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SBS 改性沥青混合料在公路路面维修扩建施工中的运用

2015-08-15山西省交通科学研究院山西太原030006

江西建材 2015年23期
关键词:稳定度车辙摊铺

■高 伟 ■山西省交通科学研究院,山西 太原 030006

1 SBS 改性沥青混合料的路用性能分析

在研究SBS 改性沥青混合料在公路路面维修扩建施工中的运用前,应当对其路用性能进行分析。所谓的沥青混合料路用性能具体包括以下几个方面:高温条件下的抗车辙性能;低温条件下的抗裂性能;耐久性,即水稳定性、抗老化性以及耐疲劳性等等。相关研究结果表明,SBS 能够对使沥青的技术性能获得一定程度的改善,为了进一步验证这一观点,下面本文选用6%SBS 改性沥青与基质沥青通过马歇尔和车辙试验分析两者在高温条件下的稳定性。

1.1 马歇尔试验

沥青混合料的高温稳定性具体是指沥青路面在高温条件下抵抗流动变形的能力,是沥青混合料路面使用性能的重要指标,如果高温稳定性不达标,当高温出现时,在车辆荷载的作用下,沥青路面会出现各种破坏现象,如推移、泛油、拥包等等。

马歇尔试验的特点是设备简单、操作方便,可用于沥青混合料试件破坏荷载及抗变形能力的测定,力学指标为MS(马歇尔稳定度)与FL(流值)。试验温度设定为45℃、60℃和70℃,基质沥青和SBS 改性沥青在这三个温度条件下的马歇尔稳定度分别为:基质沥青(13.47、10.21、8.26);SBS 改性沥青(12.80、11.03、8.71)。由此可知,在试验条件相同的情况下,掺入SBS 改性剂后,在4℃时,沥青混合料的稳定度有所下降,但随着温度的升高,沥青混合料的稳定度也随之增大。

1.2 车辙试验

车辙是沥青路面最为突出的问题之一,当路面出现车辙后,不但会影响车辆行驶的舒适性,而且还可能危及到行车安全。车辙试验的试验温度与马歇尔试验的温度相同,在这一条件下,基质沥青和SBS 改性沥青的DS(动稳定度)分别为:基质(3198、1279、484);SBS(6643、3204、1873)。由此可知,掺SBS 改性剂后,沥青混合料的动稳定度大幅度提升。

2 SBS 改性沥青混合料在公路路面维修扩建施工中的运用

为了便于本文研究,下面以某公路路面维修工程为例,对SBS 改性沥青混合料在施工中的具体运用进行论述。该公路兴建的年达比较久远,在长期的使用中路面功能日渐衰退,现已无法满足交通量日益增长的需要,相关部门研究后决定对路面进行维修。为提高路面的整体使用性能,经过技术经济性比选后,决定采用SBS 改性沥青混合料进行施工。下面重点介绍SBS 改性沥青混合料的施工要点。

2.1 施工准备

(1)加强路基、路面基层施工质量控制,严格检查各项指标,保证各项指标符合设计标准和规范要求,为SBS 改性沥青面层施工奠定基础。

(2)控制集料、结合料的制备质量,保证备料充足。在备料时,严格检查进入施工现场的原材料质量,增加SBS 改性沥青、矿粉、抗滑石料、砂等材料的检验频率,严禁不合格的材料进入料场,从而保证施工材料质量。

(3)根据施工要求配备施工机械,包括摊铺机、拌和机、运输车辆、碾压设备等,对机械设备做好保养维护、调试运行工作,以保证机械设备始终处于最佳运行状态,避免因发生故障而影响施工质量。

2.2 施工技术要点

2.2.1 沥青混合料生产

SBS 改性沥青的装车温度要控制在不小于160℃,运至料场时的温度不小于140℃,并且及时将沥青泵送到储存罐中。沥青储存温度保持在150℃左右,存贮时间不应超过24h,若储存温度过低,则会增加沥青粘度,造成储存罐油管路堵塞。为保证SBS 改性沥青的均匀性,应选用卧式储存罐,并安装搅拌器,每3h 搅拌一次,每次搅拌时间为20min。当施工任务完成后,要将剩余沥青抽到其他储存罐内,避免沥青接触空气,防止发生沥青老化现象。

一般情况下,相比较普通沥青混合料而言,SBS 改性沥青混合料的拌和时间要多出5-10s,干拌时间控制在7s 以上,湿拌时间为45-55s;混合料的拌和温度要提高15℃左右,沥青加热温度为165℃-175℃,集料加热温度为175℃-190℃,混合料出料温度为170℃-180℃。若混合料的加工温度或拌和温度控制不当,则会导致路面出现不规则细裂缝,所以当混合料的出料温度超过195℃时,必须将其废弃。由于改性沥青混合料的拌和时间有所增加,所以必须结合拌和机的拌和能力,控制好拌和机的生产效率,使其满足摊铺所需用料供应需求。

2.2.2 运输

SBS 改性沥青混合料要选用大吨料自卸车运输,以保证摊铺温度,具体注意事项如下:自卸车运输时要采取保温措施,如覆盖棉被、苫布等;在车厢侧板与板底涂上一层较薄的隔离剂,防止车厢板与沥青粘结;为保证摊铺的连续性,在摊铺现场的待卸料车不得少于5 辆;运料车要按照前、后、中三次移动进行装料,最大程度减少离析现象;运料车的停车位置为距离摊铺机10-30cm 处,卸料中挂空挡;当运料车完成卸料任务后,必须挂好后挡板的挂钩。

2.2.3 沥青混合料摊铺与碾压

(1)摊铺。摊铺时采用两台或两台以上同型号的摊铺机进行阶梯式摊铺,保证摊铺机的摊铺密实度相同,重叠处控制在5-10cm;禁止使用温度低于140℃的混合料,摊铺温度控制在160℃-180℃;摊铺中如遇下雨,则立即停止摊铺。(2)碾压。碾压施工采取分幅摊铺、一次碾压成型的方式,从两边向中间进行碾压,以保证混合料碾压密实;严格控制振动压路机的碾压速度,避免碾压过后产生不平整或骨料破碎问题;对钢轮表面进行适当润湿,防止混合料粘轮影响碾压效果。禁止使用轮胎式压路机,避免压实度和构造深度无法达到规范要求。

3 结论

综上所述,采用SBS 改性沥青混合料对公路路面进行维修时,除了要做好施工准备工作外,还应当了解并掌握相关的施工技术要点,这样才能使施工质量得到有效控制,也才能使SBS 改性沥青的性能得到最大限度的发挥,从而提升公路路面的整体质量。

[1]沈金安,李福普.改性沥青混合料的研究及其在道路技术中的应用[J].中国公路学报,2012(7):89-91.

[2]鞠维权.SBS 改性沥青混凝土路面技术研究[J].大连理工大学学报,2013(4):102-104.

[3]黄云涌,刘朝晖.热塑性橡胶SBS 改性沥青使用性能研究[J].石油沥青,2014(4):16-18.

[4]徐世法,钱培中.SBS 改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究[J].公路,2013(9):103-105.

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