PAGEIV瀝青在高速上的現(xiàn)狀及問題解決摘要主要對改性瀝青在高速公路路面工程中的現(xiàn)狀，以及目前存在的問題進行研究。特別針對SBS，本文將著重探討其性質(zhì)特點以及應(yīng)用前景，重點分析SBS在高速公路路面工程中的應(yīng)用措施，包括嚴格選擇SBS材料,通過正交分析試驗法，對比各主要成分對瀝青以及路面性能的影響，結(jié)合具體的案例，強化中層面,施工控制、注重橫縫處理技術(shù)等。有效應(yīng)用SBS，不僅能夠滿足高速公路路面工程的施工需求，同時還能夠有效提高高速公路的使用壽命，促進高速公路路面工程的穩(wěn)固持續(xù)發(fā)展。本文案例以杭浦高速某標段上的SBS改性瀝青應(yīng)用情況，在路面結(jié)構(gòu)施工、養(yǎng)護，病害處理方面具體分析。關(guān)鍵詞：改性瀝青；高速公路；改性機理;指標驗證

PresentSituationandProblemsolvingofAsphaltonHighwayABSTRACTThispapermainlystudiesthepresentsituationandexistingproblemsofmodifiedasphaltinexpresswaypavementengineering.EspeciallyforSBS,thisarticlewillfocusondiscussthecharacteristicsandapplicationprospect,focusesonanalyzingtheapplicationofSBSinhighwaypavementengineeringmeasures,includingstrictlychoosetheSBSmaterial,throughtheanalysisoftheorthogonaltestmethod,comparedthemaincomponentofasphaltandtheinfluenceofpavementperformance,combiningwithspecificcases,strengthenthelevel,theconstructioncontrol,payattentiontothejointsprocessingtechnology,etc.TheeffectiveapplicationofSBScannotonlymeettheconstructionneedsofexpresswaypavementengineering,butalsoeffectivelyimprovetheservicelifeofexpresswayandpromotethestableandsustainabledevelopmentofexpresswaypavementengineering.ThiscaseisbasedontheapplicationofSBSmodifiedasphaltonasectionofHangzhou-PuExpressway,andtheconcreteanalysisismadeintheconstruction,maintenanceanddiseasetreatmentofpavementstructure.KeyWords:Asphalt；Highway；TheconstructionTheapplication

目錄摘要 IIABSTRACT III目錄 IV第1章 緒論 1第2章 SBS瀝青改性機理分析 22.1 SBS瀝青改性機理分析 22.1.1SBS瀝青組分的分析 22.1.2SBS瀝青中地瀝青的組分分析 42.2 SBS中灰分物理性質(zhì)的研究 62.2.1研究灰分的試驗方法 62.2.2灰分物理特性試驗結(jié)果及其分析 82.2.3接觸角試驗 92.2.4礦粉的接觸角試驗結(jié)果及分析 102.2.5瀝青表面自由能參數(shù)計算 11第3章 SBS瀝青改性瀝青混合料路用性能影響因素分析 123.1正交試驗因素、水平的確定與正交表的選擇 123.2正交試驗結(jié)果 133.3正交試驗結(jié)果分析 143.4杭浦高速某標段SBS改性瀝青應(yīng)用場景 153.4.1SBS改性瀝青的生產(chǎn)配合比驗證階段 153.4.2SBS瀝青混合料在高速上應(yīng)用的拌制要求 153.4.3瀝青混合料的運輸和攤鋪 163.4.4改性瀝青壓實成型 17參考文獻 18致謝 19PAGE18緒論目前，國內(nèi)的現(xiàn)存的許多高速公路都使用SBS改性瀝青進行施工，但是該材料的市價持續(xù)提升，并且先前使用該材料施工的道路開始展現(xiàn)出其弊端，比如損壞與破裂。