SBS改性沥青路面配合比及施工技术研究
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SBS改性沥青路面配合比及施工技术研究
摘要:SBS改性沥青是一种新材料,其混合料生产是一种新工艺。本文结合工程
实例,对SBS改性沥青混合料的配合比设计和施工技术进行了研究,现场工程质
量检验合格,供类似工程借鉴参考。
关键词:SBS改性沥青;路面结构;配合比设计;生产工艺
1、引言
随着国民经济的快速发展,国家对公路建设的投资不断增加,公路使用的舒适度要求也
越来越高。目前,为了提高路面的力学性能以及使用性能,越来越多的公路采用沥青路面。
但是沥青材料作为高分子有机物,存在高温稳定性不足以及低温易开裂等问题。针对沥青材
料的使用性能以及工程实际的需要,道路行业专业人士提出了改性的观点。其中SBS即为一
种重要的乳化沥青改性集,添加SBS改性乳化沥青后,可以使混合料与沥青结合效果更加。
与此同时,SBS改性沥青有效提高了沥青混合料路面的耐久性、耐高温性及水稳定性,且提
高路面的承载能力。
目前,SBS改性乳化沥青沥青已经被逐渐应用于沥青路面道路建设中,并且越来越多的
人开始对该种改性沥青开展研究。但是,针对该种改性沥青在使用过程中拌和工艺以及施工
工艺进行探究的较为罕见。本文则结合工程实例,对SBS改性沥青混合料的配合比设计以及
相应施工技术进行了研究,通过对现场路面的取样测试发现,在文中所述沥青混合料拌和工
艺以及施工工艺下,可以有效提高沥青混合料路用性能,取得了良好的使用效果,可以供类
似工程借鉴参考。
2、工程概述
某工程主线路面面层结构为:上面层(4cm细粒式SBS改性沥青混凝土AC-13)+中面层(6cm中粒式SBS改性沥青混凝土AC-20)+下面层(8cm粗粒式沥青混凝土AC-25),基层
采用32cm水泥稳定碎石,底基层采用20cm水泥稳定碎石。互通匝道路面结构采用上面层
(4cm细粒式SBS改性沥青混凝土AC-13)+下面层(6cm中粒式SBS改性沥青混凝土AC-20),基层采用30cm水泥稳定碎石,底基层采用20cm水泥稳定碎石。主线和匝道路面路
面均采用了SBS改性沥青混凝土,对施工工艺提出了较高的要求。本文主要研究上面层SBS
改性沥青混凝土AC-13的原材料、配合比设计和施工工艺。
3、原材料及配合比设计
3.1粗集料
粗集料采用当地丰富的砂岩轧制而成的碎石,主要技术指标见表1,粗集料各项技术指
标满足要求。
3.2细集料
细集料采用当地生产的机制砂,天然砂采用当地的河砂,矿粉采用当地生产的成品矿粉。细集料要求干燥、洁净、无杂质,且颗粒级配合理。矿粉要求干燥、洁净,且能自由从矿粉
仓中流出。
3.3沥青
本项目SBS改性沥青采用AH-70重交道路石油沥青作为基质沥青,经过多组现场试验对
比分析,确定外掺3.0%SBS改性剂的SBS改性沥青的软化点、针入度等指标可满足规范要求。
3.4配合比设计
SBS改性沥青混合料配合比设计一般分为三个阶段:目标配合比设计、生产配合比设计
和生产配合比验证(试拌试铺),通过配合比设计来确定矿料级配和SBS改性沥青最佳用量。目标配合比级配曲线一般为“S”型,测定最大理论密度和沥青粘度,绘制粘温曲线。通过对生
产配合比设计并进行验证,确定最终的混合料配合比。本项目最终确定的SBS改性沥青混合
料油石比为5.3%,目标配合比为9.5~13.2mm碎石:4.75~9.5mm碎石:2.36~4.75mm碎石:0~2.36mm碎石:河砂:矿粉=37:20:7:24.5:7:4.5。生产配合比为12~19mm碎石:7~12mm碎石:3~7mm碎石:0~3mm碎石:矿粉=26:30:13.5:25:5.5。
4、混合料生产工艺
4.1生产工艺流程
SBS改性沥青混合料热拌生产工艺是在普通沥青混合料热拌工艺的前级增加了沥青改性
工序。
4.2拌和质量控制
(1)普通沥青混合料拌和时间不宜少于45s,拌和时,适当延长干拌时间和湿拌时间,
均比普通沥青砼延长5秒钟。其中干拌时间不得少于5s。
(2)均匀一致,无花白料、无结团成块成严重的粗细料分离现象。
(3)拌和料厂设专人检测混合料的质量,温度外观等。
(4)改性沥青混合料宜随拌随用,若因生产或其它原因拌制好的沥青混合料不立即铺
筑时,可放入成品储料仓短时间储存。贮存时间不宜超过24h,贮存期间温降不应超过10℃,且不得发生结合料老化,滴漏以及粗细集料颗粒离析。
4.3生产和施工温度控制
拌和站的温度控制方法主要是通过红外温度传感器监控。摊铺现场有专人量测混合料摊
铺温度,并做好记录,对于不符合温度要求的沥青混合料及时清除。摊铺现场温度用插入式
温度计逐车检测受料前的混合料温度,用数显温度仪、红外温度枪等跟踪检测摊铺、压实面
的表面温度,停车待卸的运料车辆,不得过早揭掉保温覆盖设施。环境气温低于10℃时停止
施工。
4.4接缝处理
当由于工作中断,摊铺混合料的末端已经冷却,或者在第二天恢复工作时,会形成横向
施工冷缝。横缝根据实际情况进行处理:在铺设当天混合料冷却但尚未结硬时用切缝机切成
垂直上下层面的平接缝,但不得损伤下层路面,铺筑接头时应先在压实段上面铺设一些热混
合料,使接缝处预热软化。上下两层面预留的横缝至少错开200mm以上,下面层施工缝须
避开基层施工缝预防产生反射裂缝。横缝碾压应先清除掉接缝预热混合料及切割时留下的泥水,待干燥后涂刷粘层油进行,并顺横缝方向进行,采用双钢轮机,压路机先置于已压实的
一侧,以后每压一遍钢轮便向新铺段横移20cm,直至双钢轮全部碾压新铺层面后改作纵向常规碾压。
5、工程质量检验
在SBS改性沥青路面施工中,每天对每台拌和机的混合料沥青含量和矿料应至少检验一次,并采用马歇尔试验检测混合料的流值、空隙率、饱和度、稳定度等指标。施工结束24h 后,抽芯取样检测路面结构的厚度、压实度,并及时检测路面的平整度、构造深度、弯沉值
等指标。
6、结束语
该项目目前已经建成通车,路面使用状况良好,各项指标均满足设计和规范要求,充分
展示了SBS改性沥青路面在质量、平整度、耐久性方面的优势。SBS改性沥青混合料路面施
工是一项技术性强、涉及面广的系统工程,必须采用多种质量控制手段,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上层层把关,才能铺筑出优良的路面工程。
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