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SBR改性沥青路面施工工艺研究
[2018/5/9]

 
  SBR改性沥青是在AH-90原有基质沥青的基础上,掺加了3%丁苯橡胶。改性后的沥青与原沥青相比,其粘度增大、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。 


  1.SBR改性沥青混合料试验 
  1.1 原材料要求 
  1.1.1 粗集料 
  用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或破碎砾石,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》的规定:①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。②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。③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附力存在着较大差异,粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于3mm~5mm石屑部分由于含量较低,并且该部分对沥青混合料形成嵌挤结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑。 
  1.1.2 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、无杂质、有适当的颗粒继配。热拌密集型混合料,天然砂的含量不宜超过20%。 
  1.1.3 填充料 
  用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥,其技术指标应符合《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、岩浆岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉。②对于沥青上面层混合料不推荐使用在混合料生产排收回粉,当塑性指数小于4时,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的1/4。 
  1.2 SBR改性沥青技术要求 
  1.3 SBR改性沥青试验注意问题 
  (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170℃以上,并且试样在浇模和混合料制备之前,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淌后,浇注试样环,不允许使用其它方法填满试样环,否则试验结果误差很大。
         2.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、生产设计配合比及生产验证配合比三个阶段,以确定矿料级配及最佳沥青用量。 
  2.1级配 
  沥青混合料配合比设计级配应采用级配选择原则:AC-20-I型混合料4.75mm以下筛孔通过量应取级配下限以达到密实、嵌挤。 
  2.2粉料比 
  矿粉含量的多少对沥青混合料体积指标和使用性影响很大。混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本身含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量,小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应在1~1.2之间。 
  2.3 混合料技术指标 
  为有效的提高沥青路面性能,表面层沥青混合料一方面要求满足泌水条件,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。 
  2.4注意事项 
  在改性沥青混合料的设计过程中,以下问题应引起注意: 
  (1)混合料的拌和、击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范及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合、击实温度应与拌合厂拌合温度、现场碾压温度一致。根据在试验、施工中的情况,建议温度如下: 
 改性沥青的试验和施工温度 

                             阶段
               温度控制
                         拌合温度       
                ≥170℃
                        初压温度
                ≥160℃
                        复压温度
                ≥140℃
                        终压温度
                ≥120℃
  
  (2)试验取样时要保证沥青试样的均匀性,应将制备好的试样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)沥青混合料的水稳定性还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48 h浸水后的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%。 
    3.SBR改性沥青混合料施工 
  3.1运输的技术要求 
  SBR改性沥青在生产厂装车温度必须保持在160℃~165℃之间,运到混合料拌合场的温度不应低于160℃。运输车辆应尽可能在短时间内运到指定地点。 
  3.2沥青拌和场储存的技术要求 
  SBR改性沥青的储存温度应保持在160℃左右,若温度低于所要求的储存温度,则由于SBR改性沥青的粘度过大,从而导致沥青罐的油管路堵塞,最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBR改性沥青,做到随进随用,用时多存,不用时少存,存贮时间不宜太长。沥青拌合厂储存罐大部分为卧式,为保证SBR改性沥青的均匀性,应在储存罐顶部安装搅拌器,或用储存罐自带搅拌器,搅拌器每3h搅拌一次,搅拌时间为每次20min。 
  3.3泵送的技术要求 
  SBR改性沥青的运输、储存温度要求较高,当生产混合料时要求用泵将沥青泵送到混合料搅拌机中,由于沥青泵带有过滤器易被某些物质堵塞过滤器网眼,从而影响沥青的泵送能力,建议使用网眼较大的过滤器(9.5mm以上),同时加强沥青管线的保温措施,以防止管线中的SBR改性沥青温度降低堵塞管线。 
  3.4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,宜采用间隙式拌合机拌和。由于SBR改性沥青混合料的施工温度要求较高,建议拌和温度控制在170℃。拌和必须均匀,只有SBR改性沥青改性剂完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能,对于密集配混合料,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、结团成块的现象。运输车必须加盖蓬布或其它保温材料,防止结合料表面结硬。 
  3.5摊铺的技术要求 
  SBR改性沥青混合料在摊铺时应连续的施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,尽量减少横缝,提高面层平整度。表面层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。由于SBR改性沥青粘度较大,粘附力强,摊铺速度应控制在2m/min,做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不要随意变换速度或中途停顿。提高摊铺过程中的预压密实度,SBR-II-B改性沥青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,使剩余压实系数减小,初压的痕迹也极小,进而确保路面的最终平整度。 
  3.6碾压的技术要求 
  对于密集配型混合料,其适宜的碾压温度是140℃~160℃,其最终碾压表面温度不低于90℃。SBR改性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”的八字方针进行碾压。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4km/h~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挽碾压,以消除碾压接头轮迹。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。
 

  4.结束语 
  SBR改性沥青与石油沥青相比,有着粘度高、软化点大等诸多特点,使用后其耐久性、高温稳定性也有了显著的改善。随着SBR改性沥青的进一步推广,必将在公路建设中发挥重要作用。 
 
(资料来源:网络)

 

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