一、概述
目前聚合物改性瀝青按照改性劑的不同,一般將其分為三類:1)橡膠類:丁苯橡膠(SBR),天然橡膠(NR),丁二烯橡膠(BR),其中SBR是世界上應(yīng)用最廣的改性劑之一;2)樹脂類:乙烯—乙酸乙烯共聚物(EVA),聚乙烯(PE);3)熱塑性橡膠類:SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物)、SE(苯乙烯—聚乙烯)等。而且是目前世界上最為普遍使用的道路瀝青改性劑,也成為我國今后道路瀝青改性劑的發(fā)展方向。另外,SBS改性瀝青有四種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。改性瀝青指標(biāo)中I-A型及I-B型適用于寒冷地區(qū),I-C型用于較熱地區(qū),I-D型用于非熱地區(qū)及重高交通量地段;從A到D,針入度變小,瀝青變硬,其高溫性能好,但低溫性能下降,因此,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚣敖煌繝顩r選擇改性瀝青類型。
二、SBS瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)
2.1 原材料要求
1)粗集料。粗集料應(yīng)具有良好的顆粒形狀,并要求采用反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)。上面層使用堅(jiān)硬、耐磨的玄武巖集料。
2)細(xì)集料。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,對瀝青混合料影響較大,對于高速公路、一級公路瀝青混合料,天然砂不宜使用。所以要用細(xì)集料亳阜高速公路人工砂檢測指標(biāo)見表1。
表1 瀝青面層用細(xì)集料檢測數(shù)據(jù)
指標(biāo) |
檢測數(shù)值 |
視密度 |
2.676 |
堅(jiān)固性(>0.3 mm部分)/% |
5.8 |
砂當(dāng)量/% |
72 |
3)填充料。這里說的瀝青混合填料是有明確規(guī)定的,那些臟的和濕的的是不符合標(biāo)準(zhǔn)的,而且質(zhì)量也有其嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),該工程中瀝青面層用填充料檢測的依據(jù)十分明確,如果不達(dá)標(biāo)的話,是不會(huì)被采用的。
4)SBS改性瀝青。在SBS改性瀝青實(shí)驗(yàn)與檢測過程中要注意以下兩個(gè)問題:第一,試驗(yàn)樣品的取樣。當(dāng)然,檢驗(yàn)也是要有一定的規(guī)則的,采取數(shù)學(xué)上的分層抽樣法,也就是說,最少也要以車位單位檢查一次,而且,檢測時(shí)一定要做到均勻,不能只從一個(gè)地方檢測,以避免不該出現(xiàn)的失誤,不僅如此,在檢測時(shí)要對SBS改性瀝青進(jìn)行加熱處理,而且只能是一次,否則會(huì)影響檢測結(jié)果。第二,在進(jìn)行軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí),要嚴(yán)格采用澆筑試樣環(huán),以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
2.2.1 級配。瀝青混合料級配原則:控制篩孔2.36 mm以下篩孔通過量應(yīng)小于40,使級配達(dá)到密實(shí)、嵌擠,提高高溫穩(wěn)定性。亳阜高速公路所確定的瀝青混合料礦料級配見表2。
表2 亳阜高速公路瀝青混合料礦料級配
篩孔尺寸/mm |
16 |
13.2 |
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.6 |
0.3 |
0.15 |
0.075 |
通過率/% |
100 |
92.8 |
75.7 |
46.7 |
28.1 |
20.5 |
17.6 |
12.2 |
9.6 |
5.2 |
規(guī)范范圍 |
100 |
90~100 |
68~85 |
38~68 |
24~50 |
15~38 |
10~28 |
7~20 |
5~15 |
4~8 |
2.2.2 混合料技術(shù)指標(biāo)。為達(dá)到混合料技術(shù)指標(biāo),表面的瀝青一定要做好防水工作,也就是要保證瀝青的密實(shí)性,當(dāng)然這只是一方面,另一方面,又要有一定的粗糙度,滿足抗滑的要求,因此,需要對瀝青混合料的體積指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的限制(見表3)。本工程配合比設(shè)計(jì)中,最佳油石比選定為5.2%。
表3 瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
試驗(yàn)項(xiàng)目 |
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) |
試驗(yàn)項(xiàng)目 |
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) |
擊實(shí)次數(shù)/次 |
兩面各75 |
穩(wěn)定度/kN |
≥8.0 |
流值/0.1 mm |
15~40 |
空隙率/% |
3~6 |
瀝青飽和度/% |
