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摘要:目前,改性沥青作为一种有效提升沥青品质的途径,在市政道路工程中得到了广泛地