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SBS改性沥青砼再生设计与路用性能评价

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  【摘 要】再生沥青砼配比设计是再生沥青路面技术的核心之一,包括再生沥青和再生沥青砼设计。目前以旧沥青及旧沥青混合料性能改善为目的对再生沥青砼配比设计开展了不少研究,发现要调和出满足使用要求的再生沥青,需掺加适量的再生剂对旧沥青进行再生。
  【关键词】SBS改性沥青;再生沥青砼
  引言
  沥青路面以其良好的行车舒适性、平整度、噪声小等特点成为主要路面结构类型,随着道路交通量增加迅速,车辆超载、重载现象严重,普通沥青混凝土路面已难以满足现有使用要求,因此有必要研究提高沥青路面性能,延长其使用寿命。大量研究和实践表明,SBS改性沥青能够明显提高基质沥青高低温性能以及水稳定性,相较于普通基质沥青,在相同路面设计厚度下,SBS改性沥青能够显著提高路面承载力,而在相同的路面设计寿命年限下,SBS改性沥青路面铺设厚度较低,明显减小施工用料,降低工程造价。
  1施工工艺
  1.1拌和
  为保证SBS改性沥青混合料拌和稳定性,本项目选用间歇式拌和机进行沥青混合料的拌和,由于SBS改性沥青黏度较普通基质沥青高,因此在拌和SBS改性沥青混合料时,一般会增加5~10s的拌和时间,以确保SBS改性沥青能够均匀裹覆在集料上。另一方面,由于SBS改性沥青所需的拌和温度较高,因此在实际施工过程中应严格控制沥青混合料的拌和温度,既要避免温度过低影响路面铺筑质量,另一方面还要防止温度过高引起沥青混合料老化。
  1.2运输
  为保证混合料摊铺温度,SBS改性沥青混合料应采用大吨位自卸式卡车进行运输。另外,在运输时还应注意以下几项,包括装料前检查车厢是否漏油以及在运输时车厢上方加铺毛毡垫等。
  1.3摊铺
  在进行混合料摊铺施工时,首先应将施工作业面清理干净,扫除路面上的灰尘杂物等。由于SBS改性沥青施工温度较高,因此在进行摊铺时应控制混合料摊铺温度160~180℃,温度低于140℃的沥青混合料禁止使用。另外,在进行摊铺作业时宜采用两台不同型号摊铺机阶梯式摊铺,其中两台摊铺机的前后间距不应超过20cm。
  1.4碾压
  SBS改性沥青混合料的碾压需遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的施工原则,对于本项目中的AC—16型上面层沥青混合料,适宜的碾压温度为130~150℃,碾压速度宜控制在4~5km/h,在碾压时需要注意,混合料的碾压速度应控制均匀。碾压完毕后及时对其压实度进行检测,对于不合格区域及时进行补压处理。
  2施工注意事项
  (1)在进行路面施工时,尽量做到SBS随进随用,避免存储过多的SBS改性沥青,若当天施工有未用完的SBS改性沥青,需及时将其抽至其他存储罐,防止SBS改性沥青与空气接触过多而老化。(2)运料车应在摊铺机前10~30cm左右停车,同时应避免碰撞摊铺机,以防止混合料出现离析现象,若有必要可采用转运车对混合料中转。(3)当运料车到达摊铺现场后,施工人员需及时测量混合料温度,若此时混合料的温度较之出厂温度下降超过10℃,则混合料不应进行摊铺施工。(4)在混合料振动压实时,严格控制其碾压速度,若碾压速度过小,可能会出现过振现象,易导致骨料出现破碎现象。
  3施工材料的选用以及配合比的设计
  3.1沥青材料的选用
  (1)粗集料———由于用于高速公路所以我们要求粗集料具备有良好的抗压碎能力。我们主要是选用了当地石材中粗糙坚硬具备有棱角的石材,以锥石碎石机为破碎工具,需要注意的是,集料针片状的含量需要得到控制。(2)细集料———由于细集料需要做到洁净而干燥,杂质少且抗风化,所以要采用河砂,机制砂和袋装矿粉等具备有一定的颗粒的矿粉。(3)沥青材料———为提高沥青的抗温度能力和持久力,我们需要对传统沥青进行改性处理。通过对传统的AH-70基质沥青进行改造,以4%,3%和2.5%的比例添加改性剂,提高沥青的粘性和软化点,实现我们对其的要求。在实验结束后,我们发现SBS改性沥青非常成功,均达到了要求。
