBS改性剂配套投送设备，实现拌和楼控制室自动监控和操控。
（2）混合料拌和总时间为45s，其中干法SBS改性剂投入拌缸后，与热集料干拌时间为10s。
（3）干法SBS改性沥青混合料拌和温度符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中改性沥青混合料生产温度的有关规定。
（4）拌制的干法SBS改性沥青混合料均匀一致，无花白料、无结团成块现象。
5 成本分析
5.1 材料成本
湿法SBS改性沥青成本费用由基质沥青、SBS改性剂材料、改性加工设备及加工费等组成。干法SBS改性沥青只需采购基质沥青及干法SBS改性剂。通过分析湿法与干法改性沥青的材料费、加工费、设备费，成本对比结果如表6所示：
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湿法改性沥青材料成本主要由基质沥青、改性剂、稳定剂构成，而干法所使用的材料仅为基质沥青和改性剂，且在使用过程中，加入的改性剂质量属于总沥青质量的一部分，意味着可以原有沥青用量中可以减少基质沥青的用量，最终“沥青混合料中沥青质量=基质沥青质量+改性剂质量”。在本项目中，中面层沥青用量为4.24%，而使用干法改性技术后，基质沥青用量仅需3.99%，相当于每吨使用量为湿法的94.1%。
5.2 其他成本
湿法改性工艺所使用的改性沥青生产设备、储存设备每天耗费大量电能和热能， 而SBS干法改性沥青技术中只需设置一台自动投料机，大量节约了能耗；另外在设备采购及场地布置中SBS干法改性沥青施工更具有优越性。
6 结论
（1）以SBS-T改性剂为原材料的干法SBS改性技术改性效果与湿法相当，符合现行规范要求。在高速公路工程应用中干法SBS改性技术施工工艺较湿法更为简单，现场组织灵活性强，效果更好。
（2）干法SBS改性技术能够明显降低施工成本，可以带来巨大的经济社会效益，有较大的推广应用价值。
参考文献：
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