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浅谈SBR―II改性沥青特点及路用性能

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摘 要 笔者以省道S221线为例,介绍了sbr-ii改性沥青有着更为优良的低温抗开裂性、高温抗车辙性,其应用前景广阔。

关键词 改性沥青 沥青特点 路面性能

SBR-II改性沥青为橡胶类改性沥青中最为广泛的一种,与普通沥青相比,其软化点及低温延度等技术均有很大提高,有着更为优良的低温抗开裂性、高温稳定性及自然气候影响下的抗老化性,延长了路面使用寿命。

一、基质沥青的选择及生产工艺

1.基质沥青的选择。基质沥青应采用道路石油沥青,高速、一级公路或某些重要工程的沥青面层,当采用改性沥青时,其基质沥青应采用符合现行《重交通道路石油沥青技术要求》规定的石油沥青。

2.外购基质沥青的有关要求。外购基质沥青应选择正规的生产厂家应附产品说明书注明产品名称、代号、运输与存放条件、出厂合格证及检测报告。

二、SBR-II改性沥青及混合料的性能

1.SBR-II改性沥青混合料高温稳定性技术要求。用于高速公路、一级公路沥青面层的改性沥青混合料,应按《公路沥青路面施工技术规范》要求进行高温稳定性能、低温抗开裂性能和水稳性能等试验,以提高高温抗车辙能力为主要的新拌改性沥青混合料,按沥青混合料车辙试验方法测定的动稳度。其技术指标符合规范如表1:

注:表中气候分区采用七月份最高气温气候分区指标,将全国分为三个区,对于交通量特别大,超载车辆特别多的运煤专线厂矿道路、可以通过提高气候区来提高对动稳度的要求。

2.SBR-II改性沥青混合料低温稳定性的技术要求。用于高速公路、一级公路以提高低温抗开裂性能为主要目的的改性沥青混合料,按《沥青混合料弯曲试验》方法测定的低温弯曲试验的破坏应变符合施工技术规范。

3.SBR-II改性沥青混合料水稳性。SBR-II改性沥青混合料水稳性应符合以下两个指标,达不到要求应采用抗剥落剂措施。

(1)采用《沥青混合料马歇尔稳定度试验》方法测定的48h浸水马歇尔残留稳定度试验不小于80%。

(2)采用《沥青混合料冻融劈裂试验》方法测定的劈裂强度比应不小于80%。

三、SBR-II改性沥青常规试验结果分析

1.SBR-II改性沥青检测结果分析。笔者曾在S221线塔成-额敏第一合同段公路工程项目上使用了SBR-II改性沥青,这个项目结构层为两层,沥青采用新疆金石置业公司生产的金石牌SBR-II改性沥青,其检测主要各项指标如表2:

从以上检测结果可以看出,金石牌SBR-II改性沥青符合《公路改性沥青路面施工技术规范》中的技术要求,并在5 ℃低温延度大于150 cm,表现出良好的低温性能,蒸发后残留物的各项指标显示出具有较好的受热稳定性,适宜于大规模使用。

2.SBR-II改性沥青混合料马歇尔试验结果分析。改性沥青混合料配合比组成设计是按要求步骤进行,先确定矿料组成,在确定最佳油石比,最后进行试拌试铺,稳定度试验是按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行,施工中的检测也按照该方法进行,沥青混合料马歇尔稳定度试验反映了改性沥青的强度,其各项指标均满足规范要求,说明了该混合料具有良好级配和路用性能。

四、SBR-II改性沥青路面的现场检测

1.路面弯沉。随着施工质量的提高,回弹摸量指标的检验将会作为控制施工质量的一个重要指标,路面弯沉是评定路面整体承载能力的指标,不仅能反映沥青混凝土路面的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。改性沥青试验路的回弹弯沉是用贝克曼梁进行测定,主线SBR-II改性沥青路段的弯沉代表值为22.9(0.01mm),匝道普通沥青路面的弯沉代表值为28.7(0.01mm),试验结果表明SBR-II改性沥青路面的承载能力高于普通沥青路面。

2.路面摩擦系数。路面摩擦系数是评价路面抗滑性能的重要指标,若路面抗滑性能不足,则汽车制动距离将加长,汽车高速行驶时紧急转向或制动易发生车辆滑溜事故,雨天尤其严重,从而对交通安全造成不良影响,影响摩擦系数的因素主要有路面结构的排水能力,矿质骨料的性质,沥青品质及沥青用量等。经检测SBR-II改性沥青路面主线的摩擦系数平均值为62.3BPN,与此同时我们检测了匝道路段的摩擦系数平均值为54.6 BPN,由此可见SBR-II改性沥青路面的摩擦系数大于普通沥青路面,说明了改性沥青路面的抗滑性能优于普通沥青路面。

3.路面渗水系数。沥青路面渗水性能成为反映沥青混合料级配组成的一个间接指标,如果整个沥青面层透水,则表面必透入基层或路基,大幅降低路面承载能力,且易导致水侵害快速出现。研究与实践表明,路面渗水系数与空隙率有很大的关系,通常剩余空隙率大,路面渗水系数越大,路面渗水越严重,经实践对比,SBR-II改性沥青路面渗水系数比普通沥青路面的渗水系数小,说明改性沥青路面具有良好的防水性能。作对比分析,证明了SBR-II改性沥青路段的路用性能优于普通沥青路段。大幅度提高了沥青路面强度,抗水侵害性能。

五、SBR-II改性沥青的应用前景

由于新疆存在昼夜温差大,夏季炎热而冬季较为严寒的气候特点,在公路施工中对道路沥青的品质有着较高的要求。此外,新疆高等级公路的大量铺筑也要求有路用性能较为优越的沥青产品。而新疆的沥青生产企业仅有克拉玛依炼油厂能生产出性能较好的重交通道路沥青,其产量有限,尤其是夏季施工季节,不能满足目前公路建设的需求,因而在修筑高温、严寒地区公路及高等级公路特殊路段时,对普通沥青进行改性是提高沥青路面使用性能,弥补重交通沥青产量不足的有效途径。

根据新疆交通科研院的《道路改性沥青在新疆的应用研究》课题研究成果及国外对改性沥青混合料使用的相关资料,经大量室内、室外及试验路观测分析表明,改性沥青具有优良的耐久性,用改性沥青铺筑的沥青混凝土路面可延长使用寿命,其养护费用的减少带来的经济效益及避免因养护而耽误正常营运所产生的社会效益都是很大的,因此,SBR改性沥青进行研究并推广使用,对进一步提高新疆路用沥青的使用品质,为公路建设提供高性能的路面材料,是非常必要的。

六、结束语

综上所述,SBR改性沥青在各类改性沥青中具有价格较低、性能稳定、不易离析、改善低温抗开裂性能更为明显的特点。由于其黏度较高,除了铺筑常规沥青路面外,还可以用于铺筑薄层罩面,排水路面下防水层等,应用前景非常广阔。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验.北京:人民交通出版社,2000年.

[2]中华人民共和国行业标准.公路改性沥青路面施工技术规范.北京:人民交通出版社,1999年.