于是，建設(shè)單位需要一種性價比更高的材料作為其替代品。在經(jīng)過多個施工項目的嘗試后，一些建設(shè)單位以及施工方發(fā)現(xiàn)特立尼達湖瀝青（TLA）具有很大的儲量以及優(yōu)越的性能。因此，本命題的研究對象為TLA改性瀝青在高速公路施工中的應(yīng)用技術(shù)，主要討論了以下內(nèi)容：第一，TLA的改性機理；第二，TLA混合料性能的干擾因子；第三，TLA在濕熱地區(qū)中的指標探討；第四，TLA的配伍性及其室內(nèi)工藝的探究，得出的主要結(jié)論如下：① 通過4組實驗可知，瀝青質(zhì)在瀝青中的成分占比屬于瀝青軟化點的重要影響因素，進而影響瀝青的耐高溫性。② 相較于巖瀝青以及基質(zhì)瀝青，TLA的芳香芬以及飽和芬含量較低，三者的膠質(zhì)含量相近，而湖瀝青的瀝青質(zhì)成分比另外二者要更高。③ 在多組完全一致的液體中，分組放入同量不同類別的瀝青，不同組瀝青的接觸角差異性較低。④ 在多組完全一致的瀝青中，分組加入同量不同類別的液體，接觸角的差異較為顯著，進一步研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，其接觸角與液體的張力呈正相關(guān)。⑤對瀝青分別進行干濕加工，發(fā)現(xiàn)進行了濕加工的瀝青，其耐高溫能力變化較小，原因為：TLA改性瀝青在進行攪拌之前，由于灰分發(fā)生了一定的沉淀，使得TLA改性瀝青從整體上看成分不均，這種情況無法規(guī)避，所以在加工工藝上，一般選取干加工法以確保加工產(chǎn)品更佳的性能。⑥ 干、濕加工對TLA馬歇爾穩(wěn)定度（Marshallstability；MS）數(shù)值的干擾程度較低，而TLA本身的MS值完全符合工程規(guī)范的要求。因此，對TLA改性瀝青來說，MS為非控制性指標。⑦ SHRP研究成果的PG分級方法，能全面地評價特立尼達湖瀝青改性瀝青的性能。⑧TLA和基質(zhì)瀝青之間不會產(chǎn)生不利于融合的物理化學(xué)反應(yīng)，只需進行普通的加熱及攪拌，TLA就能與其他瀝青融合形成改性瀝青。SBS瀝青改性機理分析SBS瀝青改性機理分析SBS瀝青組分的分析構(gòu)成瀝青的核心化學(xué)元素為C（80%-87%），其次為H(10%-15%),此外，瀝青還含有鎰、鈣、鐐、饑、鐵、鎂、鈉等元素，從物質(zhì)層面看，瀝青主要由兩部分構(gòu)成：第一，碳氫化合物；第二，非金屬衍生物，瀝青成分表見圖2.1。表2.1石油瀝青其中的分子量以及元素組成和碳氫比瀝青標號A-60A-60A-60A-60油源工藝油源基屬低硫石蠟基含硫中間基含硫中間環(huán)烷基含硫環(huán)烷基加工工藝丙烷脫氧化氧化氧化分子MW955102011421300元素組成（質(zhì)量(%）碳(C)86.184.584.181.9氫(H)1110.610.59.6氧(O)1.781.681.241.5硫(S）0.382.513.126.47氮(N)0.740.711.040.53碳氫原子比C/H0.6570.6690.6720.716不少研究者嘗試分析瀝青的構(gòu)成成分與路面性能之間的關(guān)聯(lián)性。然而瀝青的成分多樣，許多研究者都難以進行更深一步的探討。出于對瀝青成分復(fù)雜性的考慮，研究者將瀝青中化學(xué)性能接近的物質(zhì)歸于一個組內(nèi)進行分析，這種方法稱為組分分析法?！豆饭こ虨r青及瀝青合料試驗規(guī)程》對該方法進行了詳細的介紹，其主要分為兩類：第一類，三組分分析；第二類，四組分分析。