SBS改性沥青配合比设计探讨

2525SBS改性沥青配合比设计探讨杨锡明1邱让辉2黄慧君（1新余市公路局（2抚州市公路局新余 338000）抚州 344000）摘要：结合江西省昌金高速公路 改性沥青的配合比设计简要介绍 改性沥青的配合比设计思路及技术指标要求,供大家参考。关键词：道路工程； 改性沥青；配合比设计；探讨昌金高速公路处于沪瑞高速公路江西境内西段，由昌傅至金鱼石，全长168km。根据昌金项目办及设计要求，上油面层4cm厚AK-13A型采用改性沥青部分标段中面层也采用改性沥青作为试点。基质沥青为韩国SK,AH-70沥青，改性剂为热塑性橡胶共聚物，并制定了基质沥青、SBS改性沥青的技术指标。改性沥青及原材料.填3料（矿粉）应洁净，干燥，质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》 。口采用石灰石加工， 0.075mm的通过率应不小于70%。采用不超过矿料总量 2%的水泥，以改善集料的粘附性。不使用回收粉。1.各4种材料检测指标（表2）改性沥青昌金高速公路使用的基质沥青为韩国SK，AH-70沥青，改性剂为热塑性橡胶共聚物，并制定1：试验项目基质沥青nnnnSBSODDnnnnn备注针入口 (100g)5s25℃,0.1mm)mm60-80n40延度(5cm/min,15n)cmn150n305nnnn(环球法)n46-55n70溶解度（三氯乙烯） %-n995—1_99—nnnn300n230nng/cm3n101nnn(蒸馏法）%n2-60n Pas——n160—粘度135nmm2/sn300n3nnPasnnnn %n05n10TF0T薄膜nnnn %n60n70RTFOT旋转口加热试验1度(20n)cmn100膜烘箱试验in(15n)cmn65n205nnnnnnPI+0.2-2离析，软化点差nn2.5弹性恢复(25n)%—L80—PG分级（高温等级）nPG76SBS改性沥青的技术指标，见表了基质沥青、试验项目检测结果规范要求试验项目检测结果规范要求压碎值（%）15.4n280.075mm通率率(%)n0.54n1.0磨耗值（%）13.1n30口当量75n50视nn (g/cm3)n2.819n2.5磨光值PSV54n42吸水率（%）n1.34n2.0冲击值（%）17.4n28粘附性 （等级）5级n4级软石nn (%)n3.3n5坚固性（%）0.1n12抗压强n（等级）1级n口细长扁平nn（%）n120n15表沥青混合料配合比设计2.合1成级配为了保证上面层有达到设计构造深度 ,磨擦系数,渗水要求 .我们通过多种级配组合 ,最终确定级配控制范围 13.2mm通过率91%-95%,4.75mm通过率38%-42%,2.36mm通过率28%-32%,0.075mM率5%-7%左右较为合适。集2料昌金B段上面层粗集料采用辉绿岩，各项技术指标均满足规范要求。3mm-5mm、0mm-3mm也有用石灰石的，总的要求是不掺河砂。3mm-5mm材料， 0.075mm的通过率应不大于5%，0mm-3mm材料， 0.075mm的通过率应不大于15%。砂当量大于60%。nn比例4U0432-9.5X75^36X18-016-0^XU50.0754#仓28U00L>803J.5-0L3-0L3.-0L3.-0L3.-0L3--0L3--0.3-3#仓25U00.U00._95X0-5.5-U.7-U.5--04--04-04-04-2#仓16-400UU00-400»620446404-92-^0--4^--06-1#仓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合成级配 AK-13A10094.572942.429.320.516.611.9856.4规范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禁区上限-39.