浅谈SBS改性沥青混合料路用性能与施工工艺

浅谈SBS改性沥青混合料路用性能与施工工艺

左秀艳 时宝武

摘 要：SBS改性沥青具有很好的耐高温、抗低温能力和较好的抗车辙能力，提出了SBS沥青混合料的原材料要求施工工艺控制要点，目前在国内高等级公路、城市干道和机场跑道等的广泛应用。本文结合工程实际经验和施工实践，从SBS改性沥青的优良性能和施工工艺角度对此进行了分析，为今后类似工程起到了一定的借鉴作用。论文发表,职称论文,论文网

关键词：SBS改性沥青 路用性能 施工 工艺

一、前言

道路石油沥青是一种温感性较大的黏结材料，有效使用温度范围较窄，无法直接使用于高、低温差大的场合，要有效增进传统沥青的性质，可利用SBS类合成橡胶，形成改性沥青。经适当加工程序产出的优质配方SBS改性沥青，具有较高的高温黏度、软化点、稠度剪变性、韧性、Tenacity、回弹性与低温延展性。若进一步配合油性安定剂，可以提高改性沥青的针入度，降低低温稠度或脆化点可大幅度扩大有效使用温度范围。

改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂，在温度和动能的作用下不仅可以互相合并还可以与沥青发生反应，从而极大地改善了沥青的力学性质，犹如在沥青混凝土中加了钢筋。改性沥青路面可以有效地提高其承载能力减少道路由于超载引起的疲劳，成倍延长道路使用寿命，因此，被广泛应用于高等级公路、市政道路、机场跑道的路面和桥梁工程中。

二、SBS改性沥青混合料主要路用性能

1、SBS改性沥青混合料的高温性能： 对于普通沥青混合料其高温抗变形能力作为主要评价指标之一，常用的试验方法有马歇尔试验、静态蠕变试验、动态蠕变试验、轮辙试验等。由大量试验研究表明：其变形特性可知静态试验不能用来评价其高温抗水久变形能力，因为静态试验测定的是总变形而不是残留变形。所以马歇试验和静态蠕变试验不能用来评价5B5改性沥青的抗车辙能力。

2、SBS改性沥青混合料抗疲劳开裂性能：沥青混合料在低于断裂强度的应力的多次重复作用下会产生开裂，即疲劳开裂。评价沥青混合料疲劳寿命的试验方法通常为小梁三分点试验，并分为控制应力法和控制应变法。研究表明，根据SBS含量的不同，其疲劳寿命可延长至3一5倍。

3、SBS改性沥青混合料的抗低温开裂能力：温度的升降循环使沥青混合料产生温度应力和应力松驰，当温度应力反复作用并超过开裂强度时，沥青混合料便产生低温开裂。拉伸试验不能很好地反映沥青混合料的低温开裂机理，而小粱冷冻试验可用来评价沥青混合料的低温抗裂能力。该试验是将两端固定的沥青混合料小梁放在一保温箱内降温，通过箱内的电子元件接收并记录沥青混合料小梁在降温过程中发声的次数，以此来反映沥青混合料开裂的产生与裂缝扩张的发展过程，经试验后发现：当SBS含量为3%时开裂温度降低8- 9℃ ，,当SBS含量为7%时，开裂温度可以降低19- 21℃。

4、SBS改性沥青混合料的抗剥落能力：SBS在沥青中所形成的三维网状结构而大大提高了

改性沥青的粘聚性的对矿料的裹附能力，因而改善了其抗剥落能力。混合料中的矿料会在外力作用下或在水的浸泡下剥落，从而份致路而磨耗层的服务能力下降。而水剥落时常用残留马歇尔稳定度试验来衡量。当SBS含量为7%时，抗剥落能力可提高一倍。

三、SBS改性沥青混合料施工工艺

SBS改性沥青作为一种新材料在沥青材料的技术性质方面大大提高，其作用十分明显使沥青路面高温不推、低温不裂、保证安全快速行车，延长使用年限。能及时适应城市交通要求。SBS改性沥青在运输储存和路面面层施工有一些与基质沥青不同的要求。因此，只有正确使用方能达到预期效果。

