SBS冬季沥青修补液低温拌和性试验方法的研究

陈 文 霞

(山西省公路局晋中分局山西唐晋科技有限公司，山西 晋中 030600)



SBS冬季沥青修补液低温拌和性试验方法的研究

陈 文 霞

(山西省公路局晋中分局山西唐晋科技有限公司，山西 晋中 030600)

介绍了SBS冬季沥青修补液低温拌和性能试验的温度、仪器、步骤及施工设备，并通过沥青路面坑槽修补实践，对该试验进行了验证，指出该试验方法是科学且可行的，并列入了JT/T 530—2004沥青路面坑槽冷拌修补材料SBS沥青液交通行业标准。

SBS冬季沥青修补液，低温拌和性，试验方法

我国有1.7亿多辆各种汽车昼夜行驶在近457万km的公路和11.2万km的高速公路上，绝大部分为沥青路面。公路运输已成为国民经济发展的大动脉。沥青路面受到大自然的风吹雨淋，冰雪冻融，阳光暴晒等影响，再加上超载车辆的碾压，极易造成路面局部破坏形成坑槽，严重影响行车速度和行车安全，尤其在寒冷的冬季，坑槽修补问题更为显著，如何尽早修复好路面坑槽是公路养护部门的一项难题，为此，山西省公路局晋中分局研制出SBS冬季沥青修补液，它克服了热拌沥青混合料施工受气候、环境等诸多因素限制的弱点，可适应一年四季沥青路面坑槽的修补和摊铺，使冬季沥青路面坑槽的修补变为现实，但SBS冬季沥青修补液的低温拌和性如何进行检验又成为一项重要研究课题。

1 冷拌温度

SBS冬季沥青修补液主要用在寒冷的季节对沥青路面坑槽进行修补和铺筑。这就要求SBS冬季沥青修补液在室外低温条件下既要和集料有较好的拌和性和裹覆性，同时SBS冬季沥青修补液混合料填充到沥青路面坑槽后又要有较强的粘结性和成型性。冬天全国各地最低气温各不相同，早、午、晚温度也不一样。例如:太原冬季最低气温为-23 ℃，一般为-10 ℃～-15 ℃；哈尔滨白天最低气温为-26.7 ℃，晚上为-30 ℃～-32 ℃。再根据目前冷冻设备的降温水平，一般冰柜降温在-20 ℃左右是完全可以达到的，确定SBS冬季沥青修补液试验室低温拌和温度为-20 ℃，通常能够满足室外冬季修补沥青路面坑槽的需要，接近大自然冬季环境气象条件。特殊情况需在-30 ℃环境条件下施工，可选用能降温到-30 ℃以下的冷冻设备。

2 试验仪器

2.1 拌和设备

低温拌和性试验受搅拌形式的影响很大，为规范搅拌设备和搅拌方法，便于试验室的选择和购买，故SBS冬季沥青修补液所选用的冷拌沥青混合料搅拌机质量应符合JC/T 729—1989水泥净浆搅拌机的规定要求。

水泥净浆搅拌机的搅拌锅可以随意移动，能很方便地固定在锅座上，保证搅拌时的稳定性。搅拌叶形状为扇形，搅拌时以顺时针自转，沿锅周边逆时针公转，并有高低两种速度。搅拌叶片高速与低速时自转与公转速度列于表1。

表1 搅拌叶片高速与低速时自转与公转速度表 r/min

水泥净浆搅拌锅由不锈钢或带有耐蚀电镀层的铁质材料制成，搅拌叶片由铸钢制造，形状和基本尺寸如图1所示。

叶片轴外径为20.0 mm±0.5 mm，叶片距锅底、锅壁的工作间隙为2 mm±1 mm。在机头醒目位置上标有叶片公转方向标志。

该搅拌机能满足搅拌效果的要求，且有国家标准可供执行，可免去重新设计和制作冷拌沥青混合料搅拌机和标准审定工作。

2.2 冷冻设备

冰柜：温度范围0 ℃～-20 ℃，精度为±2 ℃。

有效容积不小于180 L。

2.3 称量设备

托盘天平：最大称量2 kg(感量为1 g)。

3 试验准备

1)矿料。

矿料要质量强度高、耐磨性强、表面干燥、无土、无风化、无杂质，其质量应符合JTJ 032—94公路沥青路面施工技术规范中4.7,4.8及附表C表C.8，表C.10～表C.12的规定要求。

