我国沥青路面设计与Shell法比较.docx

内 蒙 古 工 业 大 学Inner Mongolia University of Technology SBS改性沥青配合比设计叶春波(内蒙古工业大学 呼和浩特 10128)摘要：以本次江苏无锡新建高速公路路面的SBS改性沥青混凝土路面施工及配合比设计为研究背景,阐述SBS改性沥青混合料配合比设计中应注意的问题,以期进一步提高配合比设计的实施效果及规范施工条件,提高SBS沥青路面的耐久性、抗车辙性、高温稳定性能,确保施工质量、提高经济效益关键词SBS沥青混合料配合比设计 稳定性能文章编号: 中图分类号: 文献标识码:BMix proportion design of SBS modified asphaltChun Bo Ye(Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 10128)Abstract: in the Jiangsu Wuxi new highway pavement SBS construction of modified asphalt concrete pavement and mix design as the research background, elaborated the SBS modified asphalt mixture design problems should be paid attention to, in order to further improve the implementation effect of mix design and planning Fan Shigong condition, improve the durability of asphalt pavement SBS stable performance, anti rutting resistance and high temperature, to ensure the quality of construction, improve economic efficiencyKeywords SBS asphalt mixture; mix ratio design; stability; SBS改性沥青是一种新型优质路面材料。在我国道路工程中使用越来越广，它通过把聚合物掺入道路沥青中，从而改善使用功能，可以显著提高沥青面层的抗车辙性能，增加耐久性和抗老化能力，延长公路的寿命。1 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。 2 改性沥青SBS是一种具有高技术含量和优良性能的新型筑路材料， 随着现代化科学技术的发展， 我国交通工程建设中对于改性沥青的开发力度不断加大， 改性沥青路面已经从试验阶段逐渐发展到推广应用阶段。 改性沥青能够在原有优良性能的情况下，将原有的基质材料和其他橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细橡胶粉或其他材料进行融合制成优良性能的沥青混合料，利用其更好的抗耐磨、抗车辙、耐高温、抗裂缝性能，提高整个路基的使用性能，延长道路的使用寿命。改性沥青材料能够在良好的设计配比和施工条件下提高沥青路面的设计配合率和高温稳定性，使原材料更加具有易开采性。沥青的上面层集料中要采用适合人工砂作为细集料，填料要采用具有强基性岩石或者憎水性石料磨细后的矿粉。在改性沥青和原材料的有效结合下开展的道路工程改造，能够有效地改善沥青和集料的粘合性，提高材料的实用价值，保证路面质量，利于改性沥青的全面推广。2 . 1 有效提高我国交通工程的总体建设质量 改性沥青能够应对季节变迁和温度变化。要注重对路面施工材料的选择，对基本使用材料质量进行全面把关，并及时开展材料的实验。例如：原材料进场过程中的碎石级别级配、矿粉的颜色、有无结块的粗颗粒等。在施工中应针对性地对原材料的来源进行进一步确定，加强对施工现场材料的实验自检和抽检力度，保证材料的质量。在做好施工材料准备工作的同时要将施工设备进行检验和维修，注重对改性沥青混合材料的配比，将沥青混合材料的拌合进行全面标配。 提升整个交通工程的施工建设质量3 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方面提出以下要求。2 . 2 进行 SBS 改性沥青实验 实施对改性沥青的实验能够对改性沥青的混合材料进行有效配比，将沥青混合材料的设计级别范围按照工程设计的规定执行，掌握施工材料的性能。 对现行规范规定的矿料级配范围按照工程设计施工的规定进行调整，提高材料应对温差变化的能力。 在实验中要按照规定，从工程实际使用的材料中选取足够数量的沥青及矿料作为代表性试样，进行相关试验。粗集料、细集料、填料的质量规格必须符合规范技术。 试验必须用水洗法确定 0.075 mm筛孔的通过率，以确保配合比设计的准确性。 合成毛体积相对密度为各种矿料毛体积相对密度的加权平均值。沥青的用量与密度、稳定度、空隙率密切相关，根据实践经验和公路等级、气候条件等因素确定最佳沥青用量，确保沥青材料实验的科学性。同时在实验中要注重对改性沥青材料的拌和，将改性沥青材料进行配合比设计，设置适宜规格尺寸的震动搅拌器材，确保实验结果的准确性。2 . 3 注重施工要点在路面的改性沥青施工中应用 要针对改性沥青的黏性程度选择不同的施工方式，从而有效地添加集料等。 SBS 改性沥青具有较强的弹性塑胶性能，能够全面提高沥青面层的抗车辙性， 增加抗老化能力。因此在施工中要注意对改性沥青的运送、存储、泵送以及混合料的拌和和运输、摊铺、碾压、接缝等。改性沥青的运输和摊铺对改性沥青的特点和性能的影响较为直接，所以为避免在运料车表面的混合料结成硬壳，一定要及时对改性沥青进行毡布加盖。 在摊铺作业中要及时进行平摊，同时还要保证路面的厚度均匀，平整度要高，在摊铺中不能随意改变摊铺技术， 要使整个施工过程具有科学性，施工后的工程质量才有保证3. 