SBS改性瀝青在高速公路中的應(yīng)用

1、116第29卷第3期V ol. 29N o. 3山西建筑M 2003年3月ar. 2003SH ANXI ARCHITECT URE文章編號:100926825(2003 0320116202S BS 改性瀝青在高速公路中的應(yīng)用劉愛摘要:以大新高速公路路面工程為例, 對公路瀝青路面摻加改性瀝青的優(yōu)點、評價方法以及摻加改性瀝青后混凝土的施工工藝控制、質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述, 指出加入S BS 后, 瀝青混凝土路面的路用性能得到了良好的改善。關(guān)鍵詞:改性瀝青, 配合比設(shè)計, 質(zhì)量控制, 混凝土路面中圖分類號:U41411文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展, 交通量日益增大、大型化車輛特別是朔同地區(qū)更

2、為顯著, 重載、超載車輛比例逐步增加, 交通對路面的要求越來越高。如何提高瀝青路面的使用性能, 解決瀝青路面的高溫抗車轍性能、低溫抗開裂性能, 提高路面的水穩(wěn)定性、耐疲勞性、抗老化性、行車舒適性等, 是擺在廣大筑路人員面前的首要難題。改性瀝青S BS 的引用正是解決這一難題的良好途徑。表1改性瀝青材料主要指標(biāo)指標(biāo)針入度25/0. 1mm15/cm延度5/cm軟化點/含蠟量/密度/彈性恢復(fù)25/%質(zhì)量損失/%RTF OT針入度比/%后延度5/cmg cm -3殼牌瀝青原技術(shù)要求樣AH 2707160801004454+3%SBS 改性后547263. 381技術(shù)要求(S BS 類I -D 型 大

3、于40-大于20大于60-大于70小于1大于65大于10049. 61. 210. 778不大于31室內(nèi)試驗S BS 是一種內(nèi)聚力很大的強(qiáng)韌性材料, 拉之能長, 壓之能扁,外力消除即恢復(fù)原狀。瀝青中加入S BS 并沒有與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 主要是物理地分散、切混、吸附、膠聯(lián)。無論分散的如何均勻, 也不可能成為完全的均質(zhì)體, 仍然在瀝青均質(zhì)中混進(jìn)了雜質(zhì), 是兩相或多相的混合體。如何評價S BS 的技術(shù)性能, 目前生產(chǎn)上常用的方法是通過瀝青性能指標(biāo)的變化程度來衡量。大新高速公路路面八標(biāo)瀝青混凝土路面采用了S BS 施工, 表1為瀝青及摻加S BS 后材料的試驗指標(biāo)。由表1可知摻入S BS 后瀝青的

4、針入度降低了17, 延度降低30左右, 軟化點提高了13. 7, 針入度比提高0. 3。各項指標(biāo)有了大幅提高。的最小配筋率。HR B400級鋼筋因為強(qiáng)度高, 安全儲備大, 性能好, 經(jīng)濟(jì)效益顯著, 已被列為現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所推廣使用的主導(dǎo)鋼筋。對于已有工程或者已用HP B235級,HR B335級鋼筋設(shè)計的工程, 應(yīng)優(yōu)先選用HR B400級鋼筋代換。具體做法如下:1 在現(xiàn)澆樓板中, 用HR B400級鋼筋代換HP B235級鋼筋, 不僅提高安全度, 減少裂縫, 而且還可節(jié)省大量鋼筋。如果已有工程在普通鋼筋混凝土樓(層 面梁中, 原采用HP B235級鋼筋, 或先按HP B235級鋼筋設(shè)計

5、又符合以上條件時, 只需按等強(qiáng)度代換為HR B400級鋼筋即可。如果采用直徑為10mm 以上的配筋時, 則必須驗算裂縫寬度。不大于0. 8不小于55不小于500. 78132改性瀝青配合比設(shè)計:改性瀝青混凝土配合比設(shè)計同普通瀝青混凝土配合比設(shè)計基本相同。相比, 僅是增加了車轍試驗來確定改性劑的摻量。其過程為:1 目標(biāo)配合比設(shè)計, 先進(jìn)行瀝青及各種原材料的試驗, 合格后以五種油石比進(jìn)行試配, 進(jìn)行瀝青混合料各項試驗(流值、穩(wěn)定度、空隙率、密度、飽和度 , 定出最佳油石比。中上面層還要進(jìn)行車轍試驗, 車轍通不過, 需重新調(diào)整礦料比例, 調(diào)整改性瀝青的改性劑量, 最后定出瀝青混凝土的配合比。2 生產(chǎn)