-41.6«2X1455下限_9HL^56J9.1^55表 生产配合比各档材料筛分及合成级配表2.粉2胶比通常简单认为是 0.075mm通过率与最佳油石比的比例，规范在1.0-1.2之间.而Superpase方法是指0.075mm以下用量与有效沥青用量的比值 ,应在1.0-1.6之间.通过近年来实践 ,规范要求的粉胶比偏低,用油量大,保证了泌水性 ,但抗车辙能力明显不足,近观这几年各地高速公路的路面破坏形式就可以说明这个问题.因此建议规范粉胶比在1.0-1.4之间较为合适。.混3合料技术指标（见表4）击实温度应在基质沥青粘温曲线确定的最佳碾压温度的基础上增加 15℃-20℃，并与施工碾压时温度一致，控制在 160℃-165℃之间。表试验项目nnnnnnnnnn击实次数 （次）nnn50nnn75nnnnnnn稳定度（KN）n75n80流值(0.1mm)20口4020口50空隙率 VA（％）4口103.5口4.5nnnnnn饱和度 VFA(％)60口7560口75nnnnn vma(％)n14514口16应与空隙率相对应 nnnnnn %)n70n80nnnnnn %)n80n80nnnnnnnn3000n3000理4论密度理论密度一般采用计算法和实测法，实测法针对普通沥青更为恰当，改性沥青采用计算法。由于改性沥青其粘度大许多，测量精度难于保证，但可以作为参考对比。马歇尔试件密度通常用表干法，计算法为了与试件密度相一致，规范规定粗集料用毛体积相对密度，细集料用表观相对密度；而部分专家及科研院校偏向于粗集料用毛体积相对密度与表观相对密度的平均值，这里争论的焦点在于集料对沥青的吸附作用有多少。表 5是3种理论密度的计算及实测数据，仅供参考。表nnnnnnnnnnnnnnnn4.52.6022.6192.6024825902608259251257925972585矿5料间隙率无论是马歇尔设计方法还是 Superpase设计方法,都是沥青混合料的体积性质指标的确定 ,只是一个是击实法,一个是旋转压实法,相比之下Superpase设计方法更反映实际碾压情况。体积指标有3项：空隙率VA、饱和度 VFA、矿料间隙率VMA。我国现行规范没有把 VMA作为一个强制性指标，事实上VMA是影响沥青路面使用品质最主要的体积性质指标，在新规范讨论稿中已有描述，并与 VADO料最大公称粒径建立了对应关系。表 6中12.5mm孔径采用Superpase方案与现规范13.2mm孔径不一致，供大家参考。―表_密级配沥青混凝土配合比设计最小__技术要求nnn(知nnrnnnnnnnn(mm)nnrVMA值(%)5037.531526.5191612595475285995101111512131539.5101051112125131416410.5111151213135141617511.5121251314145151618125131351415155161719混6合料生产配合比试验结果一览表（见表7）表nnn沥青矿口饱稳流残留动稳定度（次/mm）冻融劈裂强度n]%Onn体积间隙和定稳定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施工中的几个问题SBS沥青是一种弹性塑胶类改性沥青，正确使用可以显著提高沥青面层的抗车辙性能，增加耐久性，增强抗老化能力，延长公路的使用寿命。与AH-70基质沥青相比，其粘度、软化点明显增加，因此决定了SBS沥青与普通沥青在运输储存与面层施工等方面有不同的要求，只有正确使用才能达到预期效果。.改1性沥青运输要求SBS沥青出厂装车温度口 1600C,采用有保温设施的沥青专用车运输， 运到现场应大于 1400C，温度过低将导致无法卸车。.