70~85 |
殘留穩(wěn)定度/% |
>85 |
車轍動(dòng)穩(wěn)定度/次·mm-1 |
>2 800 |
水穩(wěn)定性/% |
>85 |
低溫破壞應(yīng)變/με |
>2 500 |
滲水系數(shù)/mL·min-1 |
<120 |
2.2.3 注意事項(xiàng)
1)拌制試件時(shí)一定要做好模擬工作,當(dāng)然,要達(dá)到這個(gè)目的可以有多個(gè)方法,但是如果考慮成本和操作等方面因素,那么你就可以采用小型拌合機(jī)。
2)制作試件時(shí)要隨機(jī)應(yīng)變,擅用替代法,因?yàn)檫@與施工現(xiàn)場是兩個(gè)完全不同的情況,所以該簡單化的應(yīng)該盡量的簡單化。注重操作的靈活性。
3)試件成型溫度:試件拌合溫度165℃~175℃,試模預(yù)熱溫度165℃~175℃,擊實(shí)溫度145℃~155℃。
4)瀝青混合料試件密度試驗(yàn)方法:上、中、下面層瀝青混合料統(tǒng)一用表干法。
5)計(jì)算瀝青混合料試件理論密度時(shí),大于4.75 mm的粗集料的密度采用毛體積相對密度,小于4.75 mm的細(xì)集料采用表觀相對密度。
6)試件的配料、拌和均應(yīng)單個(gè)進(jìn)行,以確保試驗(yàn)結(jié)果的一致性。
三、SBS改性瀝青混合料的施工
1)SBS改性瀝青由國內(nèi)企業(yè)預(yù)混生產(chǎn),當(dāng)改性瀝青發(fā)至工地時(shí),應(yīng)先驗(yàn)收廠家提供的發(fā)貨合格證,檢查改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)是否符合本工程所提出的要求。
2)SBS改性瀝青如何儲(chǔ)存,請注意廠家說明,如儲(chǔ)存溫度、儲(chǔ)存時(shí)間(有效期)。
3)改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì),目前仍采用馬歇爾試驗(yàn)方法,但因?yàn)楦男詾r青粘度大,在碎石表面的瀝青膜面厚,故瀝青用量比普通瀝青混合料大約要大0.2%。
4)施工期間對改性瀝青質(zhì)量抽查檢驗(yàn),主要指標(biāo)是針入度、軟化點(diǎn)、儲(chǔ)存穩(wěn)定性(不僅看軟化點(diǎn)差,而且要看軟化點(diǎn)有無下降,若軟化點(diǎn)下降不大于5℃,可認(rèn)為合格),其他指標(biāo)一般可以不測或少測。
5)在改性瀝青混合料正式生產(chǎn)前,宜進(jìn)行試生產(chǎn),并鋪筑不少于200 m試驗(yàn)路,其目的在于調(diào)整拌合溫度和拌合時(shí)間。
6)改性瀝青混合料攤鋪施工,氣溫應(yīng)在10℃以上季節(jié)完成。
7)施工時(shí),為防止改性瀝青混合料在運(yùn)輸途中降溫太多,無論路途長短都應(yīng)加蓋帆布,不要圖省事怕麻煩。
8)攤鋪前,底層要清理干凈,并灑上乳化瀝青,以增強(qiáng)上、下層粘結(jié)。
9)混合料攤鋪應(yīng)連續(xù)、均勻、不間斷,以保證良好的平整度,不能來一車攤鋪一車,造成停機(jī)過多。
10)攤鋪時(shí)要注意觀察混合料表面無離析、橫向裂紋等現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)有離析、裂紋等缺陷,應(yīng)采取措施解決。
11)上面層宜采取全寬一次攤鋪,故不存在接縫問題。攤鋪后應(yīng)及時(shí)組織碾壓,初壓溫度不應(yīng)低于150℃。復(fù)壓先用振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)碾壓兩遍,然后使用輪胎壓路機(jī)碾壓,或者直接使用輪胎壓路機(jī)碾壓,注意檢查輪胎的氣壓是否一致。
12)在施工過程中要注重質(zhì)量的檢測。為了達(dá)到這個(gè)目的,我們分為幾個(gè)方面來實(shí)施,第一,對于瀝青面層混合料,我們要檢測它的壓實(shí)效果,方法明確,利用空隙率,但空隙率計(jì)算時(shí),需要最大理論密度,所以為了使結(jié)果更加明確,我們要保證每天實(shí)測作為計(jì)算數(shù)據(jù)。第二點(diǎn)是瀝青混合料壓實(shí)度的檢驗(yàn),對于這項(xiàng)檢測,我們要做到以實(shí)測芯樣為準(zhǔn)。
四、結(jié)語
SBS改性瀝青因?yàn)楦鞣矫娑急容^出色,在我國定會(huì)有很大的市場空間,而且,將在道路中發(fā)揮重要作用。但在SBS改性瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)施工中有其特殊性,總結(jié)SBS改性瀝青施工技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),有利于提高SBS改性瀝青混凝土的使用效果,達(dá)到提高路用性能的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉立創(chuàng),梁新慶. 淺談SBS改性瀝青卷材屋面防水施工技術(shù)[J]. 中國科技信息,2011,(14). [2]鐘茂林. SBS改性瀝青配合比設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的應(yīng)用[J]. 廣東建材,2009,(8).