改性瀝青在上面層路面鋪筑中的應(yīng)用

1、SBS改性瀝青在上面層路面鋪筑中的應(yīng)用 摘要目的：為防止瀝青路面早期破壞；方法：通過室內(nèi)試驗(yàn)，分別對(duì)常規(guī)瀝青、SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測定，對(duì)瀝青混合可高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能、凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行了試驗(yàn)分析；結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果表明，SBS改性瀝青混凝土具有優(yōu)良的路用性能；結(jié)論：采用SBS改性瀝青進(jìn)行上面層鋪筑，針對(duì)改性瀝青路面的施工特點(diǎn)，制定科學(xué)的施工方案和合理的質(zhì)量控制可以有細(xì)小的控制瀝青路面早期破壞。 關(guān)鍵詞改性瀝青 施工工藝 瀝青路面 抗裂性能 車轍 1、引言 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量的不斷增長，瀝青路面均出現(xiàn)一定程度的早期破壞。調(diào)查資料顯示，超限運(yùn)輸、氣候因素、設(shè)計(jì)施工方案不當(dāng)

2、的諸多因素導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)早期破壞。如何對(duì)出現(xiàn)破壞的道路進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救，保證道路的使用性能，本文結(jié)合G208國道長治境內(nèi)段（K897+085-K1003+439）路面大修工程進(jìn)行了研究，G208國道（晉中界長治界）公路全長124.354，是山西省重點(diǎn)建設(shè)的省際快速通道打通至長治公路的組成部分，在山西省干線公路網(wǎng)站中占有十分重要的地位。全線采用改性混凝土路面，上面層4細(xì)粒式瀝青碎石，下面層是,6中粒式瀝青碎石。山西省公路沿線雨量較少，夏季平均氣溫高于25，平均日交通量大于2萬輛，其中絕大多數(shù)為重載運(yùn)煤貨車。為防止瀝青路面出現(xiàn)早期損害，晉中界長治段（K879+085-K1003+439）在設(shè)計(jì)施工中

3、采取了一系列技術(shù)措施，其中，通過路面抗滑磨耗層路用性能的研究，在瀝青混合料中采用了SBS改性瀝青，并在施工中采取了科學(xué)的施工工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制手段，收到了良好的效果。2.原材料的技術(shù)要求2.1瀝青采用優(yōu)質(zhì)SBS改性瀝青。2.2粗集料應(yīng)采用石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔不含風(fēng)華顆粒，近似立方體顆粒的碎石，粒徑大于4.75min，宜采用玄武巖集料。 2.3細(xì)集料，采用堅(jiān)硬、清潔、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)級(jí)配的人工扎制玄武巖或石灰?guī)r細(xì)集料。2.4填料宜采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，礦粉必須干燥清潔。2.5抗剝離劑，根據(jù)誰損害性能試驗(yàn) 決定瀝青上面層是否用抗剝離劑，一般摻加量為瀝青質(zhì)量0.4%.2.6穩(wěn)定

4、劑，采用優(yōu)質(zhì)的木質(zhì)素絮，摻加比例為瀝青混合料總質(zhì)量的0.3%0.4%。 3.室內(nèi)試驗(yàn)研究3.1瀝青蒸發(fā)殘留物質(zhì)標(biāo)在基質(zhì)瀝青中參加3%、5%的SBS改性劑，進(jìn)行政法殘留瀝青性質(zhì)試驗(yàn)，包括針入度（25，100g，5s）、5延度、軟化點(diǎn)試驗(yàn)。按照公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表1. 檢測項(xiàng)目 3%SBS檢測指標(biāo) 5%SBS檢測指標(biāo) 規(guī)范要求 針入度25，100g.5s（0.1mm） 46 44 40 針入度指數(shù) 0.29 0.280.2 延度5/min,5（cm） 38 3420 軟化點(diǎn)（ 71 6760運(yùn)動(dòng)粘度135（Pa.s） 1.4 1.2 3 彈性恢復(fù)25/% 77 7570

