高速公路SBS改性沥青的施工质量控制

2010-02-13

中国建设信息化 2010年7期

1、SBS改性沥青的生产工艺

1.1 SBS改性沥青的加工

SBS改性沥青的加工过程，一般包括改性剂的溶胀、磨细分散、发育3个阶段，温度和时间是每一个加工阶段的关键因素。一般来说，溶胀温度为165℃～175℃，磨细分散温度为175℃左右，发育温度为165℃左右，加工时间则视加工工艺及技术质量控制确定。

SBS改性沥青生产方法主要有3种，即搅拌法、胶体磨法和高速剪切法。这3种方法的排列顺序与技术提高的阶段也是相符的，即最早是搅拌法，然后是胶体磨法，最后再到高速剪切法。目前，国内外的改性沥青生产均对高速剪切法最为推崇。

SBS改性沥青的生产方式，基本可分为现场生产与工厂生产两种方式。因SBS与沥青之间存在相容性问题，容易导致在热贮存条件下发生离析现象，所以可根据实际情况采用施工现场加工的办法来生产SBS改性沥青。

1.2 SBS与沥青的相容性

SBS改性沥青的生产问题就是沥青与SBS的相容性问题，如果两者的相容性不好，则沥青与SBS会发生分离，使改性沥青的技术指标受到很大的影响。SBS在不同的沥青中溶胀程度是不同的，而且同一改性剂在相同沥青中，不同的温度下溶胀程度也是不同的。温度升高，溶胀程度增大，而低温条件下SBS被溶胀的程度也低。

1.3 SBS在沥青中的溶胀

SBS是丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，其中丁二烯为软段弹性体，苯乙烯为硬段。软段作为连续相，使SBS呈弹性状态，硬段分布于丁二烯之间作为分散相起固定和补强作用。

SBS用于沥青改性时，苯乙烯区域被沥青中芳香组分溶胀，丁二烯的链段被溶胀伸长作为弹性键，发生相转移变化。SBS在沥青中混溶时变成小颗粒后，表面能量增大，吸附沥青中结构相近的组分形成界面吸附层以降低表面能，这种溶胀和吸附的形成，使得SBS稳定地分布在沥青中。

SBS沥青改性总的来说是一个物理共混的过程。沥青中加入SBS后，受沥青中轻质组分的作用而溶胀，也就是沥青中的溶剂分子渗透到SBS内部，使SBS体积膨胀。SBS完全溶胀后的体积可增加到原来的8倍左右。

1.4 SBS与沥青混溶的温度

SBS的熔点在180℃左右，基质沥青的温度越高，则SBS越易被熔化，并能加快SBS的溶解速度。在160℃～180℃时，SBS具有较好的柔韧性，并且易于加工。

2、改性沥青混合料的拌和生产

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，严防渗掺。控制导热油温度，考虑到SBS在高速剪切也会使温度升高，严格控制制备温度，SBS的加热温度不宜超过190℃，在160～180℃时，具有较好的柔韧性，并易于加工，研磨时间不应少于30min，研磨通数与现场研磨机台数有关。

在拌和中，确保集料级配和沥青用量的准确。混合料的拌和时间一般为每盘50s，混合料拌和应均匀一致、无离析、无花白现象。拌和温度控制在以下范围内，集料温度保持在180～190℃，改性沥青温度控制在 160～170℃，混合料拌和、出料温度控制在 170～180℃，不能超过190℃。

2.1 改性沥青混合料的拌和温度

改性沥青材料应采用导热油加热，改性沥青与矿料的加热温度应调节到能使改性沥青混合料的出厂温度比基质沥青混合料的要高10℃～20℃。当改性沥青混合料的出厂温度过高，对改性沥青的各项指标以及改性沥青与矿料的粘结力产生不利影响时，改性沥青混合料便不能使用，已铺筑的改性沥青混合料路面应予清除。

2.2 改性沥青混合料的拌和时间

应以改性沥青混合料拌和均匀，所有矿料颗料全部裹覆改性沥青结合料为度，并经试拌确定拌和时间。间歇式拌和机每锅拌和时间以不少于45～55s为佳。

2.3 改性沥青混合料加热温度的控制

沥青加热温度控制在160℃～170℃之间，集料加热温度控制在170℃～180℃之间，混合料出厂温度控制在170℃～180℃之间。

3、改性沥青混合料的运输

根据拌和站和摊铺机生产能力以及运距计算车辆数，保证摊铺机摊铺时前面常保存有4～5辆待卸车。运输车辆的车厢应清扫干净，并洗刷油水混合物，严禁有泥沙或其它杂物残留车厢，为防止沥青混合料与车厢板粘结，在车厢侧板和底部涂1:3的柴油水混合液。

4、改性沥青混合料的摊铺

(1) 摊铺前应先检查下承层，表面必须清扫干净，无松散颗粒及其他杂物。

(2) 摊铺前测量人员必须先施工放样.下面层施工时，采用钢绞线控制摊铺厚度，中面层施工时采用浮动式基准梁控制高程，在桥头两侧应采用钢绞线控制高程。

(3) 改性沥青混合料的摊铺温度应符合要求，应不低于160℃。

(4) 摊铺时必须缓慢、均匀、连续不间断，摊铺过程中不得随意变换摊铺速度或中途停顿，摊铺速度不得超过215～3m/min。

(5) 摊铺时摊铺机必须一车一收料斗。

5、改性沥青混合料压实及成型

(1) 混合料完成摊铺后立即检查宽度、虚铺厚度、平整度、横坡，对不合格之处应及时调整。

(2) 混合料初压温度不低于160℃，复压温度不低于150℃，终压温度不得低于120℃，碾压终了温度不低于90℃。

(3) 压路机的碾压段长度应与摊铺速度相适应，并保持大体稳定。压路机每次由两端折回的位置应呈阶梯形随摊铺机向前推进，折回处不在同一断面上。碾压期间压路机不得中途停留、转向和制动，当压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点相距宜在10m 以上，并驶出压实起始线3 m 以外。

(4) 压路机不得停留在温度高于70℃已碾压过的混合料上，同时采取措施，防止油料、润滑脂、汽油或其他杂质在压路机操作或停放时污染到路面上。

(5) 碾压过程中光轮压路机应洒水以防止粘轮，但水量不可过大以防止人为降温。在不粘轮的前提下，可少洒水甚至间断洒水。

(6) 碾压时应遵循由低向高、紧跟慢压、高频低幅的原则，在规定的温度要求范围内完成各程序碾压，这样可以保证混合料的密实度、平整度。

(7) 压路机的起步停车应平缓，应在一定的长度范围内逐步完成。急刹车和快起步，都会造成混合料的推拥起包，影响平整度。

6、改性沥青混合料接缝处理

接缝包括纵向接缝和横向接缝。路面摊铺时应尽量避免纵缝，当路面较宽，一台摊铺机无法全幅摊铺时，应采用两台摊铺机分梯队式摊铺，以热接缝一次成型横向接缝是每天都要碰到的。其平接缝的具体做法是用3m直尺检查平整度，将坡下部分用切割机切掉并清除，切缝必须平直，再次摊铺前，将缝边的污染物擦干净并涂刷粘层沥青，保证粘接良好。