膠粉-SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場濕法加工技術(shù)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）報告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 級 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時間畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱意見表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究 評閱意見：

2、（請對論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結(jié)果和計算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。）修改意見：（針對上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見。評閱成績合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱成績 （百分制）： 評閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評閱人姓名所在單位評閱時間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場濕法加工技術(shù)摘? 要：本文開展了膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場濕法加工技術(shù)研究，通過原材料選定、加工設(shè)備選擇、配比確定、加工工藝研究等環(huán)節(jié)，在施工現(xiàn)場成功配制生產(chǎn)出合格膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青，該技術(shù)在項目的運用取得了良好的施工效果，為相關(guān)施工提供了參考。關(guān)鍵詞：膠粉/SBS;復(fù)合改性;長途運輸;離析;現(xiàn)場加工京

4、蔚高速，地處河北北部張家口地區(qū)，路面工程全長66km，合同工程量中水泥穩(wěn)定碎石基層232萬t、瀝青面層90萬t，其中中面層設(shè)計路面結(jié)構(gòu)為ARHM-20，即膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青混合料，工程量約為27.56萬t，最佳油石比為4.9%（外摻），需膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青1.29萬t左右。1 膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青的性能與實用性膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青（SCMA）是指同時采用橡膠粉以及SBS兩種改性劑，按比例添加穩(wěn)定劑及助劑后，在施工現(xiàn)場采用移動設(shè)備，通過高溫剪切、發(fā)育等工藝流程制作成復(fù)合改性瀝青產(chǎn)品的過程。此種工藝優(yōu)點如下1：（1）充分體現(xiàn)綠色、環(huán)保、低碳、降本、增效理念，利用廢輪胎制作膠粉，

5、變廢為寶。（2）SCMA混合料與單一SBS改性瀝青和普通基質(zhì)瀝青相比，其高溫性能、低溫性能、抗疲勞性能等技術(shù)指標大幅提高。1）ARHM-20復(fù)合改性瀝青混合料動穩(wěn)定度可以達6000（次/mm）以上，與單一SBS改性瀝青混合料相比，ARHM-20改性混合料高溫性能提高幅度達70%，可大幅度提高瀝青路面在極端高溫和車輛重載作用下的抗車轍性能。2）SCMA混合料低溫抗彎曲變形能力優(yōu)于基質(zhì)瀝青混合料SBS改性瀝青混合料。其低溫彎曲應(yīng)變可達3847（），與SBS改性瀝青混合料相比，低溫性能提高幅度超過30%，可大幅改善瀝青路面的低溫抗裂性。3）SCMA混合料擁有良好彈性恢復(fù)能力（耐久性），說明其抗疲勞性

6、能強于單一SBS改性瀝青和普通基質(zhì)瀝青混合料。2對膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青使用材料的要求與選擇2.1基質(zhì)瀝青的選擇加工膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青在選擇基質(zhì)瀝青時，并不能簡單的認為延度、軟化點、針入度三大指標符合瀝青技術(shù)標準就能符合所有改性劑適配，達到其要求的改性效果。我們要研究基質(zhì)瀝青與改性劑之間存在的配比性問題，應(yīng)從化學(xué)成分來考量，從瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香分、飽和分，每個組分之間的比例關(guān)系對改性劑的直接影響等方面來研究其配比性問題。所謂的改性瀝青質(zhì)量或等級高低是根據(jù)針入度（25）指標界定的，所以我們必須根據(jù)圖紙設(shè)計中規(guī)定的改性瀝青的類型和等級來挑選和確定基質(zhì)瀝青類型和標號。本工程技術(shù)指南和設(shè)計給定

7、膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青的針入度為4060（0.1mm），基質(zhì)瀝青采用SBS改性后，其針入度（25）指標要下降2025（0.1mm）。以此來計算，70#重交瀝青的針入度為6080（0.1mm），加入改性劑后針入度一般在4060（0.1mm），滿足本工程技術(shù)指南和設(shè)計膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青技術(shù)指標要求，故本項目選用的是A級70號道路石油瀝青（齊魯石化和秦皇島石油化工），并通過各化學(xué)組分配比試驗。2.2膠粉的選擇為了實現(xiàn)綠色、環(huán)保、低碳、降本、增效目標，我們使用的膠粉采用廢舊輪胎制作，宜選用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且無其他雜質(zhì)，且盡量使用輪胎內(nèi)部老化較輕的部分，路用橡膠粉細度宜在4080目以內(nèi)。

8、2.3 SBS改性劑的選擇SBS聚合物改性劑屬于熱塑性橡膠類改性劑，根據(jù)分子結(jié)構(gòu)型式的不同，SBS可分為線型和星型結(jié)構(gòu)，綜合考慮生產(chǎn)簡易性和寒冷的氣候分區(qū)，建議選擇6302線型SBS改性劑。2.4 相容劑的選擇為保證SBS改性瀝青的質(zhì)量穩(wěn)定性，可適當(dāng)添加相容劑和穩(wěn)定劑。2.5 穩(wěn)定劑的選擇（表1）3室內(nèi)小樣的制備與檢驗3.1 添加比例的確定（1）橡膠粉摻量的確定。選擇橡膠粉細度40目，SBS摻量為0%，通過實驗可以看出，在橡膠粉細度及制備條件不變的情況下，隨著膠粉摻量的產(chǎn)量變化，瀝青的黏度、軟化點、彈性恢復(fù)等指標也會隨之變化。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟、張家口氣候特點和工程交通重載需求，暫時確定SCMA

