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关于SBS改性沥青配合比设计及施工技术的探讨

2009-11-04尹国辉

魅力中国 2009年24期
关键词:集料面层摊铺

尹国辉

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,近几年由于交通量日益增大,高速公路标准不断提高,SBS改性沥青也逐渐得到了推广。郑州西南绕城高速公路是连接京珠高速和连霍高速的大动脉,预期交通量大,且车型复杂多变,为保证工程质量,我们采用SBS改性乳化沥青进行路面施工,下面结合郑州西南绕城高速公路路面工程6标的施工情况,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3.0%、4.0%、5.0%的SBS改性剂,按照河南省郑州西南绕城高速公路建设有限公司下发的《郑州西南绕城高速公路SBS改性沥青施工技术要求》:沥青混合料用改性沥青采用现场改性,改性剂的掺量不低于5%,现场改性采用星型SBS改性方案,并应达到I—D级技术指标。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5.0%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

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》(JTG F40-2004)规定的技术要求,并根据(郑州西南绕城高速公路SBS改性沥青施工技术要求)进行了提高。

4SBS改性沥青技术要求

(1)试验样品的取样

取样一定要均匀,具有代表性。对每份试样应加热后一次灌入各项试验的模具中,不宜重复加热使用。

(2)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。

(二)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)JTG F40-2004中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个阶段,确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配及最佳改性沥青用量。

1级配

沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验配合比的方法进行设计,级配满足《公路沥青路面施工技术规范》中密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围的要求。2混合料技术指标

为有效的提高沥青路面的性能,需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制。

(三)注意事项

改性沥青混和料的设计过程中以下问题上引起注意。

1混和料的拌合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、击实温度应与拌合厂拌合温度、现场碾压温度一致。改性沥青的试验和施工温度如下:沥青混合料出料温度170℃~185℃,初压温度不小于150℃,复压温度不小于140℃,终压温度不小于120℃,终压了表面温度不低于90℃。

2试验取样和拌合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。

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表干法。

4改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求,达不到要求时应采取抗剥落措施:

(1)采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于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不应小于80%。

四、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,延长公路的寿命。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运输的技术要求

SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在170℃以上,运到混合料拌和场的温度不应低于160℃,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沥青拌和场储存的技术要求

郑州西南绕城高速公路路面工程6标SBS沥青采用现场加工的方法,随拌随用,不进行长时储存。

当一天的施工任务完成后,应尽量用完罐中的沥青,或者给沥青罐加满沥青,或把剩余的少量沥青抽到其他储存罐内.以减少沥青与空气接触的表面积,从而防止沥青老化。

3泵送的技术要求

SBS沥青采用现场拌制的方法温度下降较小,能满足泵送要求,但为了带有过滤器的沥青泵不被某些物质堵塞过滤器网眼,从而影响沥青的泵送能力,我们使用网眼较大的过滤器(9.5mm以上),同时加强了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拌和、运输的技术要求

为保证沥青混合料的质量更稳定,沥青用量更准确.采用德国林泰克(LINTEC)公司的?生产的CSDI?500间隙式沥青混凝土拌和站拌和。拌和必须均匀,只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能,对于密级配(AC-201)混台料,应做到拌和后的混合料均匀一致,无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。由于SBS改性沥青混合料的施工温

度要求较高,拌和温度控制在1 700C.运输加盖篷布进行保温,防止结合料表面结硬,为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求,必须保证摊铺机前至少两辆车等待卸料,决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足改性沥青路面施工技术规范的技术要求。

5摊铺的技术要求

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,应尽量减少口缝,提高其面层平整度。为提高路面的平整度,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。摊铺速度应控制在2米份钟,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。

提高摊铺过程中的预压密实度。改性沥青SBS混合料在高温状态下主要是靠粗集料的嵌挤作用,可适当提高夯锤振捣频率,使剩余压实系数减少,初压的痕迹也极小,进而确保路面的最终平整度。

6碾压的技术要求

对于密级配型混合料。其适宜的碾压温度范围是130℃-150℃,其最终碾压温度不低于120℃。

SBS沥青混合料的压实工艺本着以下原则进行按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压,压路机必须紧跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4—5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,不许拧着弯行走,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。突然刹车或停车休息,通过郑州西南绕城高速公路路面6标SBS沥青试验段,确定的压实工艺为DD110或DD130压路机2—3档各碾压3遍,即初压1遍,高频低幅振动碾压2遍,终压2遍。施工时若发现压路机粘轮时,用洗衣粉水进行擦洗。

7SBS沥青混合料的质量控制

对于沥青面层混合料,现场的压实效果采用孔隙率和压实度双向控制。孔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)(T0711-1993)”进行。现场沥青混合料孔隙率为3%-6%。表面层沥青混合料压实度的检验,以实测芯样为准。

五、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,对大家有所帮助,以上不足之处,望各位同仁提出宝贵意见。

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