我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)與Shell法的比較

1、內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué)Inner Mongolia University of Technology SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)葉春波(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 呼和浩特 10128)摘要：以本次江蘇無錫新建高速公路路面的SBS改性瀝青混凝土路面施工及配合比設(shè)計(jì)為研究背景,闡述SBS改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,以期進(jìn)一步提高配合比設(shè)計(jì)的實(shí)施效果及規(guī)范施工條件,提高SBS瀝青路面的耐久性、抗車轍性、高溫穩(wěn)定性能,確保施工質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益關(guān)鍵詞SBS瀝青混合料配合比設(shè)計(jì) 穩(wěn)定性能文章編號(hào): 中圖分類號(hào): 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BMix proportion design of SBS modified

2、 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 att

3、ention 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 efficiencyKeywor

4、ds SBS asphalt mixture; mix ratio design; stability; SBS改性瀝青是一種新型優(yōu)質(zhì)路面材料。在我國(guó)道路工程中使用越來越廣，它通過把聚合物摻入道路瀝青中，從而改善使用功能，可以顯著提高瀝青面層的抗車轍性能，增加耐久性和抗老化能力，延長(zhǎng)公路的壽命。1 SBS改性瀝青概述SBS改性瀝青是在原有基質(zhì)瀝青（AH-70的基礎(chǔ)上，摻加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性劑，改性后的瀝青，與原瀝青相比，其高溫粘度增大，軟化點(diǎn)升高。在良好的設(shè)計(jì)配合比和施工條件下，瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高。在SBS改性瀝青生產(chǎn)過程中進(jìn)行了大量的室內(nèi)試驗(yàn)，生產(chǎn)后對(duì)

5、其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，外摻3.0%SBS的改性瀝青，軟化點(diǎn)、針入度等指標(biāo)均滿足改性瀝青規(guī)范要求，可用SBS改性瀝青做瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。 2 改性瀝青SBS是一種具有高技術(shù)含量和優(yōu)良性能的新型筑路材料， 隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 我國(guó)交通工程建設(shè)中對(duì)于改性瀝青的開發(fā)力度不斷加大， 改性瀝青路面已經(jīng)從試驗(yàn)階段逐漸發(fā)展到推廣應(yīng)用階段。 改性瀝青能夠在原有優(yōu)良性能的情況下，將原有的基質(zhì)材料和其他橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)橡膠粉或其他材料進(jìn)行融合制成優(yōu)良性能的瀝青混合料，利用其更好的抗耐磨、抗車轍、耐高溫、抗裂縫性能，提高整個(gè)路基的使用性能，延長(zhǎng)道路的使用壽命。改性瀝青材料

6、能夠在良好的設(shè)計(jì)配比和施工條件下提高瀝青路面的設(shè)計(jì)配合率和高溫穩(wěn)定性，使原材料更加具有易開采性。瀝青的上面層集料中要采用適合人工砂作為細(xì)集料，填料要采用具有強(qiáng)基性巖石或者憎水性石料磨細(xì)后的礦粉。在改性瀝青和原材料的有效結(jié)合下開展的道路工程改造，能夠有效地改善瀝青和集料的粘合性，提高材料的實(shí)用價(jià)值，保證路面質(zhì)量，利于改性瀝青的全面推廣。2 . 1 有效提高我國(guó)交通工程的總體建設(shè)質(zhì)量 改性瀝青能夠應(yīng)對(duì)季節(jié)變遷和溫度變化。要注重對(duì)路面施工材料的選擇，對(duì)基本使用材料質(zhì)量進(jìn)行全面把關(guān)，并及時(shí)開展材料的實(shí)驗(yàn)。例如：原材料進(jìn)場(chǎng)過程中的碎石級(jí)別級(jí)配、礦粉的顏色、有無結(jié)塊的粗顆粒等。在施工中應(yīng)針對(duì)性地對(duì)原材料的