5、損失量（%） 0.23 0.271.0 針入度比（25）* 76 7965延度5cm/min.5（cm）* 32 3415表1蒸發(fā)殘留物質(zhì)瀝青性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)表明：隨著改性劑的加入，瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度制表性能等指標(biāo)均有改善，改性劑不僅可以改善瀝青政法殘留物的高溫穩(wěn)定性，而且對(duì)于瀝青蒸發(fā)殘留物的低溫抗裂性能也有較大的改善。3.2瀝青混合料試驗(yàn)為了確保瀝青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能，選用優(yōu)質(zhì)碎石，級(jí)配設(shè)計(jì)見圖1，以SBS作為改性劑配制兩組瀝青混合料，分別代表基質(zhì)瀝青、5%SBS成型試件進(jìn)行瀝青混合料的濕輪磨耗試驗(yàn)，車轍試驗(yàn)和凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，來綜合評(píng)價(jià)SBS改性瀝青混合料的路用性能。

6、通過率%篩孔孔徑/mm圖1 瀝青混合料級(jí)配曲線4.影響瀝青混合料路用性能的生產(chǎn)因素分析4.1拌和溫度因素改性瀝青混合料攤鋪溫度比基質(zhì)瀝青混合料攤鋪溫度高10-20，故改性瀝青拌和溫度應(yīng)形影提高，同時(shí)每車混合料進(jìn)行溫度檢測，溫度過高或者過低的混合料都廢棄。4.2拌和時(shí)間因素改性瀝青的粘度比基質(zhì)瀝青高，拌和難度較大，故拌和時(shí)間應(yīng)相應(yīng)增加，拌和時(shí)間要確保瀝青混合料拌和均勻，瀝青和礦料充分裹覆，確保礦料表面的瀝青膜均勻且要達(dá)到一定的厚度。4.3瀝青混合料的運(yùn)輸因素瀝青混合料運(yùn)輸時(shí)，無論運(yùn)距遠(yuǎn)近，都要用油布進(jìn)行覆蓋，覆蓋時(shí)綁扎要牢固，防止運(yùn)輸過程中瀝青混合料溫度過度失效。4.4瀝青混合料的攤鋪機(jī)壓實(shí)因素

7、采用2臺(tái)攤鋪機(jī)同向階梯型攤鋪。攤鋪前，要根據(jù)拌和站的產(chǎn)量、運(yùn)距、最小攤鋪速度（2.0m/min），確定運(yùn)輸車輛數(shù)量和攤鋪速度。攤鋪過程要均勻、平穩(wěn)、連續(xù)，同時(shí)要處理好攤鋪機(jī)起步時(shí)的橫向縫以確保路面的平整度，嚴(yán)格遵循“從低到高、緊跟慢壓”的原則，碾壓設(shè)備采用3臺(tái)雙鋼輪DD-110型振動(dòng)壓路機(jī)。2臺(tái)25t膠輪壓路機(jī)進(jìn)行階梯形斷面碾壓，其壓實(shí)作業(yè)參數(shù)按表3，碾壓時(shí)，壓路機(jī)速度要均勻，重疊寬度要適中，禁止在熱的瀝青混合料上急?；蚣鞭D(zhuǎn)，并派有專人向輪胎壓路機(jī)的輪胎上涂抹植物油，碾壓成型后的瀝青混合料表面應(yīng)平整密實(shí)，無輪跡、裂縫和松散等現(xiàn)象。5.SBS改性瀝青路面施工工藝5.1SBS改性瀝青混合料的運(yùn)輸S

8、BS改性瀝青混合料在運(yùn)輸過程中，首先應(yīng)保證運(yùn)力滿足要求，運(yùn)料車盡量勻速行進(jìn)，避免混合料離析、結(jié)塊或遭雨淋?，F(xiàn)場應(yīng)檢查瀝青混合料的質(zhì)量。根據(jù)拌和料、攤鋪機(jī)生產(chǎn)能力及運(yùn)距計(jì)算車輛數(shù)，保證攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)前面常保存有45輛待卸車，運(yùn)輸車輛采用大噸位運(yùn)輸車，保證運(yùn)力滿足要求。運(yùn)輸車輛的車廂應(yīng)清掃干凈，洗刷油水混合物，嚴(yán)禁有雜物殘留在車廂；為防止瀝青混合料與車廂板粘結(jié)，在車廂側(cè)板和底部涂1：3的柴油水混合液。不管是否刮風(fēng)、下雨，運(yùn)料車均應(yīng)用完好的雙層蓬布覆蓋設(shè)施。采用數(shù)顯插入式熱電偶溫度計(jì)檢測瀝青混合料的出廠和運(yùn)到現(xiàn)場的溫度，插入深度大于150mm，在運(yùn)料車側(cè)面中部設(shè)檢測孔，孔口距車廂底面約300mm。在攤

