SBS改性沥青配合比设计与施工技术探讨

孙立东， 钟庆军

重庆交通大学（400074）

1 概述

SBS改性沥青是在原有基质沥青（SK-70）的基础上，掺加定量的SBS改性剂，SBS改性沥青具有良好的高温抗车辙性能，低温抗开裂性能，抗老化性能，变形自恢复性能和裂缝自愈性。在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验，生产后对其技术指标进行了现场试验，结果表明，SBS成品改性沥青，软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求，可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。

SBS改性沥青技术的发展大大扩展了沥青技术的应用范围,在薄层磨耗层、大孔隙排水式沥青路面、开级配沥青面层、桥面铺装、机场跑道、桥面伸缩缝、层面及坝体防水等方面都取得了良好效果.

2 SBS沥青混合料的配合比设计

为使设计的混合料能够达到预期效果，需要从材料、施工工艺、质量控制标准等提出以下要求。

2.1 原材料要求

1)粗集料

用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或碎砾石，其粒径规格和质量要求均应符合(公路沥青路面施工技术规范》(JTJF 40—2004)的规定。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在较大差异，粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于3~5 mm石屑部分由子含量较低，并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定作用。

2)细集料

细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，细集料应洁净、干燥、无尽化、无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性，天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂)，形状较圆滑，与沥青的粘附性差，对沥青混合料影响较大。对于高速公路、一级公路沥青混合料,天然砂的含量不宜超过20%，可用0~3mm的石屑粉代替天然砂。

3)填充料

用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合《公路沥青路面技术规范》(JTJF40—2004)规定的技术要求。

①改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石(石灰岩、岩浆岩)等增水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥、洁净,不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。

②采用水泥、硝石灰粉做填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。

③对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排放的回收粉,当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时，经过试验可以部分使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。

④改性沥青的技术要求：

针入度 25℃100 g5 s(0.1 mm)：最小60;

针入度指数 PI：不小于-0.2;

延度5℃,5 cm/min(cm)：不小于30;

含蜡量 (蒸馏法)/%：最大3;

运动粘度 135 ℃/Pa·s：最大 3;

2.2 沥青混合料配合比设计

改性沥青混合料的配合比设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。

1)级配

由于上面层的级配设计，因此沥青混合料配合比设计目标以骨架—密实结构为主。

2)粉料比

小于0.075 mm粉料的含量对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大，混合料级配中小于0.075 mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量，小于0.075 mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应在1～1.2之间,对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5%～5%。

3)混合料技术指标

为有效的提高沥青路面的性能，表面层沥青混合料一方面要满足泌水条件，另一方面又要防止出现超密现象，因此，需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制。

4)注意事项

①混合料的拌和与击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和沥青胶结料的粘温关系曲线确定,室内配合比设计时的拌和、击实温度应与拌和厂拌和温度、现场碾压温度一致。改性沥青的试验和施工温度：拌和温度不小于160℃，初压温度不小于150℃，复压温度不小于140℃，终压温度不小于120℃。

②试验取样和拌和时要保证沥青胶结料的均匀性，应将制备好的胶结料拌和均匀后进行取样和混合料的制备。

③混合料体积指标的测定要统一,对于密级配沥青混合料试件密度的测定应统一采用表干法。

3 SBS沥青混合料的施工

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，增加抗老化能力，延长公路的寿命。SBS沥青的运输储存和路面面层施工与基质沥青有不同的要求,只有正确使用才能达到预期效果。

3.1 运输的技术要求

SBS沥青应使用单独储存罐,避免与其他沥青混合，降低改性沥青性能。在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上，运到混合料拌和场的温度不应低于140℃,运输车辆须在24 h内运到指定地点,并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。

3.2 沥青拌和场储存的技术要求

SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右。沥青热拌厂应尽量少储存SBS沥青,做到随进随用，存贮不宜超过24 h。当一天的施工任务完成后，应尽量用完罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其他储存罐内。沥青拌和厂储存罐大部分为卧式,为保证SBS改性沥青的均匀性，应在贮存罐顶部安装搅拌器，或用贮存罐中自带搅拌器，每3 h搅拌一次，搅拌时间每次20 min。

3.3 泵送的技术要求

SBS沥青运输、储存温度要求较高，当生产混合料时需要用沥青泵送到混合料搅拌机中。由于沥青泵带有过滤器网眼易被堵塞，影响沥青的泵送能力，建议使用网眼较大的过滤器(9.5 mm以上)，同时加强沥青管线的保温措施，以防止管线中的SBS沥青温度降低引起堵塞。

3.4 拌和、运输的技术要求

为保证沥青混合料的质量更稳定,沥青用量更准确,宜采用间隙式拌和机拌和,拌和必须均匀。由于SBS改性沥青混合料对施工温度要求较高,建议拌和温度控制在160℃，运输车必须加盖篷布或其他保温材料,防止结合料表面结硬,为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，必须保证摊铺机前至少两辆车等待卸料,决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足改性沥青路面施工技术规范的要求。

3.5 摊铺的技术要求

沥青路面不得在室温低于10℃的情况下施工。SBS沥青混合料在摊铺时应尽量连续施工，缓慢、均匀、连续摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿。为减少摊铺机和压路机的停顿，应尽量减少横缝，提高其面层平整度。由于SBS沥青粘度较大，粘附力强，部分摊铺机的后雪橇是胶轮式结构，胶轮易粘附混合料细颗粒，影响平整度，所以摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。提高摊铺过程中的预压密实度。改性沥青SBS混合料在高温状态下主要是靠粗集料的嵌挤作用，可适当提高夯锤振捣频率，使剩余压实系数减少，初压的痕迹也极小，确保路面的最终平整度。

4 结束语

SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。现代化的施工、高素质的人员、好的沥青配合比设计、成熟的施工工艺是必要的质量保证手段,同时 必须建立质量岗位责任制,在施工过程中,要充分调动施工人员的积极性和责任心,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺进行层层把关,这样才能铺筑出优良的路面工程。

[1]JTJ 052—2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[2]JTG F40—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].