7、來源進(jìn)行進(jìn)一步確定，加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)材料的實(shí)驗(yàn)自檢和抽檢力度，保證材料的質(zhì)量。在做好施工材料準(zhǔn)備工作的同時(shí)要將施工設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和維修，注重對(duì)改性瀝青混合材料的配比，將瀝青混合材料的拌合進(jìn)行全面標(biāo)配。 提升整個(gè)交通工程的施工建設(shè)質(zhì)量3 SBS瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。為了使設(shè)計(jì)的混合料能夠達(dá)到實(shí)施效果,需要從材料要求、施工工藝、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制方法等方面提出以下要求。2 . 2 進(jìn)行 SBS 改性瀝青實(shí)驗(yàn) 實(shí)施對(duì)改性瀝青的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)Ω男詾r青的混合材料進(jìn)行有效配比，將瀝青混合材料的設(shè)計(jì)級(jí)別范圍按照工程設(shè)計(jì)的規(guī)定執(zhí)行，掌握施工材料的性能。 對(duì)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的礦料級(jí)配范圍按照工程設(shè)計(jì)施工的規(guī)定進(jìn)行調(diào)整

8、，提高材料應(yīng)對(duì)溫差變化的能力。 在實(shí)驗(yàn)中要按照規(guī)定，從工程實(shí)際使用的材料中選取足夠數(shù)量的瀝青及礦料作為代表性試樣，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。粗集料、細(xì)集料、填料的質(zhì)量規(guī)格必須符合規(guī)范技術(shù)。 試驗(yàn)必須用水洗法確定 0.075 mm篩孔的通過率，以確保配合比設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。 合成毛體積相對(duì)密度為各種礦料毛體積相對(duì)密度的加權(quán)平均值。瀝青的用量與密度、穩(wěn)定度、空隙率密切相關(guān)，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和公路等級(jí)、氣候條件等因素確定最佳瀝青用量，確保瀝青材料實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中要注重對(duì)改性瀝青材料的拌和，將改性瀝青材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，設(shè)置適宜規(guī)格尺寸的震動(dòng)攪拌器材，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。2 . 3 注重施工要點(diǎn)在路面的改性瀝

9、青施工中應(yīng)用 要針對(duì)改性瀝青的黏性程度選擇不同的施工方式，從而有效地添加集料等。 SBS 改性瀝青具有較強(qiáng)的彈性塑膠性能，能夠全面提高瀝青面層的抗車轍性， 增加抗老化能力。因此在施工中要注意對(duì)改性瀝青的運(yùn)送、存儲(chǔ)、泵送以及混合料的拌和和運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、接縫等。改性瀝青的運(yùn)輸和攤鋪對(duì)改性瀝青的特點(diǎn)和性能的影響較為直接，所以為避免在運(yùn)料車表面的混合料結(jié)成硬殼，一定要及時(shí)對(duì)改性瀝青進(jìn)行氈布加蓋。 在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中要及時(shí)進(jìn)行平攤，同時(shí)還要保證路面的厚度均勻，平整度要高，在攤鋪中不能隨意改變攤鋪技術(shù)， 要使整個(gè)施工過程具有科學(xué)性，施工后的工程質(zhì)量才有保證3. 1原材料3. 1. 1粗集料 用于改性瀝青混合

10、料面層的粗集料,宜采用碎石或碎礫石,其粒徑規(guī)格和質(zhì)量要求均應(yīng)符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ032- 94)的規(guī)定 粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì),且具有一定硬度和強(qiáng)度。 粗集料應(yīng)具有良好的顆粒形狀,破碎礫石用于高速公路、一級(jí)公路時(shí),應(yīng)采用大礫石破碎,并至少應(yīng)有兩個(gè)以上的破碎面。 對(duì)于抗滑表層粗集料應(yīng)選擇硬質(zhì)巖(中性或基性火成巖)。由于硬質(zhì)巖石與瀝青的粘接力存在著較大差異,粗集料與瀝青的粘附性應(yīng)不小于4級(jí)。對(duì)于3 5 mm石屑部分由于含量較低,并且該部分對(duì)瀝青混合料形成嵌接結(jié)構(gòu)有一定的作用,建議用硬質(zhì)巖石屑(玄武巖)。3. 1. 2細(xì)集料 細(xì)集料包括人工砂、天然砂。瀝青路面面層宜采

