SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的探討露天采礦技術(shù)2004年第5期SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的探討楊占啟(江蘇省東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司,江蘇南京210018)摘要:在良好的配合比和施工條件下,SBS瀝青能使瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高.根據(jù)寧宿徐高速公路施工試驗(yàn)情況,簡要介紹SBS改性瀝青的施工技術(shù)要求.關(guān)鍵詞:SBS;配合比;瀝青中圖分類號:U416,217文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1671—9816(2004)05—0038—031引言聚合物改性瀝青是一種技術(shù)含量和附加值較高的新型優(yōu)質(zhì)筑路材料.它通過把聚合物摻入道路瀝青中而改善其使用性能,能顯著延長路面壽命,降低噪聲,提高行車舒適性和安全性.SBS瀝青作為一種改性瀝青膠結(jié)料,早在20世紀(jì)9O年代就已出現(xiàn),由于SBS是一種熱塑性橡膠共聚物,使用量大,費(fèi)用較高,在國內(nèi)一直沒有大面積推廣.下面結(jié)合寧宿徐高速公路的施工,監(jiān)理情況,淺談對SBS瀝青配合比設(shè)計(jì)以及施工過程中的注意事項(xiàng).2SBS改性瀝青概述SBS改性瀝青是在原有基質(zhì)瀝青(AH-70)的基礎(chǔ)上,摻加2.5%～4.O%的SBS改性劑后的瀝青.與原瀝青相比,其高溫粘度增大,軟化點(diǎn)升高,在良好的設(shè)計(jì)配合比和施工條件下,瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高.在SBS改性瀝青生產(chǎn)過程中進(jìn)行了大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,外摻3.O%SBS的改性瀝青,軟化點(diǎn),針入度等指標(biāo)均滿足改性瀝青規(guī)范要求,可用SBS改性瀝青做瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì).收搞日期:2004.-.07—12作者簡介:楊占啟(1988-),男,內(nèi)蒙古赤峰人,工程師,2000年畢業(yè)于重慶交通學(xué)院,現(xiàn)在江蘇省東南交通工程咨詢公司從事監(jiān)理工作.383SBS瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)3.1原材料(1)粗集料.粗集料宜采用碎石或碎礫石,其粒徑及質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求.碎石應(yīng)潔凈,干燥,具有一定硬度和強(qiáng)度,無有害雜質(zhì).高速和一級公路應(yīng)用大礫石破碎,并至少有兩個(gè)以上的破碎面.粗集料與瀝青的粘附性不小于4級.(2)細(xì)集料.細(xì)集料有人工砂和天然砂,瀝青路面層宜采用人工砂.細(xì)集料應(yīng)有適當(dāng)?shù)念w粒組成,潔凈,干燥,無有害雜質(zhì),與改性瀝青有良好的粘附性.天然砂因質(zhì)量變化大,與瀝青的粘附性差,對瀝青混合料影響大.對于高速和一級公路,天然砂的含量不宜超過20%.(3)充填料.改性瀝青混合料中的充填料宜采用強(qiáng)基性巖石(石灰?guī)r,巖漿巖)等增水性石料經(jīng)磨細(xì)而成的礦粉,其質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范》的要求.采用水泥,消石灰粉做填料時(shí),其量不宜超過礦料總量的2%.3.2SBS改性瀝青的技術(shù)要求表1為SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求.3.3SBS改性瀝青檢測中應(yīng)注意的問題(1)在施工中為了保證所有的SBS改性瀝青都符合上述標(biāo)準(zhǔn),必須對配制的每車瀝青進(jìn)行取樣,并按試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的方法進(jìn)行檢測.要求取樣均勻,具有代表性.對每份試樣應(yīng)加熱后一次澆滿所需的試模,有宜重復(fù)加熱使用.試驗(yàn)?zāi)５臏囟缺仨氝_(dá)到160以上,并且澆模和混合料的制備之前,必須充分?jǐn)嚢杈鶆?