SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)探討

2525SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)探討楊錫明1邱讓輝2黃慧君（1新余市公路局（2撫州市公路局新余 338000）撫州 344000）摘要：結(jié)合江西省昌金高速公路 改性瀝青的配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要介紹 改性瀝青的配合比設(shè)計(jì)思路及技術(shù)指標(biāo)要求,供大家參考。關(guān)鍵詞：道路工程； 改性瀝青；配合比設(shè)計(jì)；探討昌金高速公路處于滬瑞高速公路江西境內(nèi)西段，由昌傅至金魚(yú)石，全長(zhǎng)168km。根據(jù)昌金項(xiàng)目辦及設(shè)計(jì)要求，上油面層4cm厚AK-13A型采用改性瀝青部分標(biāo)段中面層也采用改性瀝青作為試點(diǎn)?；|(zhì)瀝青為韓國(guó)SK,AH-70瀝青，改性劑為熱塑性橡膠共聚物，并制定了基質(zhì)瀝青、SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)。改性瀝青及原材料.填3料（礦粉）應(yīng)潔凈，干燥，質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》 ?？诓捎檬沂庸?， 0.075mm的通過(guò)率應(yīng)不小于70%。采用不超過(guò)礦料總量 2%的水泥，以改善集料的粘附性。不使用回收粉。1.各4種材料檢測(cè)指標(biāo)（表2）改性瀝青昌金高速公路使用的基質(zhì)瀝青為韓國(guó)SK，AH-70瀝青，改性劑為熱塑性橡膠共聚物，并制定1：試驗(yàn)項(xiàng)目基質(zhì)瀝青nnnnSBSODDnnnnn備注針入口 (100g)5s25℃,0.1mm)mm60-80n40延度(5cm/min,15n)cmn150n305nnnn(環(huán)球法)n46-55n70溶解度（三氯乙烯） %-n995—1_99—nnnn300n230nng/cm3n101nnn(蒸餾法）%n2-60n Pas——n160—粘度135nmm2/sn300n3nnPasnnnn %n05n10TF0T薄膜nnnn %n60n70RTFOT旋轉(zhuǎn)口加熱試驗(yàn)1度(20n)cmn100膜烘箱試驗(yàn)in(15n)cmn65n205nnnnnnPI+0.2-2離析，軟化點(diǎn)差nn2.5彈性恢復(fù)(25n)%—L80—PG分級(jí)（高溫等級(jí)）nPG76SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)，見(jiàn)表了基質(zhì)瀝青、試驗(yàn)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果規(guī)范要求試驗(yàn)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果規(guī)范要求壓碎值（%）15.4n280.075mm通率率(%)n0.54n1.0磨耗值（%）13.1n30口當(dāng)量75n50視nn (g/cm3)n2.819n2.5磨光值PSV54n42吸水率（%）n1.34n2.0沖擊值（%）17.4n28粘附性 （等級(jí)）5級(jí)n4級(jí)軟石nn (%)n3.3n5堅(jiān)固性（%）0.1n12抗壓強(qiáng)n（等級(jí)）1級(jí)n口細(xì)長(zhǎng)扁平nn（%）n120n15表瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)2.合1成級(jí)配為了保證上面層有達(dá)到設(shè)計(jì)構(gòu)造深度 ,磨擦系數(shù),滲水要求 .我們通過(guò)多種級(jí)配組合 ,最終確定級(jí)配控制范圍 13.2mm通過(guò)率91%-95%,4.75mm通過(guò)率38%-42%,2.36mm通過(guò)率28%-32%,0.075mM率5%-7%左右較為合適。集2料昌金B(yǎng)段上面層粗集料采用輝綠巖，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。