9、鋪現(xiàn)場應(yīng)憑運(yùn)料單收料，并檢查瀝青混合料的質(zhì)量。如混合料的溫度過高或過低，應(yīng)該廢棄不用，已結(jié)塊或已遭雨淋的混合料也應(yīng)廢棄不用。卸料后，對(duì)殘余的混合料應(yīng)及時(shí)清除，防止結(jié)硬。5.2SBS改性瀝青混合料的攤鋪攤鋪SBS改性瀝青混合料的過程中，首先要修補(bǔ)、處理下承層，同時(shí)為確保上面層與下承層粘結(jié)完好應(yīng)灑布粘層油。攤鋪溫度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，并且要連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪，以確保攤鋪后連續(xù)、平整。攤鋪:攤鋪溫度宜控制在170180之間，不得低于160；攤鋪前，攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳狀態(tài)。螺旋布料器的料量以略高于其中心為度，避免攤鋪出現(xiàn)離析現(xiàn)象。攤鋪混合料前，應(yīng)預(yù)熱熨板到規(guī)定溫度，初始?jí)簩?shí)度不小于85%，攤鋪機(jī)熨平板必須

10、拼接緊密，防止卡入料將路面拉出條痕;上面層攤鋪厚度和平整度由平衡梁控制，應(yīng)密切注意平衡梁的粘料情況，發(fā)現(xiàn)粘料時(shí)及時(shí)清除，防止產(chǎn)生拉痕。攤鋪機(jī)行走前，應(yīng)嚴(yán)格按松鋪標(biāo)高用木板將熨平板墊好，確保起始攤鋪厚度滿足要求；連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪，是提高路面平整度的最主要措施，攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度按2.5m/min左右予以調(diào)整選擇，做到緩慢、均勻不間斷攤鋪，做到每天收工停機(jī)一次；攤鋪過程中應(yīng)隨時(shí)檢測調(diào)整松鋪厚度，確保松鋪厚度偏差在03以內(nèi)。目測混合料的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告技術(shù)負(fù)責(zé)人予以處理；注意攤鋪機(jī)接斗的操作程序，減少粗集料離析。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有約10

11、厚的熱料時(shí)擾料，這是在運(yùn)料車剛退出時(shí)進(jìn)行，而且應(yīng)在料斗兩翼才恢復(fù)原位時(shí)，下一輛運(yùn)料車即開始卸料，做到連續(xù)供料；雨后下承層未充分干前，不得繼續(xù)攤鋪。5.3SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)是保證瀝青上面層質(zhì)量的重要原則，應(yīng)注意碾壓的均衡、連續(xù)性，防止出現(xiàn)漏壓等現(xiàn)象。SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)是保證瀝青上面層質(zhì)量的重要原則，在不出現(xiàn)推移的前題下盡可能早壓，碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進(jìn)行。路面在冷卻前，車輛機(jī)械不得在路面上停放，并防止礦料等落在路面上。5.4改性瀝青混合料的路面接縫攤鋪機(jī)橫向接每天都要碰到的，其平接縫的具體做法是：攤鋪機(jī)駛離現(xiàn)場，由人工將端部混合料鏟后再