1、原材料质量控制

1.1、粗集料：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并具有良好的颗粒形状。

　　1.2、细集料：细集料包括人工砂和天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，其中细集料必须干燥、洁净、并且无风化及无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性，对于高速公路、交通量大的城市道路沥青混合料，天然砂的含量不宜超过20%，可用小于3mm的石屑粉代替天然砂。

1.3、填充料：改性沥青混合料填充料宜采用石灰岩、岩浆岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，不得使用除尘的回收粉；当采用水泥、消石灰粉作填料时用量不宜超过矿料总量的2% ；对于沥青表面层混合料不得在混合料生产过程的回收粉尘。

　　1.4、进场材料要按规范进行检验。堆料场要进行场地硬化，不同规格的料堆间设置隔离墙。料堆要有明显标示。

2、施工工艺

2.1、改性沥青制作工艺：在加热基质沥青并泵入改性设备前掺入抗剥落剂，应保证掺量符合设计要求，基质沥青的0.3%，严防漏掺；基质沥青加热到160℃～165℃时，泵入到改性设备。控制导热油温度， SBS的加热温度不宜超过190℃；研磨时间不应少于30min，研磨遍数与现场研磨机台数有关，在最多三遍的研磨后，又通过三台磨机的流水作业可一次完成研磨；加强对操作工人的管理，保证SBS掺量。 试验室按规定频率，观测颗粒粒径和均匀性频率不小于30%，软化点和针入度每日检测2次，对改性沥青质量进行抽检。

2.2、生产、拌合及运输要求：运输的技术要求SBS沥青在生产后的装车温度必须保持在160℃以上，运到混合料拌合场的温度不应低于140℃，运输车辆须在24 h内运到指定地点，并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。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。拌和必须均匀，只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能，对于密级配(AC-131 )混合料，应做到拌和后的混合料均匀，无细料和粗料分离及花自、结成团块的现象。由于SBS改性沥青混合料的施工温度要求较高，建议拌合温度控制在160℃，运输车必须加盖篷布或其他保温材料，为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，必须保证摊铺机前至少有两辆车等待卸料，决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足改性沥青路而施上技术规范的技术要求。

2.3、SBS改性沥青混合料摊铺：SBS沥青混合料在摊铺时应尽量连续不断的施工，以减少摊铺机和压路机的停顿，应尽量减少缝，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。摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。摊铺速度应控制在2米/分钟，禁止随意变换速度或中途停顿。提高摊铺过程中的预压密实度。可适当提高夯锤振捣频率，使剩余压实系数减少，初压痕迹小，进而确保路面的最终平整度。

2.4、碾压技术要求：对于密级配型混合料，其适宜的碾压温度范围是130℃--150℃，其最终碾压温度不低于110℃。SBS沥青混合料的压实遵循以下原则进行：按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压，压路机必须紧跟摊铺机的后而，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4 km/h -- 5 km/ h之间恒速行驶压路机。倒退时关闭振动，方向要逐渐地改变，不许拧着弯行走，不允许在新铺沥青混合料上转向、掉头及左右移动和突然急刹车。

四、结语

SBS改性沥青混合料作为施工中的一种新材料、新工艺在道路施工中要严格区别与基质沥青不同特点的施工工艺，应严格控制每个施工关键细节以确保施工质量。SBS沥青混合料具有高温抗车辙、低温抗裂 并且有良好的弹性恢复能力能够极大地改善沥青路面的水稳定性和路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，延缓了沥青的老化.。SBS改性沥青以其良好的性能正在被广泛推广与应用，促进了公路与城市道路建设的快速发展，必将起到积极的作用。

作者简介：左秀艳，1967-12-29，中庆建设有限责任公司，高级工程师，主要研究方向：道路与桥梁工程技术。

参考文献

[1] 公路改性沥青路面施工技术规范（JTJ036-98），人民交通出版社，北京：1999年.

[2] 沈金安，改性沥青与SMA路面，人民交通出版社，北京：1999年7月.

[3] JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，人民交通出版社，北京：2000年.