根据冷拌沥青混合料搅拌机的结构搅拌时选择最大粒径为9.5 mm的矿料，如果此级配的矿料低温拌和性较好，且可施工、强度大，那么大于9.5 mm的矿料低温拌和性会更好，更能达到路面修补要求。

2)配比。

矿料的级配应根据所修补沥青路面坑槽的深度而定，一般规定高等级路面(包括高速路和一级路)采用沥青混凝土，低等级路面(包括二级路及二级以下的路)采用沥青碎石，级配范围应符合JTJ 032—94公路沥青路面施工技术规范中附录D表D.7或D.8的规定要求。

SBS冬季沥青修补液用量应符合JTJ 032—94公路沥青路面施工技术规范中附录D表D.7或D.8的规定要求(建议采用沥青用量的中偏下线)。

3)搅拌量。

称取矿料(最大粒径≤9.5 mm)1 kg±0.1 kg。

4)搅拌速度。

低速。

4 试验步骤

1)将拌和用的矿料和SBS冬季沥青修补液经称量后，连同冷拌沥青混合料搅拌机放入(-20 ℃±2 ℃)冰柜中进行冷冻2 h。

2)在冰柜内将矿料、SBS冬季沥青修补液按顺序倒入冷拌沥青混合料搅拌机内保温，低速搅拌3 min倒出，目测矿料的裹覆情况。

3)试验结果评定标准。拌和三次，SBS冬季沥青修补液裹覆面积应达95%以上，评定为合格。

5 SBS冬季沥青修补液低温施工流程

1)按养护技术规范要求处理完毕坑槽后，将开挖坑槽内的碎块和泥土全部清除并清扫干净。

2)根据坑槽的深度和面积确定矿料的级配和用量，然后与定量的SBS冬季沥青修补液反复拌和(人工或机械)均匀。评判结果按裹覆面积达95%以上为合格。

3)在坑槽的底部和周边缘涂刷一层SBS冬季沥青修补液。

4)将拌和均匀的SBS冬季沥青修补液混合料填入坑槽中，并摊铺均匀，松铺厚度为坑槽深度的1.3倍～1.4倍，大于3 cm的坑槽须分层摊铺，分层碾压，面积较大的坑槽需用12 t～15 t的压路机碾压，碾压后即可通车。

6 低温拌和施工机械的开发

为了尽量做到试验方法与工程施工的实际使用状态相符合，晋中公路分局同山西华隆交通科技有限公司合作共同研制出LLB-3T冷拌沥青搅拌机(如图2所示)和LLB-6T沥青路面冷修补综合养护车(如图3所示)。

LLB-6T是一种集日常沥青路面多项养护为一体，无需考虑季节温度,使路面修补工作一次完成的综合养护车，是目前最为理想的沥青道路综合养护修补的专用设备。

6.1 功能

1)使多种工序的工具集中携带，并小型化、优势化。液压锤、镐，切割机、夯实机具、强制式拌和机、现场吊装石料、喷洒粘层油、水清洗、烘烤等设备一应俱全。2)使用目前国内最先进的冬季冷拌改性沥青液，使得整个修补工作更简单，无需加热，冷油、冷料、冷拌和。使用冷拌SBS沥青液，-30 ℃照常施工(此时粘层油可使用该沥青液)。使路面坑槽修补工作成为了全年、全天候。3)石料、冷拌SBS沥青液为全电脑控制称量，油石比准确。4)拌和全自动控制，强制性拌和，拌料均匀、充分、无花白料，出料迅速。5)修补机具使用本车自备液压吊，装卸方便。6)装有两台大功率照明设备，可夜间施工，真正做到坑槽不过夜。7)配有粗集料和细集料两种料箱，总容积为3.5 m3。8)每小时可拌沥青混合料6 t。9)本设备自带15 kW发电机组，可为施工工地提供动力源。

