淺談莊蓋高速(LAC-20)SBS改性瀝青配合比設計

1、    淺談莊蓋高速(lac-20)sbs改性瀝青配合比設計    祁躍中圖分類號：u238文獻標識碼： a一、引言sbs聚合物改性瀝青是一種技術含量和附加值較高的新型優(yōu)質筑路材料。它通過把聚合物摻入道路瀝青中而改善使用性能，能顯著提高路面的高溫和低溫性能、延長路面壽命、降低噪聲、提高行車舒適性和安全性，本人就2011年至2012年參建的莊河至蓋州高速公路中面層（lac-20）sbs改性瀝青中粒式瀝青混凝土的配合比設計詳細論述，通過自己的親身經(jīng)歷和實踐，總結出本次配合比的設計思想，為保證了路面的施工質量做好的基礎的準備工作。也取得了施工中的實踐經(jīng)驗和個人

2、能力水平的鍛煉提升。也更加清楚的認識到（lac-20）sbs改性瀝青的路用性能和技術指標。二、sbs改性瀝青概況莊河至蓋州高速公路中面層采用sbs改性瀝青l(xiāng)ac-20瀝青混凝土。本次施工中使用的sbs改性瀝青是在基質瀝青（遼河油田重交ah-90）的基礎上，摻加瀝青用量的5.0sbs改性劑和4.5%糠醛油添加助劑，經(jīng)過高速剪切、發(fā)育生成的改性瀝青。是一種熱塑性彈性體，兼具橡膠的彈性和樹脂的熱塑性，與原基質瀝青相比，具有高溫粘度增大、軟化點升高、低溫延度增大等優(yōu)點，在良好的配合比設計和施工條件下，瀝青路面的耐久性、高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能夠明顯提高。在sbs改性瀝青生產(chǎn)過程中進行了大量的室內試驗，

3、試驗結果表明，sbs的改性瀝青的各項指標均滿足公路改性瀝青路面施工技術規(guī)范及本標段施工圖紙和專用技術條款規(guī)定。三、sbs改性瀝青混合料配合比設計（一）、原材料技術要求1.1粗集料：粗集料的作用是通過集料顆粒間的嵌擠作用提高穩(wěn)定性抵抗位移。粗集料的形狀和表面對混合料的穩(wěn)定性都有影響，因此，要求其應潔凈、干燥、無風化、無有害雜質，有較高的強度，表面粗糙，形狀接近立方體，在本高速公路建設中采用了兩套反擊破式加工粗集料，以確保其規(guī)格。用于改性瀝青混合料中面層的粗集料石料外觀和內在質量均滿足工程要求，并且質量穩(wěn)定。1.2細集料瀝青混合料中的細集料主要是為了改善礦料級配，增強嵌擠作用，在細集料的選用優(yōu)質的

4、石灰?guī)r機制砂，并采用優(yōu)質的石灰?guī)r進行生產(chǎn)加工。1.3填料（礦粉）使用礦粉可以減小集料間的空隙，增大礦料的比表面積，從而提高粘聚力，改善其穩(wěn)定性和密實性，用于改性瀝青混合料面層的填料應潔凈、干燥，其質量指標應符合公路瀝青路面技術規(guī)范的技術要求。本次材料采用亞泰水泥集團的生產(chǎn)的礦粉。1.4 sbs改性瀝青技術要求（見下表）改性瀝青技術指標表技術指標項目 sbs（技術指標） 實測值-b針入度25，100g，5s，最小 80100 81針入度指數(shù)pi最小 -0.8 0.3延度5，5cm/min 最小 45 47軟化點 最小 70 73.5運動粘度135最大 3 1.38閃點最小 230 >230

5、溶解度%最小 99 >99離析，軟化點差 最大 2.5 -彈性恢復25 %最小 60 66質量損失%最大 1.0 0.08針入度比25 % 最小 55 76延度5 5cm/min 最小 25 32（二）、瀝青混合料配合比設計：改性瀝青混合料的配合比設計，應按照公路瀝青路面施工技術規(guī)范jtg f402004中關于熱拌瀝青混合料配合比設計的規(guī)定，分別進行目標配合比、生產(chǎn)配合比及生產(chǎn)配合比驗證三階段配合比設計，通過馬歇爾試驗確定礦料級配及最佳改性瀝青用量。并進行殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、動穩(wěn)定度試驗，以檢驗其水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性是否符合要求，有條件時北方地區(qū)還應進行低溫彎曲試驗，檢驗其低溫抗

6、裂性能。2.1目標配合比礦料級配設計時宜將級配曲線走向設計成略呈s型狀，lac-20型礦料級配以9. 5mm篩孔通過量為中軸，上抬頭下沉尾，形成嵌擠、密實狀態(tài)，根據(jù)實踐經(jīng)驗總結，增加粒徑2.36mm13.2mm的集料用量，可以提高瀝青混合料的穩(wěn)定度和抗車轍能力。2.1.1粉膠比小于0.075mm含量的多少對瀝青混合料體積指標和路用性能影響很大，要求礦粉含量不宜過多超過瀝青含量，小于0.075mm部分與瀝青含量之間的比值即粉膠比應在1.01.2之間，最大不得超過1.6%，對于改性瀝青上面層混合料礦粉含量宜取56。本工程采用粉膠比1.28，礦粉含量6%。2.1.2混合料技術指標（見下表）改性瀝青混