3mm-5mm、0mm-3mm也有用石灰石的，總的要求是不摻河砂。3mm-5mm材料， 0.075mm的通過(guò)率應(yīng)不大于5%，0mm-3mm材料， 0.075mm的通過(guò)率應(yīng)不大于15%。砂當(dāng)量大于60%。nn比例4U0432-9.5X75^36X18-016-0^XU50.0754#倉(cāng)28U00L>803J.5-0L3-0L3.-0L3.-0L3.-0L3--0L3--0.3-3#倉(cāng)25U00.U00._95X0-5.5-U.7-U.5--04--04-04-04-2#倉(cāng)16-400UU00-400?620446404-92-^0--4^--06-1#倉(cāng)25U00LU00U00U00-8U-4916^9483-92-4.3-nn4U00-U00--J00--J00--J00--J00--J00-U00-^958-^1nn2U00LU00-U00-U00-U00-U00-U00-U00-■999■850合成級(jí)配 AK-13A10094.572942.429.320.516.611.9856.4規(guī)范AK-13A要求中值-400U-95--^0--41.5-30-5465425-85--6—上限-400LU00-80--53--^0--30--23--48-U2-—8-下限-400L-90--60--30--20--45--40--J7--5---—Superpasc禁區(qū)上限-39.-41.6?2X1455下限_9HL^56J9.1^55表 生產(chǎn)配合比各檔材料篩分及合成級(jí)配表2.粉2膠比通常簡(jiǎn)單認(rèn)為是 0.075mm通過(guò)率與最佳油石比的比例，規(guī)范在1.0-1.2之間.而Superpase方法是指0.075mm以下用量與有效瀝青用量的比值 ,應(yīng)在1.0-1.6之間.通過(guò)近年來(lái)實(shí)踐 ,規(guī)范要求的粉膠比偏低,用油量大,保證了泌水性 ,但抗車轍能力明顯不足,近觀這幾年各地高速公路的路面破壞形式就可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題.因此建議規(guī)范粉膠比在1.0-1.4之間較為合適。.混3合料技術(shù)指標(biāo)（見(jiàn)表4）擊實(shí)溫度應(yīng)在基質(zhì)瀝青粘溫曲線確定的最佳碾壓溫度的基礎(chǔ)上增加 15℃-20℃，并與施工碾壓時(shí)溫度一致，控制在 160℃-165℃之間。表試驗(yàn)項(xiàng)目nnnnnnnnnn擊實(shí)次數(shù) （次）nnn50nnn75nnnnnnn穩(wěn)定度（KN）n75n80流值(0.1mm)20口4020口50空隙率 VA（％）4口103.5口4.5nnnnnn飽和度 VFA(％)60口7560口75nnnnn vma(％)n14514口16應(yīng)與空隙率相對(duì)應(yīng) nnnnnn %)n70n80nnnnnn %)n80n80nnnnnnnn3000n3000理4論密度理論密度一般采用計(jì)算法和實(shí)測(cè)法，實(shí)測(cè)法針對(duì)普通瀝青更為恰當(dāng)，改性瀝青采用計(jì)算法。由于改性瀝青其粘度大許多，測(cè)量精度難于保證，但可以作為參考對(duì)比。馬歇爾試件密度通常用表干法，計(jì)算法為了與試件密度相一致，規(guī)范規(guī)定粗集料用毛體積相對(duì)密度，細(xì)集料用表觀相對(duì)密度；而部分專家及科研院校偏向于粗集料用毛體積相對(duì)密度與表觀相對(duì)密度的平均值，這里爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于集料對(duì)瀝青的吸附作用有多少。表 5是3種理論密度的計(jì)算及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，僅供參考。表nnnnnnnnnnnnnnnn4.52.6022.6192.6024825902608259251257925972585礦5料間隙率無(wú)論是馬歇爾設(shè)計(jì)方法還是 Superpase設(shè)計(jì)方法,都是瀝青混合料的體積性質(zhì)指標(biāo)的確定 ,只是一個(gè)是擊實(shí)法,一個(gè)是旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法,相比之下Superpase設(shè)計(jì)方法更反映實(shí)際碾壓情況。