关于SBS改性沥青在城市道路中的应用

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摘要:SBS改性沥青由于具有良好抗车辙变形能力和弹性,已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。本文结合工程实际,对SBS改性沥青在城市道路中的应用谈一些体会。
关键词:SBS改性沥青城市道路应用
随着经济建设的不断发展,近年来,在城市建设过程中,改性沥青混凝土路面被大量采用,用以替代单纯的水泥混凝土路面。改性沥青是指基质沥青与一种或多种改性剂通过适宜的加工工艺形成的混合物。按其改性剂的不同。一般分三类:热塑性类、橡胶类、树脂类,其中热塑性橡胶类(即热塑性弹性类)的SBS由于具有良好抗车辙变形能力和弹性,已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。本文结合工程实际,对SBS改性沥青在城市道路中的应用谈一些体会。
一、SBS改性沥青
1、SBS改性沥青的定义
SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。
2、SBS改性沥青的定义特性
(1)温差较大的地区有很好的耐高温、抗低温能力。
(2)有较好的抗车辙能力,其弹性和韧性好。
(3)提高了路面的抗疲劳能力,特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力,可减少路面的永久变形。
(4)粘结能力特别强,能明显改善路面遇水后的抗拉能力,并极大地改善了沥青的水稳定性。
(5)提高了路面的抗滑能力。
(6)增强了路面的承载能力。
(7)减少路面因紫外线辐射而导致的沥青老化现象。
(8)减少因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏。
二、工程应用
1、工程概况
某市一大道属于市政道路工程,全长约11km,总宽度50m,机动、非机动车道共32m,路面结构设计为4cmSBS改性沥青混凝土上面层,5cmSBS改性混凝土中面层,6cmAC-30I沥青混凝土下面层。下面对SBS改性沥青混凝土上面层施工技术作一些探讨。
2、施工准备阶段技术要点
(1)原材料准备。
①SBS改性沥青准备。为保证其质量,采用工厂化生产的改性沥青产品,即成品改性沥青。成品改性沥青应有产品名称、代号、标号、运输与存放条件、使用方法、生产工艺等说明,在使用前应取样融化检验是否有离析现象及各项技术指标。
②集料。采石场在生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层。集料成品堆放场地应作硬化处理。集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,具有足够的强度、耐磨耗性。集料应具有良好的颗粒形状,用于道路沥青面层的碎石不宜采用鄂式破碎机加工,而应采用反击式或圆锥式破碎机进行二级以上加工。
③填料。沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,其质量应符合规范要求。小于0.075mm的含量应大于85%。
(2)沥青混合料配合比设计。由试验室确定的配合比为目标配合比,生产中通过拌合机进行矿料比例调试,试拌、试铺试验段,通过生产过程中的调整来确定用于正常生产的施工配合比。车辙试验动稳定度应满足以下要求:沥青混合料动稳定度不小于2500次/mm,改性沥青混合料SBS稳定度不小于3000次/mm。
(3)试验路段。在沥青混凝土路面施工前要先铺筑试验段。在正式拌制沥青混合料之前,必须先调试拌合机的性能、调试好沥青路面工程有关的全部试验仪器和机械设备,配备足够数量的熟练试验人员、技术人员,然后向监理工程师提交申请铺筑试验段的报告,报告的内容应包括:配合比、投入的机械设备型号、数量、试验段的位置、试验的步骤、需检测的数据等。铺筑试验段的目的就是取得具体、可靠的技术参数,从而起到正确引导生产、确保工程质量的作用。
3、施工阶段技术要点
(1)基层准备及透层油施工。铺筑下面层沥青混合料前,清理基层,保证基底稍干、清洁,无任何松散的石料、灰尘和杂质。喷洒透层油。采用沥青洒布机,喷油管与路表面形成约30度角,高度使路面上喷洒的透层油形成重叠。侧石、平石等构筑物进行遮挡防护。洒布后不致流淌、渗入基层一定深度,并不形成油膜。
铺筑上面层前,对下面层表面进行清洗,保证表面无泥土、灰尘等杂物喷洒粘油层。
(2)测定基准线。在准备好底层后进行测量放样,标出的沥青料松铺厚度,并放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线。路边根据以平石确立基准面,中部采用钢桩定位,使用钢丝绳做引导高程。
(3)拌和。混合料拌合设备是一台LB2000强制间歇式搅拌机,其拌合工艺如下:
①拌合时应尽量控制集料的含水量,防止由于含水量太大导致集料不能充分烘干,直接影响混合料质量。细集料(尤其是石屑)要始终保持干燥,因为潮湿的石屑容易成团结块,容易影响其级配组成。
②LB2000每槽拌合料按1600kg控制,通过现场试验确定,干拌时间为5s,加入沥青后湿拌时间为40s,拌和成料装入成品仓,周期为60s,这样拌和出的沥青混合料均匀一致、无离析、无花白现象。
③改性沥青SBS加热温度根据材料供应商提供的参考温度确定,一般为175~185℃,矿料加热温度比沥青高5~10℃,拌和时间根据试拌确定,必须使集料的颗粒被沥青完全包裹,混合料充分拌和均匀。拌好的混合料可先储存于具有保温设施的储料仓内,在仓内温度下降不应超过10℃,温度低于160℃的沥青混合料禁止出厂。每天拌料结束后,对各种材料的使用量进行校核,发现问题及时处理。
③混合料不允许长时间存放,更不得储存过夜,各个台班的混合料产量预先详细计算好,并与现场摊铺组保持紧密联系,防止出料过多,造成浪费。
(4)运输。混合料的运输应考虑拌合机拌和能力、运输距离、道路状况、车辆吨位合理确定车辆数量;自卸汽车应保持车厢彻底干净,应涂防粘剂薄膜即柴油:水=1;3,但不应有多余的防粘剂积存车中。车辆的车厢底板及内侧面保持洁净,无有机物,并涂刷一薄层隔离剂,不得有积液。运料车用篷布覆盖,以保温、防雨、防污染。沥青混合料运输到现场温度不低于155℃。混合料在出厂和到达工地设专人检测温度并详细作好记录。