露天采礦技術(shù)2004年第5期表1SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求針入度(25.c,100g,5s)/nlm,最小針入度指標(biāo)PI延度(5cm/'min,5.c)/cm最小軟化點(diǎn)(rIl鼬),/.c最小動力粘度(60.c),/ps最小動力粘度(135.c),/ps最大閃點(diǎn)/oc最小溶解度/%最小離析,軟化點(diǎn)差/.c最大彈性恢復(fù)(25.),/%最小質(zhì)量損失/%最大RTFOT試驗(yàn)后針入度(25.c)/%最小延度(5cm/'~an,5.c)/cm最小SHRP性能等級(2)做軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí),必須按試驗(yàn)規(guī)程將試樣加熱至充分流動后,澆注試樣環(huán),不允許使用其他方法填滿試樣環(huán),否則試驗(yàn)結(jié)果誤差很大.3.4瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì),應(yīng)遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目標(biāo)配合比,生產(chǎn)配合比及試拌試鋪的3個(gè)階段,確定礦料級配及最佳改性瀝青用量.(1)級配.瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)級配應(yīng)采用貝雷法進(jìn)行設(shè)計(jì),級配選擇原則:AC-13I型混合料2.36mm以下篩孔通過量應(yīng)取級配下限以達(dá)到密實(shí),嵌擠.(2)粉料比.小于0.075mm的粉料含量的多少對瀝青混合料體積指標(biāo)和路用性能影響很大,混合料級配中小于0.075lnln含量必須考慮粗集料本應(yīng)含有的粉塵部分.要求礦粉含量不超過瀝青含量,小于0.075mm部分與瀝青含量之間的比值即粉料比應(yīng)為1.0—1.2,對瀝青面層混合料礦粉含量宜取4.5%一5.O%.(3)混合料技術(shù)指標(biāo).為有效的提高瀝青路面的性能,表面層瀝青混合料一方面要滿足滲水條件,另一方面又要防止出現(xiàn)超密現(xiàn)象,因此,需要對瀝青混合料的體積指標(biāo)作嚴(yán)格的限制,見表2.(4)注意事項(xiàng).改性瀝青混合料的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下問題.①混合料的拌合和擊實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范和根據(jù)瀝表2瀝青混合料的體積指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求擊實(shí)次數(shù)/次穩(wěn)定度/kN流值/0.Imm空隙率AV/%飽和度VFM%礦料間隙Vh【^/,%擊實(shí)溫度/.c殘留穩(wěn)定度/%車轍試驗(yàn)動穩(wěn)定度/次?1111][1-I"青膠結(jié)料的粘溫關(guān)系曲線進(jìn)行確定,進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)的拌合,擊實(shí)溫度應(yīng)與拌合廠拌合溫度,現(xiàn)場碾壓溫度一致.②試驗(yàn)取樣和拌合時(shí)要保證瀝青膠結(jié)料的均勻性.③混合料體積指標(biāo)的測定要統(tǒng)一,對于密級配瀝青混合料試件密度的測定應(yīng)統(tǒng)一采用表干法.④改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性應(yīng)符合以下2個(gè)指標(biāo)要求:一是采用"瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)"方法測定的48h浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不應(yīng)小于80%;二是采用"瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)"方法測定的劈裂強(qiáng)度比不應(yīng)小于80%.達(dá)不到上述要求時(shí)應(yīng)采取抗剝落措施.4SBS瀝青混合料的施工SBS瀝青是一種彈性塑膠類改性瀝青,正確使用可以顯著提高瀝青面層的抗車轍性能,增加耐久性,增加抗老化能力,延長公路壽命.與AH-7O基質(zhì)瀝青相比,SBS瀝青的粘度和軟化點(diǎn)顯著增加,因此,SBS瀝青的運(yùn)輸儲存和路面面層施工有一些與基質(zhì)瀝青不同的要求.(1)運(yùn)輸要求.SBS瀝青在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160~C以上,運(yùn)到混合料拌合場的溫度不應(yīng)低于140~C,運(yùn)輸車輛須在24h內(nèi)運(yùn)到指定地點(diǎn),并及時(shí)用瀝青泵將其泵入瀝青儲存罐中.