其中，三組分分析要求將瀝青分離為：膠質(zhì)、油以及瀝青質(zhì)。國內(nèi)生產(chǎn)的瀝青中，瀝青油含有較多的蠟質(zhì)，因此在進行三組分分析前，需要將蠟質(zhì)進行去除。在對瀝青進行組分分離的過程中，需要使用選擇性吸附法以及溶解法，綜合命名為溶解-吸附法。其具體流程如下：①在瀝青中加入C7H16液體使瀝青質(zhì)進行沉淀；②使用硅膠對溶解物進行吸附；③將吸附物封裝于抽提儀中對油蠟進行提?。虎芗尤隒8H10O以相同的步驟對瀝青中是樹脂進行抽提；⑤使用C10H12O將油蠟蠟質(zhì)進行沉淀；⑥將油蠟混合物置于零下20攝氏度的溫度下，靜置至油蠟完全分離。油分、膠質(zhì)以及瀝青質(zhì)的性狀見表2.2；瀝青的化學(xué)組見圖2.3。根據(jù)表2.3的數(shù)據(jù)可知，在同一粘度等級下，不同的原油產(chǎn)地會導(dǎo)致其化學(xué)組分不同。表2.2石油瀝青的三組分分析法中各種組分特征組分外觀特征平均分子量碳氫比（原子比）C/H物化特征油分淡黃透明液體200?7000.5?0.7具有光學(xué)活性，常發(fā)現(xiàn)有熒光膠質(zhì)紅褐色粘稠半固體800?30000.7?0.8對溫度比較敏感溶點低于100°C,其中相對密度大于1.000瀝青質(zhì)末狀微粒1000?50000.8?1.0加熱后不熔化表2.3石油瀝青的化學(xué)組序號12345瀝青標號AL(S)-4AL(S)-4AL(S)-4A-60A-60瀝青粘（稠）度C60,5=38SC60,5=32SC60,5=34SP25-C=70(l/10mm)P25p=62(l/10mm)油源工藝油源基屬低餡石蠟基含餡中間基含餡環(huán)烷基低餡石蠟基低餡石蠟基加工工藝直餡直餡直餡氧化丙脫化學(xué)組分油分（O）36.4138.9737.4113.644.06膠質(zhì)（R）30.3532.4637.2919.9777.05瀝青質(zhì)（A）10.3212.3916.433.8614.86蠟(P)22.9216.188.932.534.03四組分分離操作的具體流程如下：①在瀝青中加入C7H16液體使瀝青質(zhì)（At）進行沉淀；②使用鋁譜柱對溶解物進行吸附；③使用C7H16對吸附物進行二次清洗得到飽和分（S）；④使用C7H8清洗，得到反應(yīng)物芳香分（Ar）；⑤使用C2H60,C7H8的混合液進行清洗，得到膠質(zhì)（R）。SBS瀝青中的瀝青的組分分析基于T0618-1993標準對不同產(chǎn)地的同類瀝青以及相同產(chǎn)地的不同類瀝青采用四組分分析法，此外，出于研究全面性的考慮，在原先的基礎(chǔ)上添加了齊魯以及遼河等地的基質(zhì)瀝青進行分析，結(jié)果見表2.4。表2.4瀝青四組分的試驗結(jié)果匯總表瀝青樣組分飽和分/%芳香分/%膠質(zhì)/%瀝青質(zhì)/%ZH50#18.2632.6836.787.09ZH70#17.0932.0237.076.83ZH90#17.5831.0838.196.3埃索70#7.1852.0129.3710.2SK70#8.4247.6429.7510.6TPK70#9.6153.5322.5910.29SBS1.3534.4127.5536.69巖瀝青6.2840.1132.3221.28SBS10.8125.2232.7731.2齊魯70#9.848.929.611.7齊魯90#10.450.828.210.4鎮(zhèn)海70#9.247.233.59.6鎮(zhèn)海90#8.251.331.79.5西安90#18.338.92517.6塔化90#23.43722.317.2遼河70#17.3533.4741.166.31遼河90#19.5434.5840.125.36克拉瑪依70#16.4827.4955.520.21克拉瑪依90#18.8726.3354.120.09中海70#17.132.137.17

