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    3. 干法SBS改性劑
      • 所屬分類:抗凝冰劑阻燃劑相變材料去味劑再生劑
      • 關鍵詞:干法SBS改性劑
      • 價格:22000.00
      • 發布日期:2022-03-26
      • 信息介紹

      干法SBS改性劑,通過拌合樓拌缸直接填加,直接出料制備成改性瀝青混合料。


      干法SBS改性技術經濟社會效益分析報告

      一、行業背景

      SBS是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚型熱塑性彈性體,其高低溫等性能較為全面、且疲勞性能好,使用SBS對普通石油瀝青進行改性,占到國內外所有瀝青改性技術類型的90%以上。

      普通SBS改性劑熔點較高、不容易熔融分散,需要先在工廠將SBS改性劑與基質瀝青(普通石油瀝青,用以改性時稱為基質瀝青)預混、溶脹,再使用大型的剪切機或膠體磨設備、對SBS改性劑進行充分的研磨,加入穩定劑、相容劑后經過數小時發育,制備成成品改性瀝青(行業將這種改性劑預先加入瀝青中的工藝俗稱“濕法”改性工藝),再運輸到瀝青拌和樓現場儲存使用。這個過程需要高精生產設備、各種原材料及相容性和配伍性調試、各環節工藝參數等十多個因素全面控制,才能得到性能優良的SBS改性瀝青。

      由于受客觀的技術**,濕法SBS改性瀝青在使用過程中存在改性劑離析及熱分解等技術難題,且質量監管難度大,易出現工程質量問題。全國各地工程項目也經常遭遇SBS改性瀝青各指標不合格的情況。因為改性瀝青每天都使用,一旦出現質量問題將導致工期延后、質量隱患及質量糾紛處理等問題,給項目管理帶來巨大難題。

      二、干法SBS(SBS-T)改性技術簡介

      干法SBS改性劑(SBS-T)是以SBS為改性成分,經過一定工藝制備成的、可直接投放于瀝青混合料拌缸,實現快速熔融并發揮相應改性作用的新型速熔型SBS材料。

      干法SBS改性技術是將干法SBS改性劑直接投放于拌合樓拌缸、與基質瀝青和礦料拌和生產SBS改性瀝青混合料的新型改性工藝。該技術避開了濕法SBS改性瀝青存在的改性劑使用管理和儲存變質難題,可適用于更多的基質瀝青種類,施工組織的機動性也得到根本性改變。

      目前,干法SBS改性技術體系已十分成熟,已經在河南、山東、江蘇、新疆等多?。ㄗ灾螀^)及海外項目中得到推廣應用,工程**觀測效果良好。在規范制定方面,中國公路學會于2018年發布了《公路路面干法SBS改性瀝青路面技術指南》并在山東高速進行了標準宣貫及

      現場觀摩。河南等地通車4年的示范工程觀測表明,干法SBS比相鄰濕法改性瀝青路段減少了車轍深度約50%,裂縫更少,體現出顯著的工程耐久性優勢?;谄涑浞值募夹g成熟度,2019年,多省市啟動了干法SBS改性技術的規?;瘧?。

      三、干法改性技術施工管理優勢分析

      對于SBS改性瀝青的使用方來說,干法SBS改性技術在質量控制、使用管理等方面具有顯著優勢。

      分類

      項目

      濕法成品SBS改性瀝青

      干法SBS改性

      生產管理

      設備機組復雜,一旦出現故障維修麻煩,甚至耽誤工期;物料較多,供應組織和儲存管理要求高。

      僅需風送式簡易投料裝置,簡單可控。物料只需常溫儲存,2年不變質。

      質量檢驗

      原材料

      SBS改性劑

      無法控制

      進場一次性核驗

      基質瀝青

      無法控制

      源頭控制:大廠直供保證品質;抽檢簡便。

      SBS改性瀝青

      按批檢投入大、落實難

      不存在

      使用管理

      SBS用量

      廠家可能偷減SBS用量

      所見即所得,在終端的拌和環節無縫監控

      施工單位少用改性瀝青

      儲存管理

      儲存離析

      不存在

      受熱降解、性能衰減

      不存在

      瀝青和改性劑高溫儲存容易老化

      改性劑不老化,瀝青低溫儲存減少老化

      質控目標

      以到場改性瀝青指標

      合格為目標,可能出現三聚氰胺式的非SBS指標調配問題

      以混合料

      路用性能優良為目標

      安全性

      燃油加熱、瀝青高溫、化學助劑使用危險源較多

      環保性

      工廠瀝青加熱耗費大量能耗,高溫儲存和中轉運輸能耗大

      比濕法節約98%能耗

      四、干法與濕法相比環保性優勢

      相比干法SBS僅適用普通基質瀝青、直接將瀝青運輸到工地,濕法改性瀝青需要在第三方工廠將基質瀝青和SBS預混加工,其增加的能耗包括:(1)瀝青加熱煤炭或燃料油;(2)改性瀝青儲存保溫成本,平均約48小時;(3)膠體磨等設備運轉耗電;(4)改性瀝青中轉運輸增加的運輸車能耗;(5)改性瀝青在施工單位拌合站比普通瀝青加熱高20℃。由此5項疊加,比干法(僅在拌合樓投料環節耗費一定電能)增加90%以上的能耗。


