SBS改性瀝青配合比設(shè)計探討

2525SBS改性瀝青配合比設(shè)計探討楊錫明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)計簡要介紹 改性瀝青的配合比設(shè)計思路及技術(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；探討昌金高速公路處于滬瑞高速公路江西境內(nèi)西段，由昌傅至金魚石，全長168km。根據(jù)昌金項目辦及設(shè)計要求，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。基質(zhì)瀝青為韓國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庸ぃ?0.075mm的通過率應(yīng)不小于70%。采用不超過礦料總量 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SK，AH-70瀝青，改性劑為熱塑性橡膠共聚物，并制定1：試驗項目基質(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1度(20n)cmn100膜烘箱試驗in(15n)cmn65n205nnnnnnPI+0.2-2離析，軟化點差nn2.5彈性恢復(fù)(25n)%—L80—PG分級（高溫等級）nPG76SBS改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)，見表了基質(zhì)瀝青、試驗項目檢測結(jié)果規(guī)范要求試驗項目檢測結(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）5級n4級軟石nn (%)n3.3n5堅固性（%）0.1n12抗壓強n（等級）1級n口細(xì)長扁平nn（%）n120n15表瀝青混合料配合比設(shè)計2.合1成級配為了保證上面層有達(dá)到設(shè)計構(gòu)造深度 ,磨擦系數(shù),滲水要求 .我們通過多種級配組合 ,最終確定級配控制范圍 13.2mm通過率91%-95%,4.75mm通過率38%-42%,2.36mm通過率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的通過率應(yīng)不大于5%，0mm-3mm材料， 0.075mm的通過率應(yīng)不大于15%。砂當(dāng)量大于60%。nn比例4U0432-9.5X75^36X18-016-0^XU50.0754#倉28U00L>803J.5-0L3-0L3.-0L3.-0L3.-0L3--0L3--0.3-3#倉25U00.U00._95X0-5.5-U.7-U.5--04--04-04-04-2#倉16-400UU00-400?620446404-92-^0--4^--06-1#倉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配表2.粉2膠比通常簡單認(rèn)為是 0.075mm通過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.通過近年來實踐 ,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明這個問題.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)（見表4）擊實溫度應(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℃，并與施工碾壓時溫度一致，控制在 160℃-165℃之間。表試驗項目nnnnnnnnnn擊實次數(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)與空隙率相對應(yīng) nnnnnn %)n70n80nnnnnn %)n80n80nnnnnnnn3000n3000理4論密度理論密度一般采用計算法和實測法，實測法針對普通瀝青更為恰當(dāng)，改性瀝青采用計算法。由于改性瀝青其粘度大許多，測量精度難于保證，但可以作為參考對比。馬歇爾試件密度通常用表干法，計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密度，細(xì)集料用表觀相對密度；而部分專家及科研院校偏向于粗集料用毛體積相對密度與表觀相對密度的平均值，這里爭論的焦點在于集料對瀝青的吸附作用有多少。表 5是3種理論密度的計算及實測數(shù)據(jù)，僅供參考。表nnnnnnnnnnnnnnnn4.52.6022.6192.6024825902608259251257925972585礦5料間隙率無論是馬歇爾設(shè)計方法還是 Superpase設(shè)計方法,都是瀝青混合料的體積性質(zhì)指標(biāo)的確定 ,只是一個是擊實法,一個是旋轉(zhuǎn)壓實法,相比之下Superpase設(shè)計方法更反映實際碾壓情況。體積指標(biāo)有3項：空隙率VA、飽和度 VFA、礦料間隙率VMA。我國現(xiàn)行規(guī)范沒有把 VMA作為一個強制性指標(biāo)，事實上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_密級配瀝青混凝土配合比設(shè)計最小__技術(shù)要求nnn(知nnrnnnnnnnn(mm)nnrVMA值(%)5037.531526.5191612595475285995101111512131539.5101051112125131416410.5111151213135141617511.5121251314145151618125131351415155161719混6合料生產(chǎn)配合比試驗結(jié)果一覽表（見表7）表nnn瀝青礦口飽穩(wěn)流殘留動穩(wěn)定度（次/mm）凍融劈裂強度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施工中的幾個問題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，增強抗老化能力，延長公路的使用壽命。與AH-70基質(zhì)瀝青相比，其粘度、軟化點明顯增加，因此決定了SBS瀝青與普通瀝青在運輸儲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)施的瀝青專用車運輸， 運到現(xiàn)場應(yīng)大于 1400C，溫度過低將導(dǎo)致無法卸車。.改2性瀝青儲存要求SBS瀝青應(yīng)使用單獨的儲存罐，避免與其它瀝青混合，降低改性瀝青的性能；儲存溫度不宜超過TOC\o"1-5"\h\z1500C,若高于 1500c長期儲存（ 1周或更長時間） ,會破壞 SBS結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能下降；如果因雨季或其它原因，需長期儲存（ 1個月之內(nèi)） ，應(yīng)降致 1300C以下，使用時建議采用加熱盤管或?qū)嵊图訜幔⒓佑跀嚢瑁?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，為了確保過濾網(wǎng)眼不被堵塞，建議使用網(wǎng)眼較大的過濾器（9.5mm以上） ，同時加強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臺鋼輪緊跟攤鋪機碾壓， 復(fù)壓：1臺鋼輪緊接著碾壓2-3遍，膠輪1遍，終壓：1臺鋼輪靜壓光面2遍。鋼輪碾壓時噴水量以保持鋼輪濕潤就行，不宜過大。堅持“緊跟慢壓，高頻低幅”的碾壓八字方針，不少壓漏壓，力爭在高溫下碾壓密實。.壓6實度檢測及取芯頻率為了路面整潔美觀，防止取芯位置早期破壞，及時掌握上面層壓實度、厚度及面層總厚度，建議正式開工第一個工作日按單幅 300m取芯一個，以后500m一個。壓實度按理論密度的 93%,當(dāng)天馬歇爾密度的97%為控制指標(biāo)。需要探討的幾個問題樁長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_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)堅硬的基性石料，應(yīng)盡量采用規(guī)?；⒐S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)按四檔進行加工。4.加3強改性瀝青檢測，以“粘溫曲線”指導(dǎo)施工。4.改4性瀝青上面層攤鋪過程中，溫度下降很快，一般攤鋪過程溫度下降 200C-300C左右，所以壓路機必須緊跟慢壓， 為防止溫度下降太快， 還應(yīng)將初壓、（上接第 14頁）a b cqb-被動土壓力 （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點的彎矩為零（臨界狀態(tài)或靜態(tài)） 。這樣樁身受力可簡化為圖 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 30-40而其中錨固長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)壓連起來碾壓。.上5面層除了要滿足車轍、凍融劈裂強度比、殘留穩(wěn)定度、壓實度、平整度、厚度等指標(biāo)外，尚應(yīng)檢測構(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)語隨著SBS改性瀝青在我國進一步的推廣應(yīng)用，改性瀝青必將在我國高等級公路路面中發(fā)揮越來越重要的作用，本文通過 SBS改性瀝青配合比設(shè)計探討，希望對以后有所幫助，若有不足之處，望各位同仁提出寶貴意見。參考文獻：[1]JTJ052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].[2]呂偉民.瀝青混合料設(shè)計原理與方法 [M].上海：同濟大學(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[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。錨索采用9束①15mm鋼絞線。結(jié)語自2000年4月12日至2001年12月進駐云南昭麻公路邊坡治理項目施工以來，由于施工工藝技術(shù)先進，共簽約