1、1广西交通运输行业指南改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术指南编制说明一、标准制定背景、目的、意义和适用范围改性沥青是国内高等级公路沥青路面的主要胶结料，而 SBS 改性沥青占国内改性沥青的 80%以上。SBS 改性剂对改性沥青性能影响显著。SBS 在一定温度下，通过机械剪切作用，可均匀分散在基质沥青中，在沥青中形成空间三维网状结构，从而明显改善沥青结合料的路用性能。SBS 改性剂的类型、剂量、改性工艺均对 SBS 改性沥青的质量有重要的影响。SBS 改性剂的掺量对改性沥青的质量影响至关重要。在一定范围内，随着 SBS 剂量的增加，改性沥青的各项指标会发生相应的变化，针入度有所下降，软化
2、点升高，粘度也随之升高，但超过一定剂量，会导致沥青粘度过大使剪切困难，不利于 SBS 在沥青中的均匀分散，相应指标也会随之下降。SBS 改性剂能否满足最小掺量，分散程度能否形成空间网状结构，以及 SBS 颗粒的磨细程度、均匀性对改性沥青质量影响程度至关重要。因此，要保证 SBS 改性沥青的质量，控制 SBS 剂量及分散均匀性是关键。近年来，在 SBS 改性沥青应用过程中，因为 SBS 掺量问题，经常会出现改性沥青路面质量无法达到预期要求，甚至出现路用效果不及普通沥青路面的现象，产生这种现象往往是由于 SBS 掺量太低引起的。有研究表明，SBS 改性剂每减少 1%，改性沥青成本就可以2减少 5%
3、左右，SBS 的价格远高于基质沥青的价格。因此，有些单位为了谋取非法暴利，擅自减少 SBS 剂量，这严重影响了改性沥青的路用性能，使改性沥青无法满足使用要求。然而，我国现行的道路改性沥青技术指标体系对 SBS 改性沥青的质量检验多偏向于物理宏观的经验性指标，对于目前存在的改性沥青质量问题难以有效控制及监管，目前改性沥青的生产和施工中，改性沥青的质量主要通过三大指标进行控制，但三大指标根本无法保证 SBS 的掺量，更加不能确保沥青的路用性能。导致近年来新建的多条公路出现不同程度的沥青面层早期破损及油膜老化现象，严重影响了沥青路面耐久性及使用年限。在实际工程中如能很好的控制 SBS 剂量，则会大大
4、提高改性沥青路面的耐久性，因此，拥有一套完善的检测 SBS 改性沥青中 SBS剂量及其分散程度的试验方法显得尤为重要。近年来，通过化学滴定法或电位滴定等方法逐步实现了 SBS 改性沥青现场质量控制的简便、易行及准确性。化学滴定法是基于测定改性沥青中 SBS 分子结构中聚丁二烯部分的非共轭碳碳双键的含量，即不饱和度 A 值，将此测定值与事先建立好的已知掺量改性沥青的 A 值进行比较或通过事先建立的相关线性方程进行计算，从而确定待测样品中 SBS 的含量。电位滴定法是通过制备一系列不同SBS 含量的改性沥青标准样品，采用电位滴定仪测定 SBS 改性沥青的氧化还原电位或电极电位变化，来测量离子浓度，
5、经过数据数据处理，建立 SBS 改性剂含量和碘值关系的数学模型。在滴定终点附3近，被测离子的浓度发生突变，引起电极电位的突跃，因此根据电极电位的突跃可确定滴定终点，并给出测定结果。该方法经过广西、贵州、浙江、四川等多个省份的实体工程检验及盲样检测，其检测精度及稳定性均满足要求。本项目旨在完善 SBS 改性沥青中 SBS 掺量及分散均匀性的的有效检测流程，从而准确控制 SBS 掺量及加工质量，为 SBS 的质量提供保证，进而获得高性能的沥青路面。本指南主要针对改性沥青中 SBS 改性剂的加工效果、SBS 改性剂掺量测试方法及 SBS 分布均匀性评价方法及指南，包括改性沥青中改性剂的掺量、相态分布
6、测试方法及改性沥青质量全过程控制方法。二、工作简况1、任务来源广西交通运输行业指南改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术指南由广西壮族自治区交通运输厅提出，于 2017 年 7 月通过获得了“2017 年度广西交通运输标准化项目” （桂交科教函2017318 号）的立项批复，由广西交通科学研究院有限公司负责（牵头）起草，计划于 2018 年 12 月底完成。2、起草单位和起草人本标准负责起草单位：广西交通科学研究院有限公司、长安大学、广西壮族自治区交通工程质量安全监督站。本标准主要起草人：刘斌清、李炜光、陈剑、周智密、谭华、4覃润浦、宋家乐、吴东兴、叶超强、黄泽国、禤炜安、李禅禅、李美华、