      干法與濕法SBS改性技術工藝與能耗狀況對比圖

      五、干法SBS應用方案

      實施干法SBS改性技術,項目瀝青路面改性方案采用“基質瀝青+干法SBS改性劑”,替代原成品SBS改性瀝青。具體要點如下:

      1.基質瀝青:采用**70#瀝青,選擇大品牌、廠家直供,確?;|瀝青品質。同時,**有2種以上品牌備選,優選與干法SBS配伍性較好的品種。 

      2.干法SBS改性劑:由廠家提前直供工地、常溫儲存不變質,按照有關標準提前進行抽檢,有利于項目趕工和質量管控。

      3.配比及性能:干法SBS改性劑用量一般為瀝青的3.2-6%,設計各項性能指標以不低于原設計和干法SBS標準控制。實際使用中,由于干法SBS的“拌和即改性”,在SBS熔融改性的性能高點攤鋪混合料,比濕法SBS瀝青平均提高約30%的路用性能。

      4.配套設備:由廠家提供干法SBS改性劑配套投送設備。拌合樓控制室自動監控和操控,也可根據管理需要實現配合比、改性劑用量的遠程在線監測。

      六、成本對比及經濟效益

      濕法SBS瀝青由基質瀝青+改性材料+加工費等組成,一般采用成品整體報價,在70#基質瀝青基礎上增加約1000元左右。以基質瀝青4000元/噸為參考,則SBS改性瀝青單價為5000元/噸。

      干法SBS技術方案使用基質瀝青(一般為**70#或90#),單獨采購干法SBS改性劑,干法SBS改性劑推薦摻量為3.2%-6%(外摻,干法SBS可等量替代基質瀝青使用量),具體可根據設計指標、與基質瀝青的配伍性驗證綜合確定,據此測算不同干法SBS用量的干法SBS改性瀝青換算成本。

      其中,基質瀝青單價按4000元/噸(有區域差異和季節性波動,),干法SBS單價20000元/噸(有區域差異和季節性波動),根據用量不同,干法SBS改性費用對照表如下。

      干法SBS改性成本核算表

      性能等級

      合格

      合格+

      良+

      優+

      干法SBS改性劑用量(%,外摻)

      4.5

      5

      5.5

      6

      6.5

      7

      干法SBS改性劑用量(%,內摻)

      4.3

      4.8

      5.2

      5.7

      6.1

      6.5

      干法SBS價格(元/噸)

      20000

      干法SBS改性劑成本(元/噸,A)

      861

      952

      1043

      1132

      1221

      1308

      基質瀝青所占比例

      95.7

      95.2

      94.8

      94.3

      93.9

      93.5

      基質瀝青價格(元/噸)

      4000

      基質瀝青成本(元/噸,B)

      3828

      3810

      3791

      3774

      3756

      3738

      干法SBS改性瀝青價格(元/噸,A+B)

      4689

      4762

      4834

      4906

      4977

      5047

      干法SBS改性成本(比基質瀝青增加)

      689

      762

      834

      906

      977

      1047

      濕法SBS改性成本(比基質瀝青增加)

      1000

      根據多家試驗室共同驗證,采用5.5%的干法SBS不低于市場上較為優良的濕法SBS改性瀝青(I-D)性能且性能優良(見下表),而其在穩定性、使用的簡單可控上,具有突出優勢。

      干法SBS改性瀝青和混合料性能指標表

      SBS-T與基質瀝青的配伍性檢驗

      軟化點

      81.5

      ≥65

      T 0606-2011

      延度

      5℃, 5cm/min

      42

      ≥20

      T 0605-2011

      彈性恢復

      %

      95.4

      ≥85

      T 0662-2011

      SBS-T

      改性瀝青混合料(AC-13)