由表2.4可以看出1）對于同號基質(zhì)瀝青，若原油所在地存在差異，那么基質(zhì)瀝青的組分也有著較大的區(qū)別。2）對于相同的原油所在地，即使基質(zhì)瀝青的種類存在差異，瀝青的S、Ar、R組分含量也無規(guī)可循。3）對于相同的原油所在地，若基質(zhì)瀝青的種類存在差異，那么At組分含量與標號有著較大的關(guān)聯(lián)性，與標號數(shù)值呈負相關(guān)關(guān)系。同時，軟化點也與基質(zhì)瀝青的標號數(shù)值呈負相關(guān)關(guān)系。對實驗得出數(shù)據(jù)進行均值計算，得出70#瀝青的At組分含量相較于90#瀝青的At組分含量高出了約12.5個百分點。根據(jù)上述的四組分分析可得：瀝青的At組分含量與其軟化點的相關(guān)性較高，即對瀝青的耐高溫性有著較大的作用。4）基于上述探討，可知SBS相較于巖瀝青等天然基質(zhì)瀝青，其Ar組分以及S組分在瀝青成分的占比中更低，R組分的含量相近，At組分的占比差異性較大，天然瀝青的At組分含量更高。SBS中灰分物理性質(zhì)的研究研究灰分的試驗方法灰分是區(qū)分SBS改性瀝青與其他基質(zhì)瀝青的重要參數(shù)。目前，相關(guān)化學(xué)研究者對SBS灰分的研究已較為完善。SBS屬于一種共聚物，其天然形成過程需要經(jīng)歷約1億年，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，所以，本命題將不進行有關(guān)SBS化學(xué)性質(zhì)的研究。本文的2.2節(jié)將對SBS灰分進行四項物理參數(shù)的探討，這四項物理參數(shù)包含：一，灰分的密度；二，灰分的粒度；三，灰分的接觸角；四，灰分的表面自由能。本節(jié)的研究選取了普適性較強的石灰?guī)r礦粉作為研究的物料。灰分的粒徑不大，但比表面積值較高，對研究用物料進一步分級，以目為單位，分為200,300,400,500,600這幾個級次。SBS中的灰分來源于火山活性礦物質(zhì)，而這些礦物質(zhì)又由石英以及黏土構(gòu)成，因此SBS的灰分的硬度較高?；业V粉的成分為Ca4Al8Si8O32-H2O（水的分子量為18.664）與SiO2,火山爆發(fā)時石灰?guī)r的溫度約600攝氏度，因此，可使用高溫煅燒（500°C）將瀝青分離，進而獲取所需的灰分。在成功地提取了SBS的灰分后，對其物理性質(zhì)進行如下試驗：1、密度試驗灰分密度基于《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000中的T0328-2000細集料表觀密度試驗（容量瓶法）。2、 粒度試驗粒度試驗指的是使用相關(guān)儀器采集粉體粒度的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)的特征進行分析的一項工作。對于不同的研究需求，所需的表征指標是不一致的，最關(guān)鍵、適用范圍最廣的表征指標為粒度分布。3、粒度的相關(guān)測試簡介1）顆粒：顆粒定義為粒徑在毫米級別以下的任意形狀的物質(zhì)。從狹義范圍來講，一般認為顆粒屬于固體，然而將定義范圍擴大，一些液體也可以稱為顆粒。從定義層面看，顆粒比較容易理解，然而由于多數(shù)顆粒的形狀不一，致使其粒度分布的檢測過程變得困難。具體顆粒形狀如圖2.1所示圖2.1顆粒較為普遍的形狀2）粉體：顆粒集合。3）粒度：顆粒橫截面的最大長度。4）粒度分布：由專用儀器測定，用于反映不同粒徑的顆粒在粉體中的占比分布情況，以百分數(shù)的形式表示，主要包含兩種統(tǒng)計方式：其一為累計分布，其二為區(qū)間分布。前者又稱為積分分布，以等差固定粒度值為參考點，統(tǒng)計大于或小于這些值的累積顆粒比例。后者又稱為微分分布，表示在等差粒度值區(qū)間中，符合相應(yīng)各區(qū)間粒度值的顆粒的比例。5）粒度分布具體相關(guān)的表示方法：a. 表格法：使用表格將顆粒的粒度分布情況進行記錄。b. 圖形法：以粒度為橫軸坐標，以對應(yīng)的比例為縱軸坐標，建立直角坐標系，將各坐標點連接成曲折的直線或光滑的曲線，反應(yīng)粒度的分布情況。c. 