11、用人工砂作為細(xì)集料,細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì),有適當(dāng)?shù)念w粒組成,并與改性瀝青有良好的粘附性,天然砂由于質(zhì)量變化大(大部分為中粗砂),形狀較圓滑,與瀝青的粘附性差,對(duì)瀝青混合料影響較大。對(duì)于高速公路、一級(jí)公路瀝青混合料,天然砂的含量不宜超過20%,可用0 3 mm的石屑粉代替天然砂。3. 1. 3填充料用于改性瀝青混合料面層的填料應(yīng)潔凈、干燥,其質(zhì)量應(yīng)符合公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。(1)改性瀝青混合料填充料宜采用強(qiáng)基性巖石(石灰?guī)r、巖漿巖)等增水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉,礦粉要求干燥、潔凈,不宜使用混合料生產(chǎn)中干法除塵的回收粉。(2)采用水泥、消石灰粉做填料時(shí),其用量不宜超

12、過礦料總量的2%。(3)對(duì)于瀝青表面層混合料不推薦使用在混合料生產(chǎn)排回收粉,當(dāng)塑性指數(shù)小于4且親水系數(shù)小于0.8時(shí),經(jīng)過試驗(yàn)可以部分的使用,回收粉用量每盤不能超過礦粉總量的1/4。3. 1. 4 SBS改性瀝青試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題 (1)在施工過程中所用的改性瀝青每車都必須檢驗(yàn)。取樣一定要均勻,具有代表性。對(duì)每份試樣應(yīng)加熱后一次澆滿所需的試模,不宜重復(fù)加熱使用。試驗(yàn)澆模的溫度必須達(dá)到160以上,并在澆模和混合料的制備之前,必須充分?jǐn)嚢杈鶆颉?(2)做軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí),必須按試驗(yàn)規(guī)程將試樣加熱至充分流動(dòng)后,澆注試樣環(huán),不允許使用其他方法填滿試樣環(huán),否則試驗(yàn)結(jié)果誤差很大。3. 2瀝青混合料配合比設(shè)計(jì) 改

13、性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪的3個(gè)階段,確定礦料級(jí)配及最佳改性瀝青用量。3. 2. 1級(jí)配瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)級(jí)配應(yīng)采用貝雷法進(jìn)行設(shè)計(jì),級(jí)配選擇原則:AC-13I型混合料2.36mm以下篩孔通過量應(yīng)取級(jí)配下限以達(dá)到密實(shí)、嵌擠。3. 2. 2粉料比小于0.075 mm含量的多少對(duì)瀝青混合料體積指標(biāo)和路用性能影響很大,混合料級(jí)配中小于0.075 mm的含量必須考慮粗集料本應(yīng)含有的粉塵部分。要求礦粉含量不超過瀝青含量,小于0.075 mm部分與瀝青含量之間的比值即粉料比應(yīng)在1 1.2之間,對(duì)瀝青面層混合料礦粉含

14、量宜取4.5% 5%。3. 2. 3混合料技術(shù)指標(biāo)為有效地提高瀝青路面的性能,表面層瀝青混合料一方面要滿足泌水條件,另一方面又要防止出現(xiàn)超密現(xiàn)象。因此,需要對(duì)瀝青混合料的體積指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的限制,瀝青混合料試件采用擊實(shí)法試驗(yàn)雙面各擊75次,瀝青混合料的理論最大相對(duì)密度以實(shí)測(cè)法為準(zhǔn)3.2.4 注意事項(xiàng)改性瀝青混合料的設(shè)計(jì)過程中以下問題應(yīng)引起注意。A. 合料的拌和擊實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的根據(jù)瀝青膠結(jié)料的粘溫關(guān)系曲線進(jìn)行確定，進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的拌和、擊實(shí)溫度應(yīng)與拌和廠拌和溫度、現(xiàn)場(chǎng)碾壓溫度一致。建議溫度見下表： (1)拌和溫度不小于 160，初壓溫度不小于150，復(fù)壓溫度不小于