      馬歇爾穩定度

      kN

      13.58

      ≥8

      T 0709-2011

      流值

      mm

      2.84

      1.5-4.0

      T 0709-2011

      殘留穩定度

      %

      92.1

      ≥85

      T 0709-2011

      凍融劈裂強度比

      %

      93.4

      ≥80

      T 0729-2000

      車轍試驗動穩定度

      次/mm

      7437

      ≥3000

      T 0719-2011

      低溫彎曲**應變

      με

      3244

      ≥2800

      T 0715-2011

      在性能良好的前提下,干法SBS方案改性比普通瀝青價格增加為834元,而濕法改性瀝青比普通瀝青平均高出1000元/噸,干法SBS比濕法SBS瀝青具有顯著的經濟性優勢。

      采用干法SBS改性,每噸可節約改性費用約166元,如項目需求1萬噸,則共可節省約166萬元,且這是以更優良的性能保障為前提。

      基于以上多要素分析,應用干法SBS替代濕法工藝,性能更優,成本更低,且具有突出的節能環保效益,是打造品質工程和綠色公路的重要科技支撐,非常值得在本項目大面積推廣應用.

      干法SBS改性劑使用說明

      1、 室內制備干法SBS改性瀝青的方法

      樣品制備按如下方法:1)將基質瀝青加熱到約180℃(基質瀝青為普通瀝青時)或190℃(基質瀝青為改性瀝青時),然后加入設計摻量的干法SBS添加劑,用玻璃棒攪拌均勻;2)將試樣杯放到高速剪切機下,調整轉速到5000/min,持續剪切20min,整個過程溫度控制在180190℃之間(改性瀝青溫度適當提高510℃);3)關閉剪切機,將改性瀝青放入180℃烘箱中發育20min,即可取樣進行各種實驗。

      2、 干法SBS的室內混合料試驗方法

      在實驗室拌合干法SBS添加劑瀝青混合料主要流程為:先將干法SBS添加劑和熱集料干拌45s,以使干法SBS添加劑均勻分散在礦料中。然后將瀝青按照預定用量加入,拌和90s;*后加入礦粉,再拌和90s;將拌合好的混合料置于保溫桶或搪瓷盤中,放入175-180℃烘箱中恒溫發育2小時(模擬攤鋪前運輸車保溫工況),然后取出、立即成型瀝青混合料試件。

      試件養生后進行瀝青混合料的各種性能驗證。溫度控制按照表1進行。

      1  室內混合料實驗干法SBS添加劑的拌和、成型溫度控制參數

      礦料加熱溫度

      185190

      瀝青加熱溫度

      根據瀝青種類確定

      瀝青混合料拌和溫度

      180

      擊實和車轍成型溫度

      165

      3、施工工藝

      3.1拌和

      干法SBS添加劑在拌和中控制的要點主要是溫度、拌和時間。

      1)混合料生產溫度控制

      溫度控制是使用干法SBS添加劑的關鍵。干法SBS添加劑瀝青混合料施工各環節溫度控制如表2所示,與SBS改性瀝青溫度基本相當或略高。由于拌和環節對后續各工序溫度起著控制性作用,應對影響拌和溫度的各因素進行全面把握。

      2  干法SBS添加劑改性瀝青混合料施工各工序施工溫度控制參數

      施 工 工 序

      測試頻率

      控制要求(℃)

      試驗方法

      瀝青混合料出料目標溫度

      每車

      175~185

      出廠時逐車按T 0981人工檢測

      傳感器自動檢測

      混合料廢棄溫度, 高于

      每車

      195

      T 0981

      運輸到現場溫度, 不低于

      每車

      165

      T 0981

      混合料攤鋪溫度不低于

      每車

      165

      T 0981

      開始碾壓的混合料內部溫度,不低于

      每30m

      160

      T 0981

      終壓的表面溫度

      每碾壓段

      90

      紅外測溫儀

      開放交通的路表溫度,

      不高于

      每作業段

      50

      紅外測溫儀

       2)拌和時間

      推薦“干拌”8s、“濕拌”45s,但具體應根據現場拌和設備性能調試、以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度,無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細集料分離現象。干法SBS添加劑投放應在熱集料釋放入拌和鍋同時進行,并在投放完畢后開始干拌計時,“干拌”8s后放入瀝青和礦粉進行混合料“濕拌”45s。

      3.2攤鋪和碾壓

      攤鋪和碾壓按照正常生產組織進行。需要強調的是,由于干法SBS的瀝青混合料隨著溫度降低粘度增大很快,應在混合料溫度較高時盡快壓實,溫度降低到120℃后碾壓基本沒有壓實效果。

      攤鋪和碾壓的具體溫度控制見上表2。.

      4施工質量管理

      除前述特定表述要求和排水瀝青路面技術要求外,高粘度添加劑應用時的施工質量管理與普通瀝青路面的質量管理基本相同。

      5安全操作事項

      本產品顆粒操作時請帶手套。如有皮膚直接碰觸,用清水沖洗干凈即可。


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