摘要：西藏有着特殊的自然条件，空气稀薄，气压低，氧气少，气温（略）温差大，日照时间长，紫外线强烈，气候类型复杂、垂直变化大。这给公路的修筑技术和筑路材料的性能提出了特殊的要求。在西藏的自然环境下，常用沥青混合料老化快，很难同时满足沥青路面对高温稳定性、低温稳定性及耐久性的要求。SBR改性沥青可改善沥青路面的高温稳定性、低温稳定性及耐久性。通过研究SBR改性沥青生产中工艺条件变化以及各种添加剂对改性沥青指标的影响机理。
关键词：SBR改性沥青；高寒高海拔；粘韧性；韧性
SBR（Styrene-Butadiene-Rubber）改性沥青为橡胶类改性沥青当中应用最为广泛的一种，其改性剂为丁苯橡胶。丁苯橡胶掺入基质沥青，可在沥青中形成一种共轭结构，而使沥青具有新的力学性能。与普通沥青相比，其软化点及低温延度等技术指标均有很大提高，SBR改性沥青混合料则较普通沥青混合料有着更为优良的高温抗车辙性、低温抗开裂性能及自然气候影响下的抗老化性能。
改性沥青的应用前景
由于西藏存在昼夜温差大，夏季炎热而冬季寒冷等较为严酷的气候特点，在公路施工中对道路沥青的品质有着较高的要求。此外，西藏高等级公路的大量铺筑也要求有性能较为优越的沥青产品。而西藏的沥青生产企业尤其能够生产高质量的SBR改性沥青企业很少，并且不能满足目前公路建设的需求。因而在修筑高海拔、严寒地区公路及高等级公路特殊路段时对普通道路沥青进行SBR改性是提高其路面使用性能，弥补重交通沥青产量不足的有效途径。根据研究国外对改性沥青混合料使用寿命的相关资料，经由大量室内、室外试验及试验路观测分析表明：改性沥青具有优良的耐久性，用改性沥青铺筑的沥青混凝土路面可延长使用寿命1倍以上。其养护费用的减少带来的经济效益及避免因养护而耽误正常营运所产生的社会效益都是很大的。因此，对SBR改性沥青进行研究并推广使用，对于进一步提高西藏路用沥青的使用品质、为公路建设提供高性能的路面材料、是非常必要的。SBR改性沥青在各类改性沥青中具有抗高温车辙性能、抗低温开裂性能、抗疲劳、抗老化性能，价格较低、性能稳定、不易离析、改善低温性能更为明显的优点。由于其粘度较高，除了铺筑常规沥青路面外，还可用于铺筑沥青薄层罩面，排水路面下防水层等，应用前景非常广阔。
1、SBR改性沥青生产原料与工艺
1.1SBR改性沥青生产原料
SBR：采用山东SB含量大于90%SBR
SBS：采用中石油独山子线型SBS
基质沥青：采用南美环烷基重质原油马瑞和波斯坎原油混炼得到的90#沥青。
相容剂：芳烃含量大于80%的伊朗进口油品
1.2SBR改性沥青生产工艺
图1 SBR改性沥青生产流程简图
SBR改性沥青影响因素：
1、反应温度影响：
生产过程的反应温度控制十分的重要，工艺参数的控制直接影响到产品各项指标。复合SBR改性沥青生产时温度控制既要考虑到SBS的剪切和发育温度，又要考虑到SBR改性沥青的剪切和发育温度。温度过高，SBR容易焦化形成碳状固体颗粒，无法溶解到沥青中。温度过低，SBS在沥青中得不到充分的溶解和溶胀，剪切达不到理想效果，直接影响产品质量。
2、剪切次数的影响：
SBR改性沥青生产可直接将SBR通过设备添加到发育罐进行搅拌生产，也可像生产SBS改性沥青工艺经过胶体磨剪切生产。直接搅拌式生产，需要长期搅拌，反应时间比较长，产量相对较小，并且能耗偏高。经过剪切、研磨得到的改性沥青产品指标更加稳定，不需长时间发育，生产周期较短，产量较大。经过搅拌工艺生产时软化点和延度上升明显较慢，而经过胶体磨生产软化点和延度在短时间内就能达到理想状态。
剪切与搅拌对软化点的影响：
由于每种SBR其组成与含量不同，与沥青的配伍性能也不同，得到的产品指标影响较大。
SBS对SBR改性沥青的影响：
在SBR改性沥青生产中，由于SBS具有较好的粘韧性和韧性，因此，粘韧性和韧性指标的调整可以通过添加少量的SBS来调节。添加少量SBS可以增加改性沥青粘附性能，能够改善沥青的延度和提高沥青的粘韧性和韧性。
3、设备对SBR改性沥青指标的影响
生产SBR改性沥青不仅要考虑到生产工艺、生产原料和生产配方的影响因素，重点的设备影响因素同样不可忽视。生产加工中搅拌速度影响SBR在沥青中的有效分散，高速旋转的搅拌器能将SBR迅速、有效的进行分散，容易在沥青中进行溶胀、发育。高速搅拌能够缩短反应时间，减少因长期高温导致沥青老化现象。
4、原料对改性沥青指标的影响
SBR外观形态的影响：
①粉末状的SBR在投料时不易于分散在热沥青中，很容易被包于沥青中，形成块状结构，堵塞设备。生产时SBR含量不容易控制，产品质量波动较大。添加时容易产生粉尘，不利于员工的操作，有害于身体健康。
②固体SBR在投料时不容易产生粉尘，有利于在生产时均匀分散到沥青中，形成悬浮状态，不易产生设备堵塞。生产时SBR含量容易控制，产品质量均匀稳定。
结束语：
通过对马瑞、波斯坎原油混炼生产SBR改性沥青研究，原料、工艺条件、设备等对SBR改性沥青有着不同的影响结果，要想生产高质量的产品必须进行综合考虑，及时调整各项影响因素。
参考文献：
[1]交通部，公路沥青路面施工技术规范，（JTGF40-2004），人民交通出版社
[2]申小红 SBR改性沥青路面性能浅议，西部探矿工程，2010
论文作者:于威,韩静,于元,姜浩,王海峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
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