體積指標(biāo)有3項(xiàng)：空隙率VA、飽和度 VFA、礦料間隙率VMA。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范沒(méi)有把 VMA作為一個(gè)強(qiáng)制性指標(biāo)，事實(shí)上VMA是影響瀝青路面使用品質(zhì)最主要的體積性質(zhì)指標(biāo)，在新規(guī)范討論稿中已有描述，并與 VADO料最大公稱粒徑建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系。表 6中12.5mm孔徑采用Superpase方案與現(xiàn)規(guī)范13.2mm孔徑不一致，供大家參考。―表_密級(jí)配瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)最小__技術(shù)要求nnn(知nnrnnnnnnnn(mm)nnrVMA值(%)5037.531526.5191612595475285995101111512131539.5101051112125131416410.5111151213135141617511.5121251314145151618125131351415155161719混6合料生產(chǎn)配合比試驗(yàn)結(jié)果一覽表（見(jiàn)表7）表nnn瀝青礦口飽穩(wěn)流殘留動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）凍融劈裂強(qiáng)度n]%Onn體積間隙和定穩(wěn)定n(％)度(g/cimOn口%On(%)n(%)度(%]度]KNO值Q1mm)度(%)4524854.510314869618.47263482493381101487461855292907)60008435.12.5003.011.714.879.418.8432.7nnnn"M514-1665-75>8.015-50n80n3000n80施工中的幾個(gè)問(wèn)題SBS瀝青是一種彈性塑膠類改性瀝青，正確使用可以顯著提高瀝青面層的抗車轍性能，增加耐久性，增強(qiáng)抗老化能力，延長(zhǎng)公路的使用壽命。與AH-70基質(zhì)瀝青相比，其粘度、軟化點(diǎn)明顯增加，因此決定了SBS瀝青與普通瀝青在運(yùn)輸儲(chǔ)存與面層施工等方面有不同的要求，只有正確使用才能達(dá)到預(yù)期效果。.改1性瀝青運(yùn)輸要求SBS瀝青出廠裝車溫度口 1600C,采用有保溫設(shè)施的瀝青專用車運(yùn)輸， 運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)大于 1400C，溫度過(guò)低將導(dǎo)致無(wú)法卸車。.改2性瀝青儲(chǔ)存要求SBS瀝青應(yīng)使用單獨(dú)的儲(chǔ)存罐，避免與其它瀝青混合，降低改性瀝青的性能；儲(chǔ)存溫度不宜超過(guò)TOC\o"1-5"\h\z1500C,若高于 1500c長(zhǎng)期儲(chǔ)存（ 1周或更長(zhǎng)時(shí)間） ,會(huì)破壞 SBS結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能下降；如果因雨季或其它原因，需長(zhǎng)期儲(chǔ)存（ 1個(gè)月之內(nèi)） ，應(yīng)降致 1300C以下，使用時(shí)建議采用加熱盤管或?qū)嵊图訜?，并加于攪拌?SBS瀝青在正常貯存條件下，保質(zhì)期一般為 30天。3.改3性瀝青泵送要求當(dāng)生產(chǎn)瀝青混合料時(shí)需要將瀝青泵送到混合料拌和樓中，由于改性瀝青粘性較大，為了確保過(guò)濾網(wǎng)眼不被堵塞，建議使用網(wǎng)眼較大的過(guò)濾器（9.5mm以上） ，同時(shí)加強(qiáng)瀝青管線的保溫措施。3.施4工溫度要求根據(jù)改性瀝青與基質(zhì)瀝青的粘溫曲線， SBS瀝青比基質(zhì)瀝青的溫度要提高 150C-200C，及試驗(yàn)路的