  3.2设计配合比
  国家公布的《公路沥青路面施工技术规范》要求,工程使用的改性沥青的配合比,需要在三个阶段进行设计言明,分别是生产配合比,目标配合比和生产配比验证。一般的,国内会将S型曲线应用在其中,通過最大理论密度仪器进行最大理论密度的测定,绘制粘度曲表的方法可以通过测定数据实现,通过对数据的记录实现配合比的设定。
  4高速公路SBS改性沥青混凝土施工质量控制策略
  4.1施工准备
  在进行正式的路面施工前,要做好充分的施工准备工作。具体来说,就是在组建一支高素质、高技术水平的施工队伍,来使施工技术的应用能够落到实际。此外,还要做好SBS改性沥青混凝土材料的配置工作,以满足路面结构层的施工控制要求。
  4.2施工工艺控制
  在控制高速公路SBS改性沥青混凝土材料温度的过程中,应结合实践,将温度控制在160~170℃之间。对于沥青的喷洒施工,应通过提高沥青喷嘴高度的调整精度,以使沥青材料能够以雾状与均匀状态,完成厚度适宜且分布均匀的沥青薄膜层控制。与此同时,还要对碎石进行均匀摊铺,以避免碎石过大或是重叠施工问题的出现。当封层施工完成后,施工质量控制人员应利用9~16 t的轮胎压路机对路面进行碾压处理。在进行3~4遍的碾压施工过程中,不能对路面进行洒水养护,压路机也不能进行调头或是刹车处理,以使压路机始终保持均匀直行,进而提高路面碾压施工的质量效果。
  4.3路堤填料的更换处理
  高速公路工程建设人员在进行SBS改性沥青混凝土路面施工过程中,为提高路面结构的整体性与稳定性,应在路面施工前,对所处路面的路堤情况进行检查。以找出存在不均匀沉降、路堤填料作用效果不佳等问题,并采用更换或是路堤加固处理措施,来保证路面结构作用的安全稳定性。
  4.4 SBS改性沥青混凝土施工控制
  (1)粘结料用量沥青用量,是控制高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工质量的关键,为此,质量控制人员应按照工程施工所处的季节与气候环境来进行调整。例如,如在正常温度环境下,每2m改性沥青的用量应在1.8~2.4 kg;秋季,应将沥青材料的用量增加至2%~3%;夏季,则要将沥青用量减至2%~3%,以控制热胀冷缩现象对路面施工带来的影响。(2)石料由于SBS改性沥青混凝土原材料石料的的作用,主要体现在:提高路面结构的承载能力,进而避免其受裂缝与车辙病害的影响,因此,施工技术人员在将石料添加至混凝土的过程中,要控制好其作用于实践的性能效果。具体来说,就是优先选用洁净、干燥且无风化杂质的石料,以使石料在施工环境中的硬度满足路面承载的设计使用要求。此过程,碎石添加的压碎值不能小于26,且碎石的总摊铺面积也要进行相应的控制,即设置在总摊铺面积的60%~70%。如此,就能最大限度的提高工程项目的交通运输效果。
  结束语
  在进行SBS改性沥青混凝土路面施工时,质量控制工作的开展,应在明确路面设计与结构层参数要求的情况下,通过控制:施工准备、施工工艺、路堤填料的更换处理以及SBS改性沥青混凝土施工,来提高结构作用于实践的安全稳定性。事实证明,只有从实践角度入手,才能使最具效用的施工质量控制措施发挥出应有的作用价值。
  参考文献:
  [1]甘新立,郑南翔,刘羽.不同再生方式的再生SBS改性沥青老化性能研究[J].公路工程,2014,39(05):47-49.
  [2]何嘉俊.SBS改性沥青老化机理及再生应用研究[D].重庆交通大学,2014.
  [3]曹青霞.基于SBS改性沥青的高性能再生剂研发[D].重庆交通大学,2014.
  (作者身份证号码:211481197802220024)
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