改2性沥青储存要求SBS沥青应使用单独的储存罐，避免与其它沥青混合，降低改性沥青的性能；储存温度不宜超过TOC\o"1-5"\h\z1500C,若高于 1500c长期储存（ 1周或更长时间） ,会破坏 SBS结构，导致性能下降；如果因雨季或其它原因，需长期储存（ 1个月之内） ，应降致 1300C以下，使用时建议采用加热盘管或导热油加热，并加于搅拌； SBS沥青在正常贮存条件下，保质期一般为 30天。3.改3性沥青泵送要求当生产沥青混合料时需要将沥青泵送到混合料拌和楼中，由于改性沥青粘性较大，为了确保过滤网眼不被堵塞，建议使用网眼较大的过滤器（9.5mm以上） ，同时加强沥青管线的保温措施。3.施4工温度要求根据改性沥青与基质沥青的粘温曲线， SBS沥青比基质沥青的温度要提高 150C-200C，及试验路的

铺筑情况，建议出口温度 1850c左右，前2车出口温度提高 50C,初压不低于 1650c，碾压终了不低于1200C。.碾5压要求初压：1台钢轮紧跟摊铺机碾压， 复压：1台钢轮紧接着碾压2-3遍，胶轮1遍，终压：1台钢轮静压光面2遍。钢轮碾压时喷水量以保持钢轮湿润就行，不宜过大。坚持“紧跟慢压，高频低幅”的碾压八字方针，不少压漏压，力争在高温下碾压密实。.压6实度检测及取芯频率为了路面整洁美观，防止取芯位置早期破坏，及时掌握上面层压实度、厚度及面层总厚度，建议正式开工第一个工作日按单幅 300m取芯一个，以后500m一个。压实度按理论密度的 93%,当天马歇尔密度的97%为控制指标。需要探讨的几个问题桩长15-25m不等。最大锚固力4.施3工方法4.3抗.滑1桩的施工1350KN。1350KN。抗滑桩的开挖采用挖孔的方4.上1面层材料材质尽可能采用玄武岩、辉绿岩等材质坚硬的基性石料，应尽量采用规模化、工厂化生产。4.上2面层材料加工应人工挑检片石破碎，并附带除尘设施，须有利于环保要求，确保各档材料质量满足规范要求。集料生产按四档进行加工。4.加3强改性沥青检测，以“粘温曲线”指导施工。4.改4性沥青上面层摊铺过程中，温度下降很快，一般摊铺过程温度下降 200C-300C左右，所以压路机必须紧跟慢压， 为防止温度下降太快， 还应将初压、（上接第 14页）a b cqb-被动土压力 （取qb=0）图5桩身受力及内力图当取适当的锚索张拉力 T,可使O点的弯矩为零（临界状态或静态） 。这样桩身受力可简化为图 5，利用Mo=0即：T[sina•H=1/21q•H2可得到锚索中的c口拉力T=（q•H）/2sinac.锚2杆抗滑桩主要参数一般使用砂浆锚索。 锚索长 30-40而其中锚固长7m），锚索孔直径 ①168mm，锚索 9口①15mm。抗口桩断面为 2mD3m.，或2.213.4m。桩砼为C20。复压连起来碾压。.上5面层除了要满足车辙、冻融劈裂强度比、残留稳定度、压实度、平整度、厚度等指标外，尚应检测构造深度、磨擦系数及渗水系数。确保在急刹车情况下有足够的滑行距离和水稳定性。结语随着SBS改性沥青在我国进一步的推广应用，改性沥青必将在我国高等级公路路面中发挥越来越重要的作用，本文通过 SBS改性沥青配合比设计探讨，希望对以后有所帮助，若有不足之处，望各位同仁提出宝贵意见。参考文献：[1]JTJ052-2000，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].[2]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法 [M].上海：同济大学出版社 ,2000.TOC\o"1-5"\h\zJTJ032-94,公路沥青路面施工技术规范 [S].JTJ036-98，公路改性沥青路面施工技术规范 [S].[5]黄晓明，朱湘.沥青路面设计[M].北京：人民交通出版社,2002.4.3锚.索2施工基本上同锚索框架。采用 MD-50DODO, ①89mm钻杆， ①168mm套管口管钻进。锚索采用9束①15mm钢绞线。结语自2000年4月12日至2001年12月进驻云南昭麻公路边坡治理项目施工以来，由于施工工艺技术先进，共签约