函數(shù)法：表示顆粒的粒度與相應(yīng)比例的函數(shù)關(guān)系，通過數(shù)學(xué)表達式來反映粒度分布情況，現(xiàn)存的應(yīng)用范圍較廣的相關(guān)式子為Rosin-Rammler公式?；曳治锢硖匦栽囼灲Y(jié)果及其分析基于2.2.1中密度試驗，分別對石灰?guī)r礦粉和TLA所含的灰分在25°C的外界條件下進行密度檢測，具體檢測結(jié)構(gòu)如下表2.5：:表2.5灰分、礦粉表觀相對密度試驗結(jié)果（試驗溫度25°C）石灰?guī)r礦粉2.668灰分2.893通過觀察表2.5的具體數(shù)據(jù)可知：石灰?guī)r礦粉密度比TLA所含有的灰分密度小0.225?；?.2.1中粒度試驗，分別對石灰?guī)r礦粉和TLA所含的灰分在25°C的外界條件下進行粒度檢測，其檢測結(jié)果表明：①石灰?guī)r礦粉顆粒直徑與篩網(wǎng)直徑存在良性變化關(guān)系，即隨著篩網(wǎng)直徑的增大，顆粒直徑也會隨之增大。②石灰?guī)r礦粉的比表面積與篩網(wǎng)直徑存在數(shù)量級關(guān)系，隨著篩網(wǎng)直徑的增大，礦粉比表面積會隨之減少。接觸角試驗（一）接觸角的測定意義一般認為，接觸角為固液氣三種狀態(tài)邊緣交界處互相形成的夾角，如下圖2.2。經(jīng)相關(guān)實驗證明，接觸角是判斷固液之間是否充分浸潤的重要指標。一般來說，固液之間的接觸角越小，兩者之間的浸潤程度越高。除此之外，浸潤程度還能反應(yīng)兩種物質(zhì)之間的粘附性，浸潤越充分，粘附性能越強。圖2.2液-固、夜-液表面的接觸角示意圖（二）接觸角測量方法一般而言，最常見的固液接觸角的測量方法是毛細管上升法，又被稱為燈芯法。該方法的具體操作為：記錄液體在一定時間內(nèi)的的上升或下降高度，運用Washbum方程進行計算，最終確定固液接觸角的大小。毛細管上升法的試驗原理為：由于粉狀固體是以顆粒狀態(tài)存在的，相互間有一定的間隙，一般將這種間隙稱為毛細管。此時，由于受到外部液體的壓力和重力作用，液體逐漸滲透入顆粒之間的間隙。除此之外，由于液體滲透進顆粒間的間隙，形成了一種表面張力，通過測量固液之間這種表明張力可以算出具體的接觸家大小。毛細管上升法的檢測方法為：通過燈芯法的柱狀燈芯技術(shù)來測定出表面能的相關(guān)參數(shù)，在實際的相關(guān)試驗之中，截取內(nèi)徑大約為3mm的標準的移液管大概長10cm作為柱管。同時也要將1.8g的粉末裝入到柱管之中，可以直接放入到玻璃容器的底部，量取大約2ml的被測液體放入到玻璃容器之中，放入到玻璃容器之后就開始測量，浸漬的時間和浸漬的距離，同時基于公式來計算相應(yīng)的接觸角。試驗時的溫度宜控制在25±1℃,并且每個數(shù)據(jù)應(yīng)該取做三次重復(fù)試驗之后的平均值。在計算固液之間的表面張力是計算固液接觸角大小的重要參數(shù)之一。檢測時機為當液體完成浸潤固體所用的時間，除此之外，還可以記錄一定時間內(nèi)液體變化的高度。通過這兩種方法都可以測量出固液之間間隙的直徑，也就是毛細管的直徑。根據(jù)測量出的數(shù)據(jù)，結(jié)合Washbum方程就可以計算出接觸角的具體大小。礦粉的接觸角試驗結(jié)果及分析水、甘油以及甲酰胺這三種液體的表面能參數(shù)已知，如下表2.13所示。運用控制變量法，選擇這三種液體分別計算出它們與瀝青之間的接觸角大小。表2.13瀝青接觸角測量過程中采用的三種液體的表面能參數(shù)匯總表表面自由能Yi/mJ-m~2LW_2///mJ-in2/z/mJ-m~2yi/mJ'm~2nAB4/mJ?m~2水72.521.524.925.250甘油63.534.53.6357.4329甲酰胺58.839.82.3339.518材料SK70#ZH50#TPK70#ZH70#ZH90#AS70#TLA水101.8997.78101.2299.59102.21101.2296.57甘油92.4888.2991.78102.8992.6992.3283.38甲酰胺85.4983.4982.7782.2882.5985.4477.18由表2.13可以看出:①水、甘油以及甲酰胺三種液體的分別使用之后瀝青接觸角差異不大，則可以說明瀝青接觸角受到這三種液體影響不大。