6、配合比設(shè)計:由于瀝青混凝土拌和耬熱料倉的篩分結(jié)果和試驗室的篩分結(jié)果不一致, 需要調(diào)整冷料倉集料比例, 使其2 對于原設(shè)計為HP B235級鋼筋或HR B335級鋼筋的柱、梁、墻, 其縱向受力鋼筋的代換可按下列經(jīng)驗公式進(jìn)行:HP B235級鋼筋:HR B400的總面積=HP B235級鋼筋面積×210/360;HR B335級鋼筋:HR B400的總面積=HR B335級鋼筋面積×300/360;但應(yīng)注意考慮構(gòu)造要求及滿足裂縫寬度要求, 必要時應(yīng)增加計算。3 當(dāng)原設(shè)計為550級冷軋帶肋鋼筋時, 可采用等直徑、等間距的HR B400級鋼筋代換, 有利于提高結(jié)構(gòu)安全度。Combi

7、ned with ne w codes discuss reinforcement replacementLIU Yong 2sheng(Taigu Architecture Design Office , Taigu 030800, China Abstract :In this article the present situation of rein forcement replacement is simply analyzed. Meanwhile combined with the new concrete design code and acceptance code the m

8、atters needing attention in rein forcement replacement are analyzed from strength , structure and deformation. Author recom 2mend HR B400(III rein forced bars for rein forcement replacement ; at the same time special construction methods are proposed. K ey w ords :rein forcement replacement , struct

9、ural strength , crack width , ratio of rein forcement收稿日期:2003201222作者簡介:劉愛(19652 , 男,1989年畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)道橋?qū)I(yè), 工程師, 山西遠(yuǎn)方路橋有限公司, 山西大同037006第29卷第3期劉愛:SBS 改性瀝青在高速公路中的應(yīng)用2003年3月117熱料倉集料與集料目標(biāo)配比一致, 標(biāo)定冷料倉的轉(zhuǎn)速要通過拌和耬的拌和能力確定各種集料的上料轉(zhuǎn)速。大新高速公路第八合同段目標(biāo)配合比結(jié)果見表2。3 在定出生產(chǎn)配合比的基礎(chǔ)上, 為使瀝青拌和耬出料與目標(biāo)配比一致, 需多次拌料進(jìn)行驗證試驗。表2摻3%SBS 瀝青混凝土生

10、產(chǎn)配合比級配空隙率粒料間隙飽和度實際密度理論密度穩(wěn)定度流值類型%率/%kN 0. 1mm g/cm 3g/cm 3AC 2204. 44. 75. 03. 73. 32. 813. 814. 014. 273. 076. 480. 32. 4152. 4172. 4192. 5092. 4992. 48810. 2311. 619. 4925. 831. 837. 7碾壓終了溫度的確定2. 2. 2復(fù)壓溫度在140160時能得到較高的壓實度, 當(dāng)溫度降至120以下時, 碾壓效果已不明顯, 繼續(xù)碾壓對壓實度的提高功效不大。所以終了碾壓溫度應(yīng)控制在120為宜。有效壓實時間的確定2. 2. 3有效壓

11、實時間是指混合料從攤鋪后的溫度降至最低允許碾壓溫度所需的時間。壓實的有效時間取決于混合料攤鋪后的表面溫度、風(fēng)力、碾壓的及時性及防粘輪而加的隔離水等, 在現(xiàn)場用傳感式溫度儀快速測算有效的壓實時間。攤鋪后初壓前是溫度下降最快的時間。所以, 施工中初壓時要尾隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓。碾壓速度的控制2. 2. 4碾壓速度在4m/min 6m/min 可使攤鋪層得到初步穩(wěn)定, 由于輪胎式壓路機(jī)對攤鋪層混合料的揉搓作用, 使結(jié)構(gòu)層能碾壓得更密實。所以在復(fù)壓過程中使用輪胎式壓路機(jī)是較好的。壓實方法2. 2. 51 初壓。選用9t 雙鋼輪壓路機(jī), 以2km/h 左右速度小振幅錯半輪壓實23遍, 后退時沿前進(jìn)碾壓的輪跡

12、行使。2 復(fù)壓。備注經(jīng)驗證:各項指標(biāo)均符合要求, 最佳油石比為4. 7%, 生產(chǎn)配合比為5倉4倉3倉2倉1倉礦粉=6242512285。其毛體積密度分別為2. 699、2. 687、2. 680、2. 673、2. 688、2. 687。2關(guān)鍵工藝的控制2. 1S BS 改性瀝青混凝土的攤鋪1 瀝青混凝土面層攤鋪前, 對下層表面要進(jìn)行嚴(yán)格的清掃并均勻地灑一層透層油。2 為確保每天攤鋪機(jī)只停一次, 只出一道橫縫, 必須對拌合機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、運(yùn)料自卸車做到認(rèn)真細(xì)致檢查和保養(yǎng)。易損件應(yīng)有足夠的儲備, 使機(jī)械故障率降到最低, 停機(jī)修理時間降到最少。3 當(dāng)鋪筑里程較長時, 鋪到較遠(yuǎn)處瀝青混凝土的生產(chǎn)