7、合料技術指標表試驗項目 要求指標 實測值擊實次數(shù)（次） 兩面各75 76穩(wěn)定度（kn） >7.5 11.1流值（0.1mm） 2040 27.2空隙率（%） 36 3.5飽和度（%） 7085 76.2殘留穩(wěn)定度（%） >80 94.2動穩(wěn)定度（次） 3000 3321礦料間隙率（%） >14 14.4劈裂強度比 （%） >75 89.82.1.3注意事項在改性瀝青混和料的設計過程中以下問題應引起注意：（1）、混和料的拌合和擊實溫度根據(jù)改性瀝青路面施工技術規(guī)范和瀝青膠結料的粘溫關系曲線進行確定。由于改性瀝青具有較高的粘度，使得改性瀝青混合料路面的施工控制難度較大，如拌合

8、、攤鋪、碾壓的溫度控制不嚴。這樣的話會造成改性瀝青混合料路面因空隙率過大而發(fā)生滲水現(xiàn)象，從而導致瀝青路面早期破壞，所以，要求改性瀝青混合料的各種溫度應高于基質瀝青混合料1020，進行室內配合比設計時的拌合、擊實溫度應與拌合廠拌合溫度、現(xiàn)場碾壓溫度相一致。各種溫度規(guī)定如下：拌合溫度 不小于160；初壓溫度 不小于150；復壓溫度 不小于140；終壓溫度 不小于120。成型試件的工作要緊湊，以保證溫度散失最小，必須按照規(guī)定的擊實溫度完成試驗工作，否則將不能夠準確反映出改性瀝青及改性瀝青混合料的優(yōu)良性能。（2）、改性瀝青的貯存溫度應控制在120左右，加熱溫度為165170，貯存時間不宜過長，應定時進

9、行攪拌，避免改性瀝青產(chǎn)生離析。在進行配合比設計時使用的改性瀝青也應在規(guī)定溫度下貯存、加熱，并在使用時充分攪拌使其始終處于均勻狀態(tài)。（3）、混合料體積指標的測定要統(tǒng)一，對于密級配瀝青混合料試件密度的測定統(tǒng)一采用表干法。（4）、改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性應符合以下兩個指標要求，達不到要求時應采取抗剝落措施：a、采用“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗”方法測定的48h浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗殘留穩(wěn)定度不應小于80%。b、采用“瀝青混合料凍融劈裂試驗”方法測定的劈裂強度比不應小于75%。2.1.4最佳瀝青用量確定根據(jù)馬歇爾試驗結果，結合實踐經(jīng)驗和公路等級、氣候條件、交通情況、施工條件綜合確定目標配合比最佳瀝青用量

10、oac，然后按最佳瀝青用量進行殘留穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度、劈裂強度比檢驗。如有部分指標不合格，則應重新調整級配或適當調整oac，改性瀝青混合料的最佳瀝青用量略大于基質瀝青的最佳瀝青用量，本工程確定目標最佳瀝青用量為4.6%，各項指標均符合要求，不需摻加抗剝落劑。2.2生產(chǎn)配合比用經(jīng)高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性檢驗合格的最佳瀝青用量及±0.3 %三個瀝青用量進行馬歇爾試驗，確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量，生產(chǎn)配合比的礦料級配應力求接近目標配合比的礦料級配。根據(jù)馬歇爾試驗生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量確定為4.74%，經(jīng)殘留穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度和劈裂強度比檢驗，該瀝青用量的各項指標均符合規(guī)范要求。2.3

11、生產(chǎn)配合比驗證（標準配合比）拌合機采用生產(chǎn)配合比進行試拌、試鋪，并用拌合的混合料和鉆取芯樣進行馬歇爾試驗檢驗，由此確定生產(chǎn)用的標準配合比即為生產(chǎn)配合比的瀝青用量和礦料級配。試驗證明，礦料級配在施工過程中應嚴格控制，特別是粒徑在4.75mm以下各篩孔的通過量大小對瀝青用量有很大的影響，如果通過量偏大，使設計空隙率變小，則實際瀝青用量與最佳瀝青用量比較偏大，致使鋪筑成的瀝青路面就會出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，甚至可能出現(xiàn)擁包、車轍等病害；反之則使設計空隙率變大，實際瀝青用量與最佳瀝青用量比較偏小，瀝青混合料會出現(xiàn)貧油現(xiàn)象，影響路面的使用壽命，因此，嚴格控制礦料級配是保證瀝青路面質量的前提。標準配合比應作為生產(chǎn)上控制依據(jù)和質量檢驗的標準。經(jīng)設計確定的標準配合比在施工過程中不得隨意變更，當材料發(fā)生變化或馬歇爾指標不符合要求時再重新進行配合比設計。四、總結通過本項目s