②使用同類型瀝青分別與三種不同的液體進行接觸角試驗，最終得出的試驗數(shù)據(jù)表明：隨著液體表明張力的增大，與瀝青之間的接觸角隨之增大。瀝青表面自由能參數(shù)計算在2.2.3節(jié)中了解到毛細管上升法可以建立固液接觸角的大小。在2.2.4節(jié)中，基于控制變量法，用三種不同的液體分別測量與瀝青之間的接觸角，并通過分別測量三種液體與瀝青之間的表明張力，計算出它們之間的表明能和自由能?；谝陨蠝y量步驟，再加入范德華自由能計算公式，就可以進一步計算出每個粉體的表面能范德華分量/及礦粉的表面自由能Lewis酸堿性分量，最終計算數(shù)據(jù)如下表2.6所示：表2.6粉體表面能相關(guān)參數(shù)匯總表粉體表面能rLWsr+sr-s200目44.7814.8432.46.92400目41.7912.8725.68.24500目34.4911.3219.726.82600目23.5910.116.956.63灰分30.4210.8516.235.88通過分析表2.6的具體數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論：隨著礦粉顆粒直徑的增大，其表明能各種分能也隨之增大。500目以上礦粉表明能以及表明能各分能顯著大于灰分的表明能以及表明能各分能。SBS瀝青改性瀝青混合料路用性能影響因素分析正交試驗因素、水平的確定與正交表的選擇TLA改性瀝青混合料受到眾多因素的相互影響，基于瀝青類型的選擇以及SBS摻量對瀝青進行室內(nèi)試驗。但是，SBS中灰分含量不確定，在進行相關(guān)室內(nèi)試驗時是一個不可忽視的因素。因此在對瀝青進行室內(nèi)試驗前，先要對SBS摻量進行研究分析。主要研究方向包括：SBS的添加方式、各材料配比率、SBS的使用量以及瀝青的基本類型。正是如此，室內(nèi)試驗分別以SK70#、TPK70#、ZH70#等三種瀝青來做試驗，分為三種等級配比，其中SBS的摻量分別為0%、25%、33.3%。除此之外，還基于SBS添加方式新設(shè)了一個對照組，一組SBS的添加方式為干拌，另一組為濕拌。最終試驗數(shù)據(jù)如下表3.1所示：表3.1正交表Li8(2*X37)試驗號因素12345678111132212212111121313123333411221231512233113613212322711313132812322311正交試驗結(jié)果基于表3.1中的試驗安排，運用控制變量法進一步對每組進行再次試驗。分別從材料、摻量、級配的組合進行了穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度等試驗，結(jié)果見表3.2、表3.3。表3.2馬歇爾穩(wěn)定度正交試驗結(jié)果統(tǒng)計表試驗號因素穩(wěn)定度流值摻加方式基質(zhì)瀝青TLA摻量級配均值Cv/%均值Cv/%1濕法1(TPK70#)1(0%)3(級配3)13.17.54.924.92濕法2(SK70#)1(0%)1(級配1)13.19.55.133.43濕法3(ZH70#)1(0%)2(級配2)12.717.96.423.94濕法1(TPK70#)2(25%)2(級配2)17.410.65.823.45濕法2(SK70#)2(25%)3(級配3)22.210.76.722.16濕法3(ZH70#)2(25%)1(級配1)22.87.26.631.47濕法1(TPK70#)3(33%)1(級配1)23.19.26.612.18濕法2(SK70#)3(33%)2(級配2)20.612.96.457.4。