SBS改性瀝青混凝土路面技術研究

1、sbs改性瀝青混凝土路面技術研究sbs改性瀝青混凝土路面技術研究 2010年10月09日摘 要：隨著近年來國民經(jīng)濟高速發(fā)展，交通量迅猛增長，大型化車輛，重載、超載車輛比例逐年增加，使傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面受到嚴重挑戰(zhàn)。路面車轍、松散、裂縫等病害日益嚴重，瀝青混凝土路面早期破壞現(xiàn)象時有發(fā)生，因此改性瀝青混凝土路面技術的出現(xiàn)、發(fā)展及推廣，已成為了今后瀝青混凝土路面施工的必然。 關鍵詞：sbs改性瀝青；混凝土路面技術；效果評價 一、改性瀝青及其效果評價指標 所謂改性瀝青，也包括改性瀝青混合料，是指“摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，

2、使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結合料”。改性劑是指“在瀝青或瀝青混合料中加人的天然的或人工的有機或無機材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能(與瀝青發(fā)生反應或裹覆在集料表面上)的材料”。改性效果的好壞，主要用改性瀝青指標來進行評價，改性瀝青的評價指標為：(1)感溫性指標：針入度指數(shù)(針入度)。(2)低溫性能指標：5延度和當量脆點。(3)高溫性能指標：60粘度、軟化點與當量軟化點。(4)熱穩(wěn)定性(耐老化)指標：旋轉薄膜烘箱試驗。(5)瀝青粘彈效應指標：彈性恢復。瀝青與集料握裹力指標：粘韌性試驗。施工及安全指標：閃點、135運動粘度。離析指標：軟化點差。 二、sbs改性瀝

3、青混凝土路面結構設計 瀝青混合料一般由瀝青、碎石、砂、礦粉及添加劑組成，瀝青混合料的路用性能主要依賴集料的內(nèi)摩阻力和瀝青膠漿的粘聚力。瀝青混合料的路用性能主要是指混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、耐疲勞、抗老化性能及表面服務功能等，其中，水穩(wěn)定性、耐疲勞及抗老化為耐久性。瀝青路面質(zhì)量好壞是瀝青混合料各性能的綜合體現(xiàn)，但各方面性能之間又是相互矛盾的，因此，瀝青混合料的設計應在各性能之間最優(yōu)化設計，力爭瀝青混合料的矛盾在盡可能長時間內(nèi)達到統(tǒng)一。 (一)瀝青混凝土厚度設計 瀝青面層厚度的確定主要是考慮保護半剛性基層不比瀝青面層先產(chǎn)生溫縮裂縫和半剛性基層不易產(chǎn)生干縮裂縫以及其他功能性作用。在日

4、本、美國一般均采用厚瀝青面層，一般厚度不小于20cm，但即使如此，運行6-8年也避免不了要加鋪新面層。我國的高速公路實踐證明，從技術，經(jīng)濟全面分析：適當減薄瀝青面層厚度并增加基層厚度可提高路面使用質(zhì)量、降低工程造價。選擇瀝青面層12-18cm厚是合適厚度，今年廣西桂柳高速公路路面全面維修就是采用類似結構。 (二)sbs瀝青混凝土表面層級配設計 我國高速公路瀝青混凝土路面表面層一般多按密實型級配，其結構多采用懸浮型密實結構和骨架密實結構。對sbs改性瀝青一般以選擇骨架密實結構為宜。級配的確定應結合交通量情況等綜合考慮，對于重交通地區(qū)應充分考慮瀝青路面的車轍問題。但高速公路面層仍應以不滲水為前提。

5、 (三)sbs瀝青混凝土表面層配合比設計 瀝青混合料配合比按規(guī)范要求分以下三步進行：(1)目標配合比設計階段。目標配合比設計主要是確定冷料配比，使之符合級配要求并確定最佳用油量。即確定冷料倉的供料比例，進料的速度及試拌用。(2)生產(chǎn)配合比設計階段。對瀝青拌和站的堆料場中的各種粗細集料均要重新取樣進行篩分試驗，如篩分結果發(fā)現(xiàn)集料的顆粒組成與進行目標配合比設計的顆粒有明顯差別，則要重新進行礦料配合比計算，重新確定各冷料倉的出料比例。拌和站冷料倉的集料按目標配合比確定的比例進人烘干筒烘干后，熱料經(jīng)過二次篩分后分成4種不同粒徑的集料，分別進人拌合樓內(nèi)的熱料倉。各個熱料倉中集料顆粒組成不同于冷料倉，需要