(2)儲存要求.SBS瀝青的儲存溫度應(yīng)保持在150.C左右,苦溫度低于所要求的儲存溫度,SBS瀝青的粘度過大,從而導(dǎo)致瀝青罐的管路堵塞.瀝青熱拌廠應(yīng)盡量少儲存,做到隨進(jìn)隨用,存貯期不宜超過24h.當(dāng)天的施工任務(wù)完成后,應(yīng)清除罐中的少量瀝青或重新灌滿,以減少瀝青與空39一～～M坳一O"∞∞咖,瑚=3為:合∞●E5露天采礦技術(shù)2004年第5期氣接觸的表面積,從而防止瀝青老化.貯存罐中的攪拌器,應(yīng)每3h攪拌一次,每次20min.(3)泵送要求.瀝青泵過濾器眼應(yīng)大于9.5mm避免異物堵塞,同時(shí)加強(qiáng)瀝青管線的保溫,以防止因SBS瀝青溫度降低而堵塞管線.(4)拌合,運(yùn)輸?shù)囊?為保證瀝青混合料的質(zhì)量更穩(wěn)定,瀝青用量更準(zhǔn)確,宜采用間隙式拌和機(jī)拌和.拌和時(shí)必須均勻地將SBS瀝青改性劑分散在瀝青中.對于密級配(AC-31I)混合料,應(yīng)做到拌合后的混合料均勻,無細(xì)料和粗料分離及花白,結(jié)成團(tuán)塊的現(xiàn)象.拌合溫度應(yīng)控制在160.C.運(yùn)輸車必須加蓋篷布或其它保溫材料,防止拌合料表面結(jié)硬.(5)攤鋪的技術(shù)要求.面層攤鋪時(shí),采用雪撬式攤鋪控制鋪層厚度均勻,并連續(xù)不斷的攤鋪,其速度控制在2m/min,以減少橫縫,提高面層平整度.由于SBS瀝青粘度較大,粘附力強(qiáng),因部分?jǐn)備仚C(jī)的后雪撬是膠輪式結(jié)構(gòu),膠輪易粘附混合料細(xì)顆粒,影響平整度,所以攤鋪機(jī)后雪撬是膠輪式結(jié)構(gòu)的必須改成鋼滑靴式結(jié)構(gòu).(6)碾壓的技術(shù)要求.對于密級配型混合料,其適宜的碾壓溫度為130—150.C,其最終碾壓溫度不低于110.C.壓實(shí)工藝應(yīng)按照"緊跟,慢壓,高頻,低幅"的原則進(jìn)行.壓路機(jī)必須緊跟攤鋪機(jī),壓實(shí)速度控制在4～5km/h,速度要均衡.倒退時(shí)關(guān)閉振動,方向要逐漸地改變,不許擰著彎行走.對每一道碾壓起點(diǎn)或終點(diǎn)可稍微扭彎碾壓,消除碾壓接頭輪跡.決不允許在新鋪瀝青混合料上轉(zhuǎn)向,調(diào)頭,左右移動位置.確定的壓實(shí)工藝為DD110或DD130,壓路機(jī)2~3檔各碾壓3遍,即初壓1遍,高頻低幅振動碾壓2遍,終壓2遍.當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)壓路機(jī)粘輪時(shí),應(yīng)用洗衣粉水涂抹輪面以防止粘輪.(7)SBS瀝青混合料的質(zhì)量控制.瀝青面層混合料的壓實(shí)效果應(yīng)用空隙率和壓實(shí)度2個(gè)指標(biāo)來控制.空隙率計(jì)算所需的最大理論密度以每天實(shí)測為準(zhǔn),測試按照"瀝青路面混合料最大相對密度試驗(yàn)(真空法>('1"0711-93)"進(jìn)行.現(xiàn)場瀝青混合料空隙率應(yīng)為3%～6%.表面層瀝青混合料壓實(shí)度的檢驗(yàn),以實(shí)測芯樣為準(zhǔn).5結(jié)束語隨著SBS改性瀝青在我國的進(jìn)一步推廣,必將在我國的道路建設(shè)中發(fā)揮重要作用.通過本文對SBS改性瀝青在公路建設(shè)中的應(yīng)用及技術(shù)要求的介紹,達(dá)到相互借鑒的目的.參考文獻(xiàn)[I]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(聊052-2000)[M].北京:人民交通出版社,2000[2]公路工程混合料配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)手冊Ud'I.北京:.人民交通出版社,2001.[3]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ032-94)[M].北京:人民交通出版社,1994.(上接第37頁)穩(wěn)定煤矸石基層宜在夏季到來之前開始旌工,以利于形成早期強(qiáng)度,不宜在冬季旌工.(2)二灰穩(wěn)定煤矸石的壓實(shí)度顯著影響其強(qiáng)度和耐久性,施工中一定要保證其壓實(shí)度要求.(3)旅工中混合料進(jìn)場后,要在接近最佳含水量時(shí)及時(shí)攤鋪壓實(shí),并在潮濕條件下養(yǎng)生.(4)各地的材料成分,性質(zhì)有差別,旌工前要做好試驗(yàn),化驗(yàn)工作.5結(jié)語40通過試驗(yàn)和以往使用經(jīng)驗(yàn)可以證明,石灰粉煤灰穩(wěn)定煤矸石不但強(qiáng)度高而且水穩(wěn)性,