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关于SBS改性沥青配合比设计及施工技术的探讨

时间:2007-1-30栏目:交通运输论文

[摘要] 在良好的设计配合比和施工条件下,SBS沥青能使沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。本文将根据南二路的施工试验情况,简要讲述SBS改性沥青的施工技术要求。
关键词: SBS沥青混合料 配合比设计 技术要求
一、引言
聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料。它通过把聚合物掺入道路沥青中而改善使用性能,能显著延长路面寿命、降低噪声、提高行车舒适性和安全性,SBS沥青作为一种改性沥青胶结料,早在20世纪90年代就已出现,由于SBS是一种热塑性橡胶共聚物,使用量大,费用较高,由于受经济条件限制,所以在国内一直没有大面积推广。在2002年由华东石油大学研究所研制成功SBS沥青改性剂,与东营市公路局材料处合作生产SBS改性沥青混合料,并在东营市南二路进行施工试验,下面结合东营市南二路一期工程的施工、监理情况,谈谈对SBS沥青配合比设计以及工程施工过程中的注意事项。
二、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。
三、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提出以下要求,希望能够引起注意。
(一)、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
1.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。
2.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。
3、对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异,粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于3-5mm 石屑部分由于含量较低,并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑(玄武岩)。
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,有适当的颗粒组成,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。
1、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。
2、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%。
3、对于沥青表面层混合料不推荐使用在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,经过试验可以部分的使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。
1-4、SBS改性沥青技术要求
技 术 指 标 SBS改性沥青
针入度25℃,100g,5s(0.1mm) 最小 60
针入度指数PI 最小『1』 -0.2
延度5℃,5cm/min(cm) 最小 30
软化点,TR&B (℃) 最小 55
含蜡量(蒸馏法)(%) 最大 3
运动粘度135℃(Pa.s) 最大『2』 3
闪点(℃) 最小 230
溶解度(%) 最小 99
离析,软化点差(℃) 最大『3』 2.5
弹性恢复25℃(%) 最小 65
旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)后残留物『4』 
质量损失(%) 最大 1.0
针入度比25℃(%) 最小 60
延度5℃(cm) 最小 20
注:[1]针入度指标PI由15℃、25℃、30℃等三个以上不同温度的针入度,按式1Gp=AT+K进行线行回归,再计算获得参数A后由下式求得,直线回归的相关系数R不得低于0.997。
PI=(20-500A)/(1+50A)
[2]表中135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)中的“沥青粘度测定法(勃洛克菲尔德粘度计法)”
进行测定。若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和,或经试验证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量,容易施工,可不要求测定。有条件时应测定改性沥青在60℃时的动力粘度,用毛细管法测定。
[3]改性沥青在现场制作后立即使用或贮存期间进行不间断的搅拌或泵送循环时,对离析试验指标可不作要求。

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