6、重新進行礦料比計算，以確定各個熱料倉進人拌和缸的比例，并檢驗確定最佳瀝青用量。(3)生產(chǎn)配合比驗證階段。主要是使用瀝青混合料拌和設備按生產(chǎn)配合比進行試拌、試鋪試驗路，將試拌的混合料進行抽提試驗，通過試鋪的混合料進行馬氏試驗，由此確定生產(chǎn)用標準的配合比，通過試拌試鋪，為正式鋪筑提供經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)時如料源發(fā)生變化或檢測指標不符合要求時，應及時調(diào)整配合比。 三、sbs瀝青施工工藝技術要求 (一)溫度控制 由于改性瀝青粘度大，溫度控制是施工中最主要的技術關鍵，如果溫度達不到要求，混合料不可能拌和均勻，攤鋪無法平整，壓實度將達不到規(guī)范要求，施工質(zhì)量無法保證。 (二)混合料拌和 (1)在進行冷料倉的布

7、置時，為了易于在輸送帶上觀察細集料供給是否正常并防止離析現(xiàn)象的發(fā)生，應將細集料安排在靠近烘干筒的一側，并由細到粗向另一側布置。(2)拌料時，冷料倉的上料速比要嚴格控制，因為拌和樓四個熱料倉中同一倉內(nèi)其粒徑是不同的，自動計量裝置只能控制倉內(nèi)的總重量，對各類不同料徑的控制卻無能為力，因此，控制好冷料進料速度較為重要，如不匹配就會使混合料出現(xiàn)斷級配或某一粒徑料偏差過大。(3)控制好油石比。根據(jù)每日的抽提試驗進行監(jiān)控并及時地指導施工。(4)控制好拌和時間。瀝青混合料的拌和時間以混合料拌和均勻、所有顆粒全部裹覆瀝青結合料為度。無花白料、結團成塊、冒青煙或嚴重的粗料分離現(xiàn)象。如拌和時間短，混合料可能不均勻

8、或出現(xiàn)花白料，但時間過長會影響拌和樓產(chǎn)量。拌和時間可根據(jù)拌和樓試拌確定，一般情況為45s。(5)不得隨意更改施工配合比，各料倉的貯料嚴重失衡時，應及時停機，以防滿倉或貯料串倉。在拌和設備運行中要經(jīng)常檢查冷料倉中的貯料情況和冷料運輸帶的運行情況，如果發(fā)現(xiàn)有卡堵現(xiàn)象應立即停機。 (三)混合料的運輸 (1)所有運輸車的車廂表面必須光滑，裝車前仔細用鋼刷清掃車廂表面，不留一點雜物。(2)每天上班前用肥皂水涂刷車廂表面，涂刷要均勻，但不得有余液集中在車底。(3)從拌合樓向運料車放料時，應每卸一斗混合料移動一下汽車位置，按前、后、中順序放料，以減少粗細集料的離析現(xiàn)象。若從貯料倉卸料時，不要每次都將料倉中的

9、料卸光，因為卸料過程中最后一些料絕大多數(shù)為粗集料，將會造成離析現(xiàn)象的發(fā)生。約運輸料車應用苫布覆蓋，以保溫、防雨、避免塵土污染混合料。(4)連續(xù)攤鋪過程中，運料車應在攤鋪機前10-30cm處停住，不得撞擊攤鋪機。卸料過程中應掛空檔，靠攤鋪機推動前進。上坡攤鋪時掛低檔；下坡攤鋪時略帶剎車。(5)已經(jīng)離析或結成不能壓碎的硬殼、團塊以及低于規(guī)定鋪筑溫度或雨淋濕的混合料都應廢棄。 (四)混合料攤鋪 (1)熨平板的加熱。攤鋪機工作前要對熨平板進行充分預熱，一般預熱時間不小于30min，使熨平板表面溫度大于130900溫度過低會產(chǎn)生如下現(xiàn)象：公熱混合料碰到冷的熨平板會立刻粘于底面，在移動中拉裂鋪層表面，產(chǎn)生