表3.3正交試驗車轍試驗結(jié)果統(tǒng)計表試驗號摻加方式基質(zhì)瀝青TLA摻量%級配車轍深度動穩(wěn)定度均值/mmCv/%均值/Cv/%1濕法1(TPK70#)1(0%)3(級配3)2.923.9157511.02濕法2(SK70#)1(0%)1(級配1)3.09.7142213.73濕法3(ZH70#)1(0%)2(級配2)2.814.3145613.44濕法1(TPK70#)2(25%)2(級配2)3.314.5208419.05濕法2(SK70#)2(25%)3(級配3)2.912.024676.56濕法3(ZH70#)2(25%)1(級配1)2.415.0319119.37濕法1(TPK70#)3(33%)1(級配1)2.712.8383744.48濕法2(SK70#)3(33%)2(級配2)2.433.5273341.69濕法3(ZH70#)3(33%)3(級配3)2.27.1302122.210干法1(TPK70#)1(0%)1(級配1)2.96.9161714.511干法2(SK70#)1(0%)2(級配2)2.814.3170412.712干法3(ZH70#)1(0%)3(級配3)2.916.513327.013干法1(TPK70#)2(25%)3(級配3)1.913.9256311.2正交試驗結(jié)果分析正交實驗具有兩種分析方法：其一為直觀分析法；其二為對比分析法。① 對比分析法指的是對不同的實驗結(jié)果進行對比，定性地加以闡析，這種方法的優(yōu)點在于分析過程簡潔，缺點在于說服力不足。② 直觀分析法該方法指的是對各影響因子的平均極差值進行求取，根據(jù)這些值來進行直觀的感受，其中，平均極差值指的是上限值與下限值的差值，通過直觀分析法能夠直觀地找到與效果相關(guān)性最大的因子或因子組合。1）各實驗組合均符合標準MS值要求。2）當摻加SBS后，對流值的影響較弱。3）當SBS進行加濕處理后，SBS的摻量值的加大對混合料穩(wěn)定度的變化不產(chǎn)生作用。4）對SBS進行干加工后，瀝青混合料穩(wěn)定度的變異系數(shù)明顯下降，且在一定范圍內(nèi)，SBS的摻量與混合料的穩(wěn)定度呈正相關(guān)關(guān)系。5）通過分析對比SBS干加工與濕加工后的結(jié)果，得出SBS改性瀝青濕加工法收效低的原因為：改性瀝青在進行攪拌之前，由于灰分發(fā)生了一定的沉淀，使得SBS改性瀝青組分的分布不均，這種情況無法規(guī)避，所以在加工工藝上，一般選取干加工法以確保加工產(chǎn)品更佳的性能。杭浦高速某標段SBS改性瀝青應(yīng)用場景SBS改性瀝青的生產(chǎn)配合比驗證階段由于影響瀝青質(zhì)量以及其使用后路面對行駛車輛的服務(wù)能力的因素較多，本命題采用正交實驗，選出具有代表性因素。將各種原料按不同比例配合而成的瀝青進行混合試驗，檢測合格后，將進行路面試鋪，然后對其實行馬歇爾試驗檢驗和瀝青含量、篩分試驗，在規(guī)范的原料配合比中各級顆粒的粒徑情況應(yīng)有0.075mm、2.36mm、4.75mm以及公稱最大粒徑篩孔26.5mm的通過率約為目標各材料的比例關(guān)系所設(shè)定的值，同時要防止在0.3mm~0.6mm這個區(qū)間出現(xiàn)峰值。通過上述實驗來計算出可以符合正常生產(chǎn)的配合比。（1）為了計算出符合標準的目標與生產(chǎn)配合比，對試料的制作過程要采用標準比例，生產(chǎn)出符合實際情況的試料。（2）每組試件個數(shù)Superpave方法一律用2個，馬歇爾一律用6個。（3）根據(jù)瀝青粘度與溫度的曲線確定試件的試樣的成型時的溫度，在等粘溫度不確定的情況下，可以按照開始擊實溫度不低于140℃這個標準來試驗，實驗過程中的模具需要進行預(yù)熱。（4）通過表干法的單位體積的顆粒質(zhì)量來計算出底層瀝青混合料式樣的密度。（5）通過T0711真空法進行每天兩次計算分析，確定瀝青試料理論角度上的最大密度。同時通過計算出每天平均瀝青用量來校驗，二者誤差小于0.005時取二者中較大的值作為標準量，在誤差大于0.005時，應(yīng)該分析誤差產(chǎn)生原因，去除不當誤差后再確定標準值。通過JTGF40B·5·10規(guī)定來計算瀝青混合料的試樣體積標準量（6）為了保障試驗結(jié)果的規(guī)范性、一致性，旋轉(zhuǎn)壓試件的各個部分操作都因該分開進行。