(整理)sbs改性沥青混凝土配合比设计与施工探讨

福建省龙岩至长汀（闽赣界）高速公路为国家重点公路干线厦门至昆明东部出海口的重要路段，地处福建西部，B2合同段起迄桩号YK37+905~YK70+470,全长32.813km（有新泉互通立交一处）。沿线桥隧较多，纵坡也多，桥隧总长达15.004km，占路线总长45.7%。设计路面结构为4cmAC-13C SBS改性沥青混凝土上面层，6cmAC-20C沥青混凝土中面层，16cmATB-25沥青稳定碎石下面层。

1 SBS改性沥青及原材料

1.1 SBS改性沥青

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。龙长高速公路沥青路面使用的SBS改性沥青，其基质沥青为埃索（ESSO）重交通道路石油沥青AH-70，改性剂为热塑性橡胶共聚物。基质沥青和SBS改性沥青的技术指标要求见表1。

1.2 集料

龙长高速公路B2合同段沥青路面上面层粗集料采用辉绿岩，集料毛体积相对密度为2.968g/m3，洛杉矶磨耗率为11.8%，压碎值为9.2%，石料磨光值为4 6.3BPN；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，砂当量大于60%；细集料由洁净、干燥、无风化、无有害杂质有适妥的颗粒组成，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。细集料分成2.36～4.75 mm和0～2.36mm两种规格，B2合同段，施工采用制砂机加工石灰岩，制砂过程中严格做好除尘，要求2.36～4.75mm的材料其0.075mm的通过率不大于5%；0～3mm材料0.075mm的通过率不大于15%。

1.3 填料（矿粉）

改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料磨细后的矿粉。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。宜采用石灰石加工，0.075mm的通过率应不小于70%；采用不超过矿料总量2%的水泥，以改善集料的粘附性。本项目规定上面层不使用回收粉。

1.4 检测指标（见表2）

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、试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。为了使设计的混合料能够达到实施效果，我们从材料、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建议。

2.1 合成级配

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-13 C沥青砼把2.36mm作为关键性筛孔，要求2.36mm以下筛孔的通过率小于40%，取级配下限以达到密实、嵌挤。我们通过多种级配组合，最终确定级配控制范围13.2mm通过率91%～95%，4.75mm通过率38%～42%，2.36mm通过率28%～3 2%，0.075mm通过率5%～7%左右较为合适。

2.2 粉胶比

通常认为0.075mm通过率与最佳油石比的比例，规范在1.0～1.2之间。而S uperpase方法认为0.075mm以下用量与有效沥青用量的比值应在1.0～1.6之间。通过近年来实践，规范要求的粉胶比偏低，用油量大，保证了泌水性，但抗车辙能力明显不足，近观这几年各地调整公路的路面结构形式足以说明这个问题。因此建议规范粉胶比在1.0～1.4之间较为合适。

2.3 混合料技术指标（参见表3）

击实温度应在基质沥青粘温曲线确定的最佳碾压温度的基础上增加15～2 0°C，并与施工碾压时温度一致，控制在160～165°C之间。

2.4 理论密度

理论密度一般采用计算法和实测法。表4为三种理论密度的计算及实测数据，仅供参考。

2.5 矿料间隙率

无论是马歇尔设计方法还是Superpase设计方法，都是对沥青混合料的体积性质指标的确定，只是一个是击实法，一个是旋转压实法，相比之下Superpase 设计方法更反映实际碾压情况。体积指标有三项：空隙率VA、饱和度VFA、矿料间隙率VMA。矿料间隙率VMA是影响沥青路面使用品质最主要的体积性质指标，在新规范中已有描述，并与VA、集料最大公称粒径建立了对应关系。表5中12.5mm孔径采用Superpase方案与现行规范的13.2mm孔径不一致，供大家参考。

2.6 AC-13C SBS改性沥青混合料生产配合比试验结果（参见表6）

3 SBS改性沥青试验要点

（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°C以上，并且浇模和混合料的制备之前，必须充分搅拌均匀。

（2）做软化点试验时，必须按试验规程将试样加热、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）混合料的拌和与击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和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温度、击实温度应与拌和厂拌和温度、现场碾压温度一致。

建议：拌和温度不小于160°C、初压温度不小于150°C、复压温度不小于140°C、终压温度不小于110°C。

（4）应将制备好的胶结料拌合均匀后进行取样和混合料的制备。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。

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

4 施工要点

SBS沥青是一种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，增强抗老化能力，延长公路的使用寿命。与AH-70基