鋪筑情況，建議出口溫度 1850c左右，前2車出口溫度提高 50C,初壓不低于 1650c，碾壓終了不低于1200C。.碾5壓要求初壓：1臺(tái)鋼輪緊跟攤鋪機(jī)碾壓， 復(fù)壓：1臺(tái)鋼輪緊接著碾壓2-3遍，膠輪1遍，終壓：1臺(tái)鋼輪靜壓光面2遍。鋼輪碾壓時(shí)噴水量以保持鋼輪濕潤(rùn)就行，不宜過(guò)大。堅(jiān)持“緊跟慢壓，高頻低幅”的碾壓八字方針，不少壓漏壓，力爭(zhēng)在高溫下碾壓密實(shí)。.壓6實(shí)度檢測(cè)及取芯頻率為了路面整潔美觀，防止取芯位置早期破壞，及時(shí)掌握上面層壓實(shí)度、厚度及面層總厚度，建議正式開(kāi)工第一個(gè)工作日按單幅 300m取芯一個(gè)，以后500m一個(gè)。壓實(shí)度按理論密度的 93%,當(dāng)天馬歇爾密度的97%為控制指標(biāo)。需要探討的幾個(gè)問(wèn)題樁長(zhǎng)15-25m不等。最大錨固力4.施3工方法4.3抗.滑1樁的施工1350KN。1350KN?？够瑯兜拈_(kāi)挖采用挖孔的方4.上1面層材料材質(zhì)盡可能采用玄武巖、輝綠巖等材質(zhì)堅(jiān)硬的基性石料，應(yīng)盡量采用規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)。4.上2面層材料加工應(yīng)人工挑檢片石破碎，并附帶除塵設(shè)施，須有利于環(huán)保要求，確保各檔材料質(zhì)量滿足規(guī)范要求。集料生產(chǎn)按四檔進(jìn)行加工。4.加3強(qiáng)改性瀝青檢測(cè)，以“粘溫曲線”指導(dǎo)施工。4.改4性瀝青上面層攤鋪過(guò)程中，溫度下降很快，一般攤鋪過(guò)程溫度下降 200C-300C左右，所以壓路機(jī)必須緊跟慢壓， 為防止溫度下降太快， 還應(yīng)將初壓、（上接第 14頁(yè)）a b cqb-被動(dòng)土壓力 （取qb=0）圖5樁身受力及內(nèi)力圖當(dāng)取適當(dāng)?shù)腻^索張拉力 T,可使O點(diǎn)的彎矩為零（臨界狀態(tài)或靜態(tài)） 。這樣樁身受力可簡(jiǎn)化為圖 5，利用Mo=0即：T[sina?H=1/21q?H2可得到錨索中的c口拉力T=（q?H）/2sinac.錨2桿抗滑樁主要參數(shù)一般使用砂漿錨索。 錨索長(zhǎng) 30-40而其中錨固長(zhǎng)7m），錨索孔直徑 ①168mm，錨索 9口①15mm?？箍跇稊嗝鏋?2mD3m.，或2.213.4m。樁砼為C20。復(fù)壓連起來(lái)碾壓。.上5面層除了要滿足車轍、凍融劈裂強(qiáng)度比、殘留穩(wěn)定度、壓實(shí)度、平整度、厚度等指標(biāo)外，尚應(yīng)檢測(cè)構(gòu)造深度、磨擦系數(shù)及滲水系數(shù)。確保在急剎車情況下有足夠的滑行距離和水穩(wěn)定性。結(jié)語(yǔ)隨著SBS改性瀝青在我國(guó)進(jìn)一步的推廣應(yīng)用，改性瀝青必將在我國(guó)高等級(jí)公路路面中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，本文通過(guò) SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)探討，希望對(duì)以后有所幫助，若有不足之處，望各位同仁提出寶貴意見(jiàn)。參考文獻(xiàn)：[1]JTJ052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].[2]呂偉民.瀝青混合料設(shè)計(jì)原理與方法 [M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 ,2000.TOC\o"1-5"\h\zJTJ032-94,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 [S].JTJ036-98，公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 [S].[5]黃曉明，朱湘.瀝青路面設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社,2002.4.3錨.索2施工基本上同錨索框架。采用 MD-50DODO, ①89mm鉆桿， ①168mm套管口管鉆進(jìn)。錨索采用9束①15mm鋼絞線。結(jié)語(yǔ)自2000年4月12日至2001年12月進(jìn)駐云南昭麻公路邊坡治理項(xiàng)目施工以來(lái)，由于施工工藝技術(shù)先進(jìn)，共簽約