SBS瀝青混合料在高速上應(yīng)用的拌制要求（1）在瀝青伴和過程中，要記錄伴和過程中的溫度以及各種配料的使用劑量，同時還要測量拌合樓各階段的材料使用量以及溫度；對材料使用劑量與溫度的測量自動化程度不足的拌合機不能投入使用。（2）拌和時間由試拌確定。瀝青結(jié)合料必須全部被集料顆粒包裹住，同時要規(guī)范瀝青混合料的均勻度。（3）混合材料的均勻度必須要符合標準，混合過程出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象比如是否具有花白料、冒青煙等情況，要及時分析處理。若瀝青混合料質(zhì)量不達標，必須對其進行回收處理，同時要找出異常原因。對瀝青的大規(guī)模生產(chǎn)之前，工作人員還要觀察瀝青混合料的外部特征是否與試驗樣本相接近。（4）對瀝青混合料的混合過程每天都要從拌合機采取混料樣本，對其進行馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，檢測其是否符合生產(chǎn)標準。每班組織一次旋轉(zhuǎn)壓實試驗。瀝青混合料的運輸和攤鋪瀝青混合料必須嚴格把關(guān)運輸過程中的溫度，用數(shù)顯熱電偶溫度計來對其進行測量，溫度計需要插入15cm左右。運輸瀝青的卡車會設(shè)置有專門用來測量瀝青溫度的測量孔，孔口與箱底的距離大概為30cm。瀝青運輸車向拌合機取料過程中，運料要分堆裝設(shè)，避免出現(xiàn)粗集料與細集料的分離。運輸車應(yīng)該有較高混合料的伴和能力與較快的鋪設(shè)速度，為了使攤鋪工作順利進行，攤鋪機前應(yīng)設(shè)置5輛運料車。同時為了避免環(huán)境污染以及對混合料進行保溫，運料車在卸料過程應(yīng)該裝設(shè)密封性良好的篷布覆蓋設(shè)施。為了避免運料車與攤鋪機沖撞，在攤鋪過程中運料車應(yīng)該與攤鋪機保持安全距離，約為10到30厘米。運料車卸料過程必須掛空擋，方便攤鋪機對其推進。為了提高瀝青路面的平滑度、整齊度，攤鋪過程必須勻速穩(wěn)定，尤其對瀝青上面層。對路面的攤鋪速度要依據(jù)瀝青產(chǎn)量、機械設(shè)備的現(xiàn)況以及攤鋪路面要求的尺寸等等來決定，按13m/min予以調(diào)整選擇，攤鋪過程做到緩慢、勻速、連續(xù)，攤鋪過程盡可能不要間歇，禁止因為吃午飯等原因而停止攤鋪。爭取做到每天收工停機一次。用機械攤鋪的瀝青沒有被壓路機壓實之前，工作人員要避免在路面行走，攤鋪過程盡可能避免補工檢修，只有在特殊情況下，如局部離析，在工程師的指導(dǎo)參與下，允許用人工找補或更換混合料，當施工失誤比較大時，因該直接鏟除相關(guān)部分，同時還需優(yōu)化施工方法。通過非接觸式平衡梁裝置來控制下面層瀝青的攤鋪厚度，根據(jù)銑刨寬度配置攤鋪機數(shù)量及類型；攤鋪過程由兩臺攤鋪機工作時，前攤鋪機過后，攤鋪層縱向接縫上應(yīng)呈斜坡，后方攤鋪機應(yīng)跨縫5~10cm攤鋪。兩臺攤鋪機應(yīng)該保持在10cm以內(nèi)的距離。改性瀝青壓實成型通過壓路機壓實瀝青混合料，對保證攤鋪質(zhì)量尤為重要。選擇合適的機械設(shè)備以及壓路方法，保障施工質(zhì)量，提高成型速度，保證路面的憑證性以及提高其壓實度。在混合料各項標準正常的前提下，對瀝青混合料的壓實過程盡可能保持比較高的溫度。為了保障橫向面層的壓實度、平整度，禁止使用輪胎壓路機進行初壓。對于含有易碎的材料的瀝青，一般使用輪胎壓路機進行壓路，盡量不使用鋼輪壓路機。壓路過程必須要平緩、勻速，碾壓速度方面要綜合考慮壓路類型和壓路機的選擇。按照下表3.4選用進行選擇。表3.4壓路機機具對照表總結(jié)本命題通過對原料的對比分析，精確對比了SBS改性瀝青與傳統(tǒng)粉改性瀝青，充分研究了兩者的生產(chǎn)流程，不同原料的配比下兩種瀝青的性能以及不同混合料的實用性，針對其提出了試驗路后期病害調(diào)查方案，同時分析了二者的實用性以及對社會的經(jīng)濟效益，并得出以下分析結(jié)果。（1）測定SBS改性瀝青的軟化溫度、針入度以及5℃延度以及彈性恢復(fù)等性能為指標，計算制造這種瀝青的各個參數(shù)標準如下：剪切時間40min,溫度170℃,速率5000