7、程德金、徐国栋、张大斌、谢成、龚文剑、彭文举、姚新宇、陈杰、王彬。3、主要工作过程及工作内容（1）组织分工广西交通运输行业指南改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术指南项目任务下达后，主要起草单位制订了编制工作方案，由广西交通科学研究院有限公司的专家和技术专业人员参加，成立了编制工作小组，召开了项目编制策划会议并就标准研制任务分工、进度安排进行了明确。人员分工：刘斌清负责整个项目的技术及组织协调工作；李炜光负责指南试验检测部分的推进工作。周智密负责整个项目的具体实施编写。课题研究大纲和工作大纲由陈剑、谭华、覃润浦、宋家乐、周智密进行商定形成，试验检测步骤部分编写由周智密、李禅禅、程德金负责
8、，其余人员均参与协助完成本课题的编写。组成人员：姓 名 性别 年龄 专业 职务、职称 工作单位刘斌清 男 33 道路工程 高级工程师 广西交通科学研究院 有限公司李炜光 男 47 道路工程 教授 长安大学陈剑 男 53 铁道工程 高级工程师 广西壮族自治区交通工程质量5安全监督站周智密 女 29 交通运输工程工程师 广西交通科学研究院有限公司谭华 女 49 道路工程 教授级高工 广西交通科学研究院有限公司覃润浦 男 46 道路工程 高级工程师 广西交通科学研究院有限公司宋家乐 男 36 高分子材料 博士/讲师 长安大学吴东兴 男 51 桥梁工程 高级工程师广西壮族自治区交通工程质量安全监督站叶
9、超强 男 30 道路与桥梁工程工程师广西交通科学研究院有限公司黄泽国 男 28 道路与桥梁工程工程师广西交通科学研究院有限公司禤炜安 男 30 交通运输工程工程师 广西交通科学研究院有限公司李禅禅 男 29 道路与铁道工程硕士 长安大学李美华 女 35 道路工程 高级工程师 广西交通科学研究院有限公司程德金 男 27 材料学 硕士 长安大学徐国栋 男 28 道路与铁道工程工程师广西交通科学研究院有限公司谢成 男 31 道路工程 工程师 广西交通科学研究院有限公司姚新宇 男 29 交通运输工程工程师 广西交通科学研究院有限公司陈杰 男 30 道路与铁道工程工程师 广西交通科学研究院有限公司张大斌
10、 男 33 道路与铁道 工程师 广西交通科学研究院有限公司6工程彭文举 男 28 道路与铁道工程工程师 广西交通科学研究院有限公司王彬 男 29 公路工程 工程师 广西交通科学研究院有限公司龚文剑 男 28 道路与铁道工程助理工程师 广西交通科学研究院有限公司（2）资料收集、调查研究分析编制人员根据任务分工进行了资料收集和调查研究分析工作，一是收集国内国外相关的技术标准，了解了 SBS 改性剂现场质量控制的相关技术参数指标， 。二是深入工程现场，对区内 SBS 改性沥青加工场及实体项目的 SBS 改性沥青质量进行跟踪调查，全面了解了目前沥青质量现状及改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术指
11、南 （以下简称指南）中的测方法的普遍适用程度。三是充分总结及吸取了广西公路建设过程中 SBS 改性沥青质量监控经验，修正测试规程，使之操作更具可实施性。结合已有专利技术，研究并成型高精度自动快速检测仪器，结合评价指标并进行验证，并形成 SBS 改性剂现场质量控制技术的相关规定。（3）标准编写及研讨为确保标准调研、编制工作的有序开展，项目组根据前期策划会确定的主要内容，组织相关人员编制了工作大纲及编制大纲并于2018 年 4 月 2 日召开了大纲评审会。按照评审专家意见，修改完善的大纲作为项目的工作指导，项目组着手开展了相关调研、试验及资料收集工作并逐步编写形成了工作组讨论稿。7 月 19 日，
12、项目组7组织召开了工作组讨论会，对工作组讨论稿主要技术内容进行了讨论并修改形成了征求意见初稿。广西交通科学研究院有限公司于2018 年 8 月 30 日组织召开了指南征求意见初稿讨论会。三、标准编制原则和主要内容1、标准的编制原则本标准的编制遵循国家设计与施工相关标准、行业设计与施工相关标准。在充分调研的基础上，研究和分析了广西在建高速公路路面 SBS 改性沥青使用状况，同时考虑广西交通运输行业的发展需求，将 SBS 改性剂现场质量控制的具体技术要求进行针对性增加、取舍、综合、分类，以确保编制的标准能够保障规范并引导行业设计、施工等单位做好在建高速公路沥青路面 SBS 改性剂现场质量控制技术的