10、推移，使其變松散。由于攤鋪機阻力增大，攤鋪機起步后產(chǎn)生爬升，接縫處的平整度和壓實度下降。(2)縱坡傳感器的安裝、檢查與調(diào)整。自動調(diào)平系統(tǒng)采用雙側縱坡控制，縱坡傳感器安裝必須牢固。調(diào)節(jié)熨平板上的厚度調(diào)節(jié)手柄，調(diào)節(jié)出合適的攤鋪厚度，縱坡傳感器指示燈上下閃動表示調(diào)節(jié)完畢。傳感器的靈敏度選擇在刻度值的5-7內(nèi)，攤鋪中面層時，采用靈敏度相對高的刻度值；上面層時，采用靈敏度相對低的刻度值，以滿足縱坡和平整度的要求。每一層的縱坡傳感器的靈敏度值應通過試驗段具體確定。當采用單側縱坡和橫坡控制時，橫坡傳感器的靈敏度與縱坡傳感器的靈敏度一致，其控制線接口應與控制方向相對應。(3)攤鋪機工作裝置的調(diào)整及松鋪系數(shù)的確

11、定。攤鋪機初始工作的仰角直接控制起步后鋪層的厚度變化，對平接縫平整過渡影響很大，不同的材料、不同的機械設備，初始工作仰角不同。攤鋪作業(yè)中的工作仰角，應在試驗段中精確測量，初始仰角調(diào)整不當將造成起步后攤鋪波浪，影響路面的平整度。 (五)混合料的壓實 (1)壓實設備的要求：改性瀝青混合料的壓實是保證改性瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。壓實機械必須配有足夠的重型振動壓路機。(2)壓實分初壓、復壓和終壓三個階段進行，其碾壓速度及溫度應該符合要求。壓路機應勻速行駛，停止、起動應均勻、緩慢進行。起動時先起動后開振動；停車時先關振動后停車倒向。輪胎壓路機盡可能提前碾壓，這樣可以

12、避免粘輪和減少溫度損失過快，初壓時壓路機要低速進行，為保證壓實度和平整度，初壓應在混合料不產(chǎn)生推移、發(fā)裂等情況下，盡量在攤鋪后較高溫度下進行，溫度越高越容易提高路面的平整度和壓實度。碾壓時輪跡重疊不小于20cm；碾壓段長度以30m左右為宜。(3)控制好碾壓速度，碾壓速度不應過快，為避免碾壓時混合料推擠產(chǎn)生擁包，碾壓時應將壓路機驅(qū)動輪朝向攤鋪機；避免急停和急轉彎；壓路機起動、停止須減速緩行；壓路機折回不應處在同一橫斷面上。(4)碾壓應遵循先輕后重、高頻低幅、由低側向高側碾壓的原則進行。(5)壓路機不得停留在溫度高于60的已經(jīng)壓過的混合料上，同時采取有效措施防止油料、潤滑脂、汽油或其它有機物質(zhì)在壓

13、路機操作期間或停放期間灑落在路面上。 (六)消除或減少瀝青混合料離析現(xiàn)象 混合料一旦發(fā)生離析，已攤完的路面會出現(xiàn)粗料集中或細料集中的情況。離析現(xiàn)象有片狀的也有條狀的。表面粗料集中處由于粗料周圍沒有足夠的細集料，通常空隙率大，雨水容易侵人，同時在快速行車荷載作用下容易遭到破壞。 (1)要消除離析現(xiàn)象，混合料級配設計必須正確。設計均勻而無間斷的密級配通常具有相當大的包容性，能容許拌合站的其它作業(yè)或是攤鋪作業(yè)發(fā)生錯誤而不致對混合料的屬性產(chǎn)生重大影響。級配要連續(xù)，級配曲線應元滑。繪制級配曲線時，應多描繪一些點 (各種篩網(wǎng)的通過量)；同時在生產(chǎn)時一旦出現(xiàn)個別超粒徑現(xiàn)象時，要認真檢查熱料篩的最大篩孔尺寸是否偏大，或篩網(wǎng)破洞或周邊有較大縫隙。對于瀝青混合