9、中膠粉摻量不低于內(nèi)摻17%。（2）SBS摻量的確定。我們從SBS摻量與軟化點、粘度、彈性恢復(fù)、針入度、延度等指標的關(guān)系來綜合分析，通過試驗得知，SBS 改性劑在摻量變化的條件下，ARHM瀝青混合料的軟化點和粘度也會產(chǎn)生變化。當(dāng)SBS摻量達到1.5%（內(nèi)摻），軟化點和黏度已達到較高值，綜合考慮其經(jīng)濟性，暫時確定SCMA中SBS摻量內(nèi)摻不小于1.5%。綜上所述，根據(jù)試驗室各項試驗結(jié)果可知，膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青的添加比例暫定內(nèi)摻比例為基質(zhì)瀝青：膠粉：SBS改性劑：穩(wěn)定劑為82.216.41.20.1，外產(chǎn)比例為100201.50.15。3.2 投料順序的確定在確定好SBS改性劑和膠粉的摻加比例后

10、，緊接著要確定投料順序，我們通過四種投料方式的試驗，即（1）SBS改性劑和膠粉先分別研磨、發(fā)育后再混合一起;（2）先投入SBS改性劑，浸泡溶脹后再投入膠粉一起研磨、發(fā)育。（3）先投入膠粉，浸泡溶脹后再投入SBS改性劑一起研磨、發(fā)育;（4）膠粉和SBS一起混合、溶脹、研磨、發(fā)育四種方式，然后通過各自方式各項指標的檢測對比，確定最佳的投料順序。將4種投入方式的SCMA數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，試驗結(jié)果顯示，暫時確定按（2）工藝即先投入SBS，溶脹后投入膠粉的添加方式作為生產(chǎn)時投料順序。3.3 剪切速率的確定剪切速率的確定要根據(jù)改性瀝青的高溫流變、抗剪性能和低溫延度指標來確定，通過試驗，根據(jù)設(shè)定的幾個剪切速率與

11、SBS改性瀝青軟化點、延度、針入度等指標之間的關(guān)系，確保改性瀝青的高溫流變、抗剪性能和低溫延度等指標，經(jīng)過試驗對比，暫定以5500r/min做為SBS改性劑和膠粉的剪切速率。3.4 剪切時間的確定確定了剪切速率，還要確定剪切的工程時間，通過對15min、35min、60min和90min的剪切試驗，對復(fù)合改性瀝青針入度、軟化點和延度指標檢驗，經(jīng)過指標對比，綜合確定以35min的時長為剪切最佳時間。3.5 剪切溫度的確定在確定剪切速率、剪切時間以后，我們就要確定剪切溫度，通過采用165、175、185和195四個溫度條件進行延度、軟化點、針入度試驗對比，綜合對比選取185為最佳剪切溫度。3.6

12、穩(wěn)定劑添加順序的確定我們根據(jù)混合改性瀝青現(xiàn)場制作的特點，確定采用在發(fā)育過程中添加的生產(chǎn)方式。3.7 發(fā)育時間的確定根據(jù)現(xiàn)場和試驗室現(xiàn)有條件，我們采用170180高溫靜置發(fā)育，并選擇了5種發(fā)育時間作為研究條件，通過各發(fā)育時間瀝青三大指標檢測值的差異，對比選取最佳發(fā)育時間。通過實驗表明，改性瀝青在靜止儲存過程中，其性能也在不斷的發(fā)生變化，指標顯示，儲存時間為2.5h時，改性瀝青的高溫穩(wěn)定性最好，故推薦改性瀝青發(fā)育采用高溫靜置22.5h的方式。3.8試驗室制備膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青樣品及指標檢驗確定了膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青試驗室制備各項參數(shù)后，我們嚴格按照上述原材料、添加比例、投料方式、剪切速率

13、、最佳剪切時間、最佳剪切溫度、穩(wěn)定劑最佳添加時間、發(fā)育方式和發(fā)育時間在試驗室制備復(fù)合改性瀝青成品小樣并進行性能檢測，試驗選用的SCMA中橡膠粉摻量17%，SBS摻量為1.5%。通過實驗可知，試驗室室內(nèi)所制備膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青樣品，制作工藝符合要求，各項技術(shù)指標均符合要求。4膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場制作與驗證4.1對膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場加工設(shè)備的要求、選擇與布設(shè)根據(jù)瀝青混合料面層施工技術(shù)指南關(guān)于對膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青技術(shù)指標要求，結(jié)合京蔚段工程所處地理位置、氣候、水文條件和生產(chǎn)布置、進度計劃等要求，選取改性、膠粉瀝青一體成套設(shè)備（型號 35t/小時）2套、高剪切膠體磨（型號