12、予以碾壓，將坡下部分用切割機(jī)切掉并清除，縫邊涂刷粘層瀝青。攤鋪機(jī)起動(dòng)前，熨平板要進(jìn)行預(yù)熱，將熨平板放在前鋪的面層上并與切縫邊對(duì)齊，下墊木板，攤鋪成松鋪厚度青混合料攤鋪層，用鋼輪壓路機(jī)從前鋪的面層上碾壓，每次向新鋪層推進(jìn)1015cm，直至將新鋪層壓密實(shí)，再進(jìn)行縱向正常碾壓，檢查接縫平整度是否符合要求。橫向接縫應(yīng)離橋梁伸縮縫20m以外，以確保伸縮縫兩邊路面表面的平順。5.5SBS改性瀝青混合料路面平整度控制措施施工前首先要保證中面層清潔、平整。施工中的平整度控制應(yīng)嚴(yán)格防止混合料產(chǎn)生離析，自卸車在裝料時(shí)要按規(guī)定的次數(shù)進(jìn)行移動(dòng)。改性瀝青混合料儲(chǔ)倉卸料口也不宜距自卸車太高，以免粗集料離析。攤鋪機(jī)應(yīng)均勻、

13、連續(xù)攤鋪。攤鋪機(jī)前灑落的混合料要及時(shí)清理，人工在攤鋪好的路上進(jìn)行修補(bǔ)往往適得其反。碾壓速度要與攤鋪機(jī)速度相匹配。碾壓遍數(shù)，應(yīng)遵循：先靜壓一遍、振動(dòng)兩遍、結(jié)束前靜壓二遍的五遍原則，同時(shí)要解決好粘輪與水隔離的關(guān)系。在碾壓時(shí)，先輕碾后重碾，先壓邊后逐步向路中心碾壓。按工藝規(guī)定的碾壓速度、遍數(shù)、重疊寬度進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)步驟，終壓用雙輪靜壓收面，最后壓平輪跡。SBS改性瀝青路面施工是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)，涉及范圍比較廣的一個(gè)系統(tǒng)工程。在施工過程中，要充分調(diào)動(dòng)施工人員的積極性和責(zé)任心，從原材料把關(guān)開始，對(duì)瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)等工藝上進(jìn)行層層把關(guān)，這樣才能鋪筑出優(yōu)良的路面工程。6.工程檢測結(jié)果分

14、析1）、室內(nèi)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)分析分別對(duì)普通瀝青混合料、SBS改性瀝青混合料進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下表：試驗(yàn)項(xiàng)目普通瀝青混合料SBS改性瀝青混合料級(jí)配類型AC-13AC-20AC-13AC-20齡期48小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)實(shí)測動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm)1880.5971582.9155726.7145249.8151764.7061740.3324846.0184500.0001842.1051507.1775727.1834841.149平均值1829.1361610.1415433.3054863.655從上表數(shù)據(jù)可以看出，使用SBS瀝青拌制的瀝青砼混合料，動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)比使用基質(zhì)瀝青拌制的瀝青

15、混合料的穩(wěn)定度高出最少3000次/mm。頭一段里提到了濕輪磨耗試驗(yàn)，凍融劈裂強(qiáng)度這兩個(gè)指標(biāo)在網(wǎng)上找點(diǎn)數(shù)據(jù)在表里補(bǔ)充一下，2）、室外檢測數(shù)據(jù)分析晉中界-長治（K879+085-K1003+439）路段，其中K879+085-K880+085段采用5%SBS改性瀝青，其余路段采用基質(zhì)瀝青。通車一年后，對(duì)該路段進(jìn)行檢測。編兩組數(shù)據(jù)（采用段的數(shù)據(jù)，未采用段的數(shù)據(jù)），從檢測結(jié)果可以看出，經(jīng)歷了一個(gè)季節(jié)性氣溫變化以及車輛荷載的反復(fù)作用，基質(zhì)瀝青段的車轍深度為10.3（15），其他路段均未出現(xiàn)車轍，滿足瀝青路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。同事鉆孔取樣多處發(fā)現(xiàn)施工層與原路面結(jié)合良好。7.結(jié)論室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)論表明，隨著改性劑的加入，改善了瀝青高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能，增強(qiáng)了瀝青混合料耐磨耗能力，抗車轍性能和抗裂性能，各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于基質(zhì)瀝青混合料。從養(yǎng)護(hù)工程使用效果表明，3%SBS改性段和5%SBS改性段的使用效果沒有明顯差異。兩者路用性能對(duì)比還需進(jìn)一步觀測。SBS改性