DB43/T 3173-2024 SBS改性沥青的改性剂定量设计规范

以下是对湖南省地方标准 ​​DB43/T 3173-2024《SBS改性沥青的改性剂定量设计规范》​​ 主要内容的详细总结：

​​一、范围​​

• 规范适用于​​路用沥青混合料​​中改性沥青的 ​​SBS掺量设计​​与​​检测方法​​。
• 核心目标：通过化学滴定法（碘值法）建立SBS掺量与不饱和度的关系，确定最佳掺量并检测实际含量。

​​二、规范性引用文件​​

• 关键引用标准：
  • ​​GB/T 601​​：化学试剂标准滴定溶液的制备。
  • ​​JTG E20​​：公路工程沥青及沥青混合料试验规程（用于基质沥青取样）。

​​三、术语和定义​​

• ​​SBS改性沥青​​：基质沥青 + SBS改性剂 + 稳定剂/相容剂，经剪切、搅拌、研磨制成。
• ​​SBS掺量（%）​​：SBS质量占改性沥青总质量的百分比。
• ​​不饱和度（碘值）​​：每100g样品吸收的碘质量（g/100g），用于量化SBS含量。
• ​​电位滴定法​​：通过电位变化确定滴定终点的方法。
• ​​相态结构​​：SBS与沥青形成的两相分布形态（连续相+分散相）。

​​四、SBS掺量设计规程​​

​​4.1 一般规定​​

• 原材料规格、配方需固定；若变更需重新设计。
• 基质沥青按 ​​JTG E20 T0601​​ 取样。

​​4.2 样品制备​​

• ​​原材料要求​​：
  • 基质沥青（≥20kg）、SBS改性剂（≥2kg）、稳定剂（≥1kg）、相容剂（≥2kg）。
• ​​制备梯度​​：按 ​​1%梯度​​ 制备 ​​0%~20%掺量​​ 的21组标准样品（每组≥500g）。
• ​​仪器设备​​：高速剪切机、恒温烘箱、电子天平等（详见附录A）。

​​4.3 SBS分布均匀性评价​​

• ​​方法​​：荧光显微镜观察（100倍放大）。
• ​​相态分类与合格标准​​：

  ​​掺量范围​​	​​相态类型​​	​​分布特征​​	​​参考图​​
  低掺量（0%~5%）	连续沥青相型	SBS呈点状均匀离散分布	图1
  中掺量（5%~10%）	两相都连续型	SBS呈丝状分布，无大面积沥青相	图2
  高掺量（>10%）	连续SBS相型	SBS呈网状交联，无团聚	图3

• ​​不合格处理​​：分布不均者需重新制备。

​​4.4 掺量设计实验​​

• ​​步骤​​：
  1. 取2g样品 + 75mL四氢呋喃 → 振荡溶解。
  2. 加25mL韦氏试剂 → 30℃恒温水浴反应2h。
  3. 加10mL碘化钾溶液 → 25℃振荡反应60min。
  4. 用0.1mol/L硫代硫酸钠滴定（电位滴定法），记录体积 V_1。
  5. 空白试验记录 V_0。

​​4.5 数据处理​​

• ​​不饱和度计算​​：

  Y = /frac{126.9 (V_0 - V_1) C}{10W} /quad /text{(单位: g/100g)}

  • C：硫代硫酸钠浓度（mol/L），W：样品质量（g）。
• ​​允差​​：同组样品不饱和度差异 ≤ 算术平均值的5%。

​​4.6 设计值确定​​

• ​​作图法​​：
  • 横坐标：SBS掺量（%），纵坐标：不饱和度（g/100g）。
  • 拟合两条直线：
    • ​​L1​​（低掺量区 0%~10%）：线性增长段。
    • ​​L2​​（高掺量区 6%~20%）：平台期。
  • ​​拐点O​​：L1与L2交点 → 对应横坐标值 C_o 即为 ​​最佳设计掺量​​。

​​五、SBS掺量检测方法​​

​​5.1 一般规定​​

• 待测样品与标准样品的原材料、工艺需一致。

​​5.2 样品制备​​

• ​​标准样品​​：以预估掺量为中值，按 ​​1%梯度​​ 制备5组（每组≥500g）。
• ​​待测样品​​：≥2kg。

​​5.3 检测步骤​​

• 同 ​​4.4​​（滴定法），记录待测样品消耗体积 V_x。

​​5.4 数据处理​​

• 计算待测样品不饱和度 Y_s'。
• 代入标准曲线方程：

  C_{SBS}' = /frac{Y_s' - B}{K}

  • ​​允差​​：3次平行试验结果差异 ≤ 5%。

​​5.5 检测报告​​

• ​​内容​​：样品信息、基质沥青/SBS型号、生产数据、检测结果等（格式见附录B）。

​​六、附录​​

• ​​附录A（规范性）​​：

  • ​​仪器设备​​：电位滴定仪、荧光显微镜、恒温烘箱等清单。
  • ​​试剂配制​​：韦氏试剂（I/Cl比 1.10±0.1）、硫代硫酸钠标准液等要求。
  • ​​样品制备工艺​​：
    • 剪切条件：175℃±5℃，3000 r/min ≥60min → 5000 r/min ≥30min。
    • 发育条件：175℃±5℃搅拌 ≥90min。

• ​​附录B（资料性）​​：试验检测报告模板（含样品信息、检测结果等字段）。

​​关键技术创新点​​

1. ​​拐点设计法​​：通过不饱和度-掺量曲线的拐点确定最佳掺量，避免高掺量下的性能饱和。
2. ​​均匀性强制评价​​：结合荧光显微镜相态分析，确保样品代表性。
3. ​​严格允差控制​​：设计/检测阶段均要求平行试验偏差 ≤5%，保证数据可靠性。

​​总结​​：该标准建立了从 ​​SBS掺量设计​​（基于碘值-掺量拐点）到 ​​实际检测​​（滴定法+标准曲线）的全流程技术体系，强调原材料一致性、分布均匀性评价及数据质量控制，为改性沥青生产提供了科学依据。