SBS改性沥青混合料施工及应用效果探讨

　　摘要：SBS改性沥青混合料已成为最常用的首选路面形式。本文笔者结合工程实践，对SBS改性沥青混合料施工及应用效果进行了以一下的探讨。仅供同行参考！ 

　　关键词：SBS改性沥青；原材料控制；配合比确定；混合料检测；施工；应用效果 

　　1、原材料控制 

　　1.1SBS改性沥青 

　　1.1.1改性机理 

　　SBS改性沥青是在原有基质沥青重交通石油沥青基础上，一般掺加2.5%～5%的SBS改性剂，通常采用5%。基质沥青经SBS改性后，自身及原沥青分子的化学结构没有改变，其过程以物理改性为主，利用其良好的物理性能对原基质做改性处理，改性后SBS剂均匀分布于基质沥青中形成失混材料。 

　　1.1.2改性沥青评价指标 

　　①感温性：针入度、针入度指数； 

　　②低温性：5℃延度和当量脆点； 

　　③高温陛能：60℃黏度、软化点与当量软化点； 

　　④热稳定性（耐老化）：旋转薄膜烘箱试验； 

　　⑤黏弹效应：弹性恢复25℃； 

　　⑥与集料的握裹力：黏韧性试验； 

　　⑦施工及安全：闪电、运动黏度135℃； 

　　⑧离析指标：48h软化点差。 

　　1.1.3改性效果 

　　改性后的沥青与原沥青相比，其高温黏度增大，软化点升高；具有良好的高温抗车辙、低温抗开裂性能、抗老化性能、变形自恢复性和裂缝自愈性；黏聚力强，水稳定性好；路面抗滑能力和承载能力提高。 

　　1.1.4应用 

　　基于以上因素，用于高速公路路面基质沥青通常选用AK-70，改性剂掺配比例5%。聚合物SBS改性沥青技术满足《公路沥青路面施工技术规范》相关要求，用于高速公路热拌沥青混合料时采用I-D类型。 

　　1.2细集料 

　　1.2.1机制砂 

　　高速公路对细集料质量要求很高，用于SBS改性沥青混合料中的细集料一般采用机制砂。机制砂相对天然砂具有理想的表面纹理，增加颗粒间摩擦力，为路面提供良好的稳定性，还能增强与沥青的吸附能力，提高沥青膜厚；相对石屑而言，机制砂颗粒规整，片状颗粒粉尘含量少且不含泥土等优点，配置的沥青混合料能获得更加理想的路用性能。 

　　1.2.2质量要求 

　　《公路沥青路面施工技术规范》中要求机制砂有适当的颗粒级配，其级配应符合S16的要求，对其表观密度、坚固性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、棱角性（流动时间）等都有严格的质量要求。 

　　1.2.3应用效果 

　　机制砂是用优质石料经专用的制砂机加工而成，可以配制出更耐久的沥青混合料，消除了使用天然砂水稳性差和多雨地区限制应用的问题。适当增加沥青用量时，可显著提高其高温稳定性和水稳定性，同时，会大幅度降低车辙、坑槽等病害，铺筑的路面质量明显得到提高。 

　　1.3粗集料、矿粉的要求 

　　1.3.1玄武岩石料 

　　由于玄武岩集料具有更高的硬度坚固性、抗磨抗滑、抗冲击性能，玄武岩集料的使用使高速公路路面能够获得更高的质量效果。高速公路路面上面层对集料质量提出更高要求，甚至在招标文件中明确强制要求表层必须采用玄武岩石料。玄武岩集料的使用使沥青混凝土具有更高的耐磨性，抗压、抗冲击性能，抗车辙能力，抗疲劳寿命。 

　　1.3.2粗集料、矿粉 

　　对于高速公路施工所需要的粗集料、矿粉以及添加剂的质量要求与非改性沥青混凝土要求基本相同，对其质量和物理力学性能要求满足《公路沥青路面施工技术规范》中高等级公路路面所需混合料原材料的要求即可。 

　　2、配合比确定及混合料检测 

　　2.1GTM击实法 

　　施工中常用的混合料配合比组成设计方法有马歇尔法、GTM法、superpave法，高速公路SBS改性沥青混合料击实方法采用GTM法。击实压强采用0.7MPa，确定技术指标时，要求满足应变比GSI≤1.05，抗剪强度比GSF>1.3。 

　　在高速路面施工中，路面上面层采用SBS改性沥青AC-13C型混合料，原材料采用基质沥青AK-70掺加5%SBS改性剂，I-D类，各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》相关要求，实测15℃的密度值1.022g/cm3。粗集料采用玄武岩石料，规格为10～15、5～10、3～5mm，细集料为邹平石灰岩机制砂，填料为满城矿粉。 

　　通过筛分试配，合成级配曲线满足AC-13C型混合料级配曲线范围时，各种集料配合比如表1。 

　　根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》配制不同油石比的混合料进行GTM试验，试验结果如表2。 

　　试验结果表明：GSI随油石比增加呈增大曲线，GSF随油石比增大呈减小曲线。依据《公路沥青路面施工技术规范》的相关要求，综合考虑GTM试验结果并参考体积参数的大小及变化趋势，将AC-13C型改性沥青混合料最佳油石比确定为4.5%，毛体积密度2.505G/cm3。 

　　2.2与马歇尔实验对比 

　　用GTM法确定沥青混合料组成设计后，为实用于工程施工检测，在施工过程中仍采用马歇尔法对混合料进行试验检测。 

　　2.3混合料使用性能检测 

　　根据上述配合比配制出混合料，并对混合料各项使用性能进行检测。检测结果如表3。 

　　2.4对比结论 

　　通过用GTM法确定混合料的配合比参数与马歇尔法物理参数对比，主要指标基本相符，GTM法毛体积密度提高近2%，在施工过程中采用马歇尔法对比结果进行检验和控制，使用性能满足混合料技术要求，并且性能大幅度提高。通常用GTM法确定的毛体积密度比马歇尔法提高1%～3%，油石比可降低0.3%，这是采用GTM法确定目标配合比的重要因素之一，GTM法采用也是高速公路高标准高质量路面新技术的重要应用之一。

　　3、SBS改性沥青混合料施工 

　　3.1拌和 

　　采用自动计量的大功率间歇式沥青混合料拌和设备，拌和时间50S以上，矿料、改性沥青及混合料加热温度较非改性沥青混合料均提高10-20℃，成品料外观鉴定以颗粒全裹覆且色泽均匀一致为度。