1原材料3. 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)。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 5 mm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)。3. 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 3 mm的石屑粉代替天然砂。3. 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1/4。3. 1. 4 SBS改性沥青试验中应注意的问题 (1)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,并在浇模和混合料的制备之前,必须充分搅拌均匀。 (2)做软化点试验时,必须按试验规程将试样加热至充分流动后,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。3. 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3个阶段,确定矿料级配及最佳改性沥青用量。3. 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: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。3. 2. 2粉料比小于0.075 mm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0.075 mm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0.075 mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应在1 1.2之间,对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5% 5%。3. 2. 3混合料技术指标为有效地提高沥青路面的性能,表面层沥青混合料一方面要满足泌水条件,另一方面又要防止出现超密现象。因此,需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制,沥青混合料试件采用击实法试验双面各击75次,沥青混合料的理论最大相对密度以实测法为准3.2.4 注意事项改性沥青混合料的设计过程中以下问题应引起注意。A. 合料的拌和击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范的根据沥青胶结料的粘温关系曲线进行确定，进行室内配合比设计时的拌和、击实温度应与拌和厂拌和温度、现场碾压温度一致。建议温度见下表： (1)拌和温度不小于 160，初压温度不小于150，复压温度不小于 140，终压温度不小于120 (2)验取样和拌和时要保证沥青胶结料的均匀性，应将制作好的胶结料拌和均匀后进行取样和混合料的制作。 (3)混合料体积指标的测定要统一，对于密级配沥青混合料试件密度的测定应统一采用干表法。 (4)混和料的拌和和击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和根据沥青胶结料的粘温关系曲线进行确定,进行室内配合比设计时的拌和、击实温度应与拌和厂拌和温度、现场碾压温度一致。 (5)试验取样和拌和时要保证沥青胶结料的均匀性,应将制备好的胶结料拌和均匀后进行取样和混合料的制备。B.改性沥青混合料的水稳定性应采取抗剥落措施： 采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的 48h 浸水稳定度试验残留稳定度不小于 80%。 采用“沥青混合料冻劈裂试验”方法测定的劈裂强度不应小于 80%。 (1)混合料体积指标的测定要统一,对于密级配沥青混合料试件密度的测定应统一采用表干法。 (2)改性沥青混合料的水稳定性应符合要求,达不到要求时应采取抗剥落措施。 4 SBS沥青混合料的质量控制对于沥青混合料，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，以芯样为准。5及时改进施工技术SBS 改性沥青的路面配合设计以及施工技术是一项连贯和全面的工程施工要求，涉及的科学种类较多，只有重视整个施工过程才能全面地提高整个施工技术的效率。 要及时改进施工技术，在选拔施工人员时，要着重其专业能力，对原材料严格把关，有针对地改进施工技术，保障交通工程的总体质量。6 结语 分析改性沥青路面配合比设计及施工技术对路面耐久性和稳定性的影响，对于进一步开展交通工程的施工和建设具有全面的指导作用。在改性沥青的路面配合设计中，其施工设计配合比将会全面有效得到改良，更多的工程施工和建设方式也会不断被创新，路面的耐久性和稳定性在改性沥青路面的科学配合和设计中将被全面体现出来。改性沥青设计配合比等技术在国内的进一步推广,将在道路建设中发挥重要作用。改性沥青路面施工的质量控制，将引起更多行业人士的关注与重视。参考文献：1李小华,罗永慧. SBS改性沥青的配合比设计及施工的探讨J. 中外建筑,2009,(09):166-167.2刘亚昌. SBS改性沥青配合比设计及施工技术J. 交通科技,2008,(06):72-74.3李莉,李俊朝. SBS改性沥青配合比设计及施工技术的探讨J. 科技信息(科学教研),2008,(14):78-79.4李小华,罗永慧. SBS改性沥青的配合比设计及施工的探讨J. 中外建筑,2009,(09):166-167.5王冰. SBS改性沥青配合比优化设计及施工技术要求J. 山西建筑