13、需要。经过起草工作组成员讨论，确定标准编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则分析国内标准体系的现状和特点，结合国内外 SBS 改性剂现场质量控制技术的应用现状，尤其是广西境内已有的 SBS 改性剂现场质量控制状况，对已发布的相关标准、规范进行梳理、归纳和分类，建立科学、实用、合理的广西地区改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术标准。（2）承接性原则标准术语与相应国家、国际、行业和地方标准的规定内容相一致，条文未出现自相矛盾的地方。标准技术内容与国家、国际、行8业和地方标准兼容，未出现冲突，保证了一致性。标准技术内容中引用其他标准时，已明确指出所引用标准的内容或名称，增强了标准的可读性和可操
14、作性。（3）可操作性原则标准的起草充分调研了国内外改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术应用现状，征求了高校、公路管理、设计院、施工单位等领域的专家意见。编写组在此基础上进过反复讨论和修改，编制此标准。标准内容针对性强，可操作性高。2、标准主要内容改性沥青中 SBS 改性剂现场质量控制技术征求意见稿内容共分 6 章，还包括前言、附录、条文说明。第 1 章规定了指南的范围；第 2 章规范性引用文件；第 3 章为术语符号；第 4 章为标准样品制备；第 5 章为 SBS 掺量测试方法（化学滴定法） ；第 6 章为 SBS分布均匀性评价方法（荧光显微镜法） ；第 7 章改性沥青质量全过程控制。四、
15、标准主要内容的确定依据1、标准样品制备第 4 章标准样品制备，本章提出对 SBS 改性沥青中改性剂掺量及分布均匀性评价所需的标准样品的要求，从原材料、制备方法及制备过程进行详细的说明。本章内容的确定主要根据项目组多年现场 SBS 改性沥青掺量检测及均匀性试验过程对样品的技术要求总结概括。92、SBS 掺量测试方法（化学滴定法）第 5 章为 SBS 掺量测试方法（化学滴定法）规定了化学滴定法进行 SBS 掺量检测的测试仪器及试剂、取样方法、测试步骤及结果处理等具体要求。化学试剂的配置参考化学试剂标准滴定溶液的制备 （GB/T 601） ；取样方法按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程 （JTG E
16、20）T0601、 化学试剂电位滴定法通则 （GB/T 9725）取样方法进行；测试步骤吸取各地 SBS 改性沥青掺量检测过程的经验；结果处理方式经过大量试验确定。3、SBS 改性沥青现场质量控制通过在广西境内的调研走访，依据相关的标准规范，规定了对SBS 改性沥青原材料控制、工艺过程控制及成品改性沥青质量控制。五、主要试验（或验证）的分析报告、相关技术和经济影响论证、预期的社会经济效益分析1.经济效益直接效益。根据目前国内市场的 SBS 改性剂的单位价格15000 元/t，根据对现有市场 SBS 改性剂的检测，在其常规设定为4.5%的掺量的情况下，其实际使用范围在 3.24.5%之间，最大减
17、少1.3%。以通过本实验指南，避免 1%的 SBS 改性剂缺失计算，未来 5年内广西约需求改性沥青约 160 万吨（以 3500km 高速公路计） ，可避免 SBS 改性剂偷漏约 1 万吨，减少经济损失 1.5 亿元。全寿命周期的技术经济分析：改性沥青对沥青混合料的强度10形成发挥了 40%的作用，其中改性剂掺量及加工质量对改性沥青的性能影响最大。本项目通过控制 SBS 改性剂掺量及加工质量，提升沥青路面使用寿命，减少初期的建设费用、后期养护费用及用户费用，进行全寿命周期费用对比分析，最终得到全寿命周期的经济优势。2.社会效益通过提高改性沥青中 SBS 改性剂的掺量及加工质量，保证沥青混合料抗
18、高温变形能力、抗水损害能力、减少沥青薄膜早期老化，减少路面病害及早期泛白等现象，提升路面的结构安全性、行驶安全性及美观程度，减少因维修造成的交通延误。同时，本指南的实施为质量管理部门提供了完善的手段，有利于加强公路建设质量体系建设，并促进改性沥青生产企业注重质量，促进良性竞争，提升企业技术及诚信水平，促进行业健康发展。 3.环境效益本指南的实施，能够减少路面早期病害，避免因沥青原因造成的路面损坏。通过对改性沥青中 45%的改性剂的质量控制，避免因改性剂不足造成的路面结构病害的发生，能够减少约相当于自身质量 95 倍的优质沥青的浪费，减少相当于自身质量 10000 倍的优质集料的浪费，具有显著的环境效益。六、与有关现行法律、法规和标准的关系本标准遵守中华人民共和国标准化法 、 地方标准管理办法（1990 年 9 月 6 日国家技术监督局第 15 号令）等相关法律规章。