6.2 特点

1)克服了由于气温低、路途远以至热拌料到现场后不利于摊铺，坑槽少，工作面散，启动庞大油场设备导致费用高的弊病，从而使修补成本降低20%～50%。2)无需为了零乱、散乱的坑槽而调动压路机及其他车辆、设备。3)备料可放置在坑槽的现场，无需再准备装载机等设备，本车液压吊可自己装料。4)采用冷拌SBS沥青液，使得沥青无需加热，现场冷油、冷料、冷拌对周围环境无污染，符合环保要求。5)本车可一车两用，在不作修补坑槽时可将此设备整体卸去，装上马槽板即可作为运输车辆使用。6)操作只需3人即可完成。

6.3 性能

1)最大切割深度：150 mm。2)液压破碎冲击力：大于45 J。3)液压夯实冲击力：大于45 J。4)振动压实：大于220 kN。5)拌和成品：6 t/h。

7 低温拌和施工实例

7.1 现场机械低温拌和

施工时间：2003年2月15日。施工地点：榆太路。施工气温：-12 ℃。施工过程：用LLB-6T的液压锤或切割机将损坏路面开挖成规则形状的坑槽,再将开挖坑槽内的碎块和泥土全部清除并清扫干净,在槽边和槽底涂刷一层SBS冬季沥青修补液,将所需级配的石料与定量的SBS冬季沥青修补液加入到LLB-6T的搅拌釜中，拌和均匀成SBS沥青液混合料裹覆面积达95%以上,将其填入坑槽内,摊铺均匀,松铺厚度为坑深的1.3倍～1.4倍,最后用小型振动压路机碾压即可开放交通。

7.2 场内机械低温拌和

施工时间：2005年1月10日；施工地点：榆古线；施工过程：榆古线为沥青混凝土路面，由于大货车、重型卡车的极度超载，路面损坏严重，尤其在道路转弯处和下坡处车辙较为严重，根据路面损坏情况,采用铣刨机进行铣刨,大小坑槽共计2 000多平方米,采用AM-30的石料冬季沥青液用量为3.8%，经拌和场拌和均匀后运至现场，摊铺均匀，采用12 t～15 t的压路机碾压，即可开放交通。

8 结语

经过多年大量的低温拌和试验和沥青路面坑槽修补实践及对历年在冬季修补的沥青路面坑槽的质量检查，证明SBS冬季沥青修补液低温拌和试验方法是可行的，科学的。简便快捷的试验方法，能够真实反映经该试验方法检验的冬季沥青修补液在寒冷的季节用于沥青路面坑槽的修补，并取得较好的修补效果。

[1] JT/T 530—2004，修补沥青路面坑槽冷拌SBS沥青液[S].

[2] 刘尚乐.聚合物沥青及其建筑防水材料[M].北京：中国建材工业出版社，2003.

[3] 波波夫.冷铺沥青混凝土及黑色碎石路面[M].交通部公路设计院，译.北京：人民交通出版社，1960.

[4] JTJ 032—94，公路沥青路面施工技术规范[S].

[5] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

On low-temperature mixing test methods for SBS winter asphalt repair solution

Chen Wenxia

(ShanxiTangjinScienceandTechnologyCo.,Ltd,JinzhongBranch,ShanxiRoadBureau,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the temperature, equipment, steps and construction equipment for the low-temperature mixing performance test of SBS winter asphalt mixing solution, proves the test by the repair of the asphalt roadbed grooves, points out the test method is scientific and feasible, and lists it into the SBS asphalt solution communication standard of JT/T 530—2004AsphaltRoadbedGrooveCoolMixingRepairMaterials.

SBS winter asphalt repair solution, low-temperature mixing property, test method

1009-6825(2016)27-0111-03

2016-07-15

陈文霞(1966- ),女,工程师

TU535

A