14、 5500轉(zhuǎn)/min）4套、導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)（250萬大卡）2套、換熱器4臺、膠粉/SBS改性瀝青溶脹罐（10t）4個、瀝青泵（40m3）8臺、成品改性瀝青儲存（50t）4個、基質(zhì)瀝青罐儲存罐（50t）2個。因膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青加工需使用膠粉、SBS改性劑、穩(wěn)定劑等易燃產(chǎn)品，加工設(shè)備應(yīng)與瀝青拌和站分開布設(shè)，且有獨立的加熱系統(tǒng)和添加劑倉庫，基質(zhì)瀝青供應(yīng)可以通過瀝青泵和管道與拌和站瀝青罐連接，成品膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青可以通過瀝青泵和管道連接到拌合站儲存罐（需要儲存必須帶攪拌系統(tǒng)）。根據(jù)每日進度計劃的膠粉瀝青用量，做到現(xiàn)做現(xiàn)用，確保膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青的技術(shù)指標和瀝青面層工程質(zhì)量。4.2

15、制作工藝流程（1）準備工作。檢查材料和加工設(shè)備是否滿足技術(shù)指標要求。（2）投料預(yù)混。先將SBS改性瀝青投入預(yù)混罐后，溶脹發(fā)育610min后，開始投入膠粉及添加劑。根據(jù)生產(chǎn)線實踐生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)溫度損失較大，必須配備滿足溫度供給的導(dǎo)熱油換熱器設(shè)備。（3）研磨剪切分散。通過確定好的剪切速率、時間、溫度等條件進行生產(chǎn)，驗證并確定研磨剪切速率5500r/min，溫度185左右，時間35min。（4）溶脹發(fā)育。采用高溫間歇攪拌發(fā)育，溫度170180，時間22.5h。（5）穩(wěn)定存儲。膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青原則上應(yīng)在24h內(nèi)使用完畢，現(xiàn)場加工可以達到這個要求，但由于不可抗力，超過24h，必須進行降溫儲存。存儲成

16、品復(fù)合改性瀝青設(shè)備必須由上下兩層攪拌裝置，對成品復(fù)合改性瀝青進行攪拌，保證改性瀝青的均勻性。現(xiàn)場加工出小批量成品膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青成品后，取樣做瀝青原材性能檢測驗證，各項指標均符合要求，并采用GTM法做ARHM-20瀝青混合料配合比，確定目標配合比設(shè)計結(jié)果為：10mm20mm：5mm10mm：3mm5mm：機制砂：礦粉=37.026.06.027.04.0。最佳油石比為4.9%。并通過實際生產(chǎn)實踐運用，工程質(zhì)量、進度、安全、成本等各項指標均達到良好效果。5經(jīng)驗總結(jié)（1）原材料選擇及配置比例?；|(zhì)瀝青選擇齊魯石化和秦皇島石油化工生產(chǎn)的重交70#道路石油瀝青、膠粉采用山東濱州膠粉廠生產(chǎn)的細度

17、為40目TB膠粉、SBS改性劑采用獨山子石化的6302型（線性）。摻加比例內(nèi)摻為基質(zhì)瀝青：膠粉：SBS改性劑：穩(wěn)定劑=82.216.41.20.1。外摻為100201.50.15。（2）投料順序。按先投入SBS，溶脹610min后再投入膠粉的添加方式作為生產(chǎn)時投料的順序。（3）研磨剪切速率為5500 r/min、剪切時間為35min、剪切溫度為185。（4）復(fù)合改性瀝青成品發(fā)育采用高溫間歇攪拌方式（170180），時間為22.5h。（5）穩(wěn)定劑添加順序為成品復(fù)合改性瀝青發(fā)育時添加。（6）現(xiàn)場濕法加工設(shè)備的選擇。設(shè)備的選擇必須由足夠的加升溫、高速率剪切設(shè)施，充足的基質(zhì)瀝青、成品改性瀝青存儲設(shè)施（必須帶攪拌設(shè)施），精準的稱量系統(tǒng)，加工區(qū)域相對獨立，有單獨的改性劑、膠粉倉庫。具體單套現(xiàn)場加工設(shè)備需要的設(shè)備如下：改性、膠粉瀝青一體成套設(shè)備（型號 35t/小時）1套、高剪切膠體磨（型號 5500轉(zhuǎn)/min）2臺、導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)（250萬大卡）1套、換熱器2臺、膠粉/SBS改性瀝青溶脹罐（10t）2個、瀝青泵（40m3）4臺、成品改性瀝青儲存（50t）2個、基質(zhì)瀝青罐儲存罐（50t）1個。（7）創(chuàng)新點。通過本次膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青現(xiàn)場濕法加工工藝的研究與運用，總結(jié)出以下兩個創(chuàng)新點。1）此次工藝研究提出了膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的配備方法。2）提出了現(xiàn)場SBS膠粉復(fù)