13、現(xiàn)場與施工現(xiàn)場相距較遠(yuǎn), 一輛車往返一次需要1h 以上時, 為防止運(yùn)輸過程中的溫度下降太快, 應(yīng)采用有防雨功能的帆布或加厚的遮蓋帆布。4 運(yùn)料車配置原則是寧可車等攤鋪機(jī), 而不能攤鋪機(jī)等車。為此, 選用的自卸車應(yīng)在20t 以上的大型車輛。還應(yīng)注意的是, 在自卸車結(jié)束運(yùn)輸時, 必須將車箱邊緣處的存料清理干凈, 僅靠自卸車自身反復(fù)的振動還不一定能脫落。因為改性瀝青的粘度及硬度較大, 結(jié)塊的混合料落入瀝青混凝土中會造成攤鋪的麻煩;S BS 改性瀝青混凝土的攤鋪溫度不得低于170, 要求其表面應(yīng)均勻一致, 無離析條帶和離析塊, 具有高標(biāo)準(zhǔn)的平整度、規(guī)定的松鋪厚度和要求的初始壓實度。應(yīng)注意的是:運(yùn)料自卸

14、車與攤鋪機(jī)恰到好處的配和是保證平整度的一個重要因素。必須防止料車撞擊攤鋪機(jī)或?qū)⒒旌狭蠟⒌街忻鎸?。其為主要的壓實階段, 在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實度, 因此復(fù)壓應(yīng)該在較高的溫度并緊跟初壓進(jìn)行, 該工程采用16t 以上輪胎式壓路機(jī)。3 終壓。用11t 以上雙鋼輪壓路機(jī)振動碾壓。3改性S M A 瀝青混合料的質(zhì)量控制S M A 混合料制造過程中的質(zhì)量控制, 與普通熱料瀝青沒有差別, 主要控制項目如下。3. 1拌和溫度瀝青加熱溫度為165175, 礦料溫度185190, 混合料出廠溫度175180, 高溫不超200, 超200為廢料, 碾壓溫度應(yīng)大于140。3. 2拌和時間由于摻入改性劑, 拌和時間

15、要大于50s , 比普通瀝青混合料多拌5s 。3. 3礦料級配對間歇式拌合設(shè)備, 必須要求逐盤打印各個熱料倉的級配結(jié)果、礦粉數(shù)量、每盤混合料的總質(zhì)量, 隨機(jī)計算出礦料級配, 并與標(biāo)準(zhǔn)配比進(jìn)行對照。S M A 標(biāo)準(zhǔn)級配范圍本身就比普通瀝青混合料的容許范圍窄得多, 其配料誤差也必須滿足施工要求, 對纖維質(zhì)量誤差不應(yīng)超過要求數(shù)量的±10%。2. 2S BS 改性瀝青混凝土路面的壓實S BS 改性瀝青混凝土路面的壓實性能受到配合比設(shè)計、瀝青品種、壓實溫度等因素的影響, 其中以壓實溫度的影響最大。因此, 只有掌握溫度對壓實度性能的影響規(guī)律, 才能保證壓實度和使用性能的要求。初壓溫度的確定2.

16、2. 1當(dāng)初壓溫度過低時,S BS 改性瀝青粘度高, 難以壓實, 如過度碾壓就會出裂縫。所以, 應(yīng)盡可能在剛攤鋪完就緊跟碾壓, 即使壓路機(jī)離攤鋪機(jī)1m 左右都是允許的, 大新高速公路第八合同段設(shè)1臺9t 光輪壓路機(jī)跟在攤鋪機(jī)前碾壓。3. 4瀝青用量要求每天每一臺拌合機(jī)取樣抽提篩分不小于1次, 油石比誤差不能超過0. 3%。4結(jié)語由于S BS 的加入, 瀝青混凝土路面的路用性能得到了良好的改善, 尤其是瀝青路面的水穩(wěn)定性、耐疲勞性、抗老化性、行車舒適性等有了明顯的提高。同時新的改性劑的產(chǎn)生以及特殊道路要求的變化, 需要加大力度研究和推廣改性瀝青。Application of SBS modified asphalt in expressw ayLIU Ai(Shanxi Yuanfang Road and Bridge Co. Ltd. , Datong 037006, China Abstract :T aking the pavement engineering as example the advantages of filling m odified asphalt in asphalt concrete pavement are elaborated ; at the same time its assessment method , the