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SBS改性沥青混合料的配合比设计

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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。简要讲述SBS改性沥青的配合比设计。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。

关键词: SBS沥青混合配合设计

一、概述

SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,掺加一定比例的SBS改性剂,经溶胀、磨细、发育而成。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试验,结果表明外掺4.2%SBS的改性沥青,软化点、针入度、延度等指标均满足改性沥青规范要求。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。

二、 原材料要求

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。

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》(JTG F40―2004)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)。

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。

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。

三、SBS改性沥青技术要求

高速公路采用SBS改性沥青技术指标及试验结果见表2.1

SBS改性沥青技术指标及试验结果 表2.1

附注:

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》(JTJ 052--2000)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。

4.老化试验应采用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)方法为准;允许采用薄膜加热试验(TFOT)代替,但必须在报告中注明,且不得作为仲裁结果。

四、SBS改性沥青试验中应注意的问题

1、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

2、做软化点试验

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。

五、结论

SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性比较强,涉及范围比较广的一个系统工程。现代化的施工机械中,高素质的人员,成熟的施工工艺是必要的质量保证手段,同时必须建立质量岗位责任制。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,在配比过程中,要充分调动施工人员的积极性和责任心,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关,这样才能铺筑出优良的路面工程。希望可以通过以上对SBS改性沥青混合料配合比设计的叙述,对大家有所帮助。以上不足之处,望各位同仁提出宝贵意见。

参考文献:

[1]公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000. 北京:人民交通出版社,2000.

[2]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).北京:人民交通出版社,2004.

[3] 公路工程技术标准(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社,2004.

[4] 公路沥青路面设计规范 (JTG D50-2006 ).北京:人民交通出版社,2006.