15、140，終壓溫度不小于120 (2)驗(yàn)取樣和拌和時(shí)要保證瀝青膠結(jié)料的均勻性，應(yīng)將制作好的膠結(jié)料拌和均勻后進(jìn)行取樣和混合料的制作。 (3)混合料體積指標(biāo)的測(cè)定要統(tǒng)一，對(duì)于密級(jí)配瀝青混合料試件密度的測(cè)定應(yīng)統(tǒng)一采用干表法。 (4)混和料的拌和和擊實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范和根據(jù)瀝青膠結(jié)料的粘溫關(guān)系曲線進(jìn)行確定,進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的拌和、擊實(shí)溫度應(yīng)與拌和廠拌和溫度、現(xiàn)場(chǎng)碾壓溫度一致。 (5)試驗(yàn)取樣和拌和時(shí)要保證瀝青膠結(jié)料的均勻性,應(yīng)將制備好的膠結(jié)料拌和均勻后進(jìn)行取樣和混合料的制備。B.改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性應(yīng)采取抗剝落措施： 采用“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)”方法測(cè)定的 48h 浸水穩(wěn)

16、定度試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于 80%。 采用“瀝青混合料凍劈裂試驗(yàn)”方法測(cè)定的劈裂強(qiáng)度不應(yīng)小于 80%。 (1)混合料體積指標(biāo)的測(cè)定要統(tǒng)一,對(duì)于密級(jí)配瀝青混合料試件密度的測(cè)定應(yīng)統(tǒng)一采用表干法。 (2)改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性應(yīng)符合要求,達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)采取抗剝落措施。 4 SBS瀝青混合料的質(zhì)量控制對(duì)于瀝青混合料，現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)效果應(yīng)采用空隙率和壓實(shí)度雙向控制?？障堵视?jì)算所需的最大理論密度以每天實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，測(cè)試按照“瀝青路面混合料最大相對(duì)密度試驗(yàn)（真空法）（T0711-93）”進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)瀝青混合料空隙率為 3%6%。表面層瀝青混合料壓實(shí)度的檢驗(yàn)，以芯樣為準(zhǔn)。5及時(shí)改進(jìn)施工技術(shù)SBS 改性瀝青的路面配合設(shè)計(jì)

17、以及施工技術(shù)是一項(xiàng)連貫和全面的工程施工要求，涉及的科學(xué)種類較多，只有重視整個(gè)施工過程才能全面地提高整個(gè)施工技術(shù)的效率。 要及時(shí)改進(jìn)施工技術(shù)，在選拔施工人員時(shí)，要著重其專業(yè)能力，對(duì)原材料嚴(yán)格把關(guān)，有針對(duì)地改進(jìn)施工技術(shù)，保障交通工程的總體質(zhì)量。6 結(jié)語 分析改性瀝青路面配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)對(duì)路面耐久性和穩(wěn)定性的影響，對(duì)于進(jìn)一步開展交通工程的施工和建設(shè)具有全面的指導(dǎo)作用。在改性瀝青的路面配合設(shè)計(jì)中，其施工設(shè)計(jì)配合比將會(huì)全面有效得到改良，更多的工程施工和建設(shè)方式也會(huì)不斷被創(chuàng)新，路面的耐久性和穩(wěn)定性在改性瀝青路面的科學(xué)配合和設(shè)計(jì)中將被全面體現(xiàn)出來。改性瀝青設(shè)計(jì)配合比等技術(shù)在國(guó)內(nèi)的進(jìn)一步推廣,將在道路建設(shè)中發(fā)揮重要作用。改性瀝青路面施工的質(zhì)量控制，將引起更多行業(yè)人士的關(guān)注與重視。參考文獻(xiàn)：1李小華,羅永慧. SBS改性瀝青的配合比設(shè)計(jì)及施工的探討J. 中外建筑,2009,(09):166-167.2劉亞昌. SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)J. 交通科技,2008,(06):72-74.3李莉,李俊朝. SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的探討J. 科技信息(科學(xué)教研),2008,(14):78-79.4李小華,羅永慧. SBS改性瀝青的配合比設(shè)計(jì)及施工的探討J. 中外建筑,2009,(09):166-167.5王冰. SBS改性瀝青配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工技術(shù)要求J. 山西建筑