一、SBS改性沥青概述
SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,掺加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性剂。改性后的沥青与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验,生产后对其技术指标进行了现场实验。实验结果表明,外掺3.0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求,可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。
二、SBS沥青混合料的配合比设计
为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面。
1、原材料要求
1-1粗集料
用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或碎砾石,其粒径规格和质量要求均应符合《公路沥青路面施工技术规范》( JTJ032-94)的规定:
● 粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,且具有一定硬度和强度。
● 粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面。
● 对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。
1-2细集料
细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料。细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,由适当的颗粒组成,并与改性沥青有良好的粘附性。天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对沥青混合料影响较大。对于高速公路、一级公路沥青混合料,天然砂的含量不宜超过20%,可用0~3mm的石屑粉代替天然砂。
1-3填充料
用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥,其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。
● 改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石(石灰岩、岩浆岩)等增水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥、洁净,不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。
● 采用水泥、消石灰粉做填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。
● 对于沥青表面层混合料,不推荐使用混合料生产排回收粉。当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时,经过试验可以部分使用,但回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。
1-4 SBS改性沥青试验中应注意的问题
● 试验样品的取样
在施工过程中所用的改性沥青每车都必须检验,取样一定要均匀,具有代表性。对每份试样应加热后一次浇满所需的试模,不宜重复加热使用。试验浇模的温度必须达到160℃以上,并且浇模和混合料的制备之前,必须充分搅拌均匀。
● 做软化点试验时,必须按试验规程将试样加热至充分流到后,浇注试样环。不允许使用其他方法填满试样环,否则试验结果误差很大。
2 沥青混合料配合比设计
改性沥青混合料的配合比设计,应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段,确定矿料级配及最佳改性沥青用量。
2-1级配
沥青混合料配合比设计级配应采用贝雷法进行设计,级配选择原则为:AC-13I型混合料2.36mm以下筛孔通过量应取级配下限以达到密实、嵌挤。
2-2粉料比
小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大,混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量,小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应在1~1.2之间,沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5~5%。
三、 SBS沥青混合料的施工
SBS沥青是一种以弹性塑胶类改性沥青,正确使用可以显著提高沥青面层的抗车辙性能,增加耐久性,增加抗老化能力,延长公路寿命。与AH-70基质沥青相比,SBS沥青的粘度和软化点显著增加。SBS沥青的运输储存和路面面层施工有一些与基质沥青不同的要求,只有正确使用才能达到预期效果。
1、运输技术要求
SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上,运到混合料拌和厂的温度不应低于140℃,运输车辆须在24小时内运到指定地点,并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。
2、沥青拌和储存技术要求
SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右,若温度低于所要求的储存温度,SBS沥青的粘度过大,从而导致沥青罐的油管路堵塞,最后只能停产修理。
3、泵送技术要求
SBS沥青运输、储存温度要求较高,当生产混合料时需要用沥青泵送到混合料搅拌机中。由于沥青泵带有过滤器易被某些物质堵塞过滤器网眼,从而影响沥青的泵送能力,建议使用网眼较大的过滤器(9.5mm以上)。同时,加强沥青管线的保温措施,以防止管线中的SBS沥青温度降低堵塞管线。
4、摊铺技术要求
SBS沥青混合料在摊铺时应尽量连续不断的施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,应尽量减少橫缝,提高其面层平整度。为提高路面的平整度,表面层宜采用摊铺前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式。由于SBS沥青粘度较大,粘附力强,而部分摊铺机的后雪橇是胶轮式结构,易粘附混合料细颗粒,影响平整度,所以摊铺机后雪橇的胶轮式结构必须改成钢滑靴式结构。摊铺速度应控制在2米/分钟,做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿。
5、SBS沥青混合料的质量控制
对于沥青面层混合料,现场的压实效果应采用空隙率和压实度双向控制。空隙率计算所需的最大理论密度以每天实测为准,测试按照“沥青路面混合料最大相对密度试验(真空法)(T0711-93)”进行。现场沥青混合料空隙率为3%~6%。表面层沥青混合料压实度的检验,以实测芯样为准。
四、 结束语
随着SBS改性沥青在我国的进一步推广,必将在我国的道路建设中发挥重要作用。希望通过以上对SBS改性沥青在生产施工中应注意的施工技术要求的说明,对大家有所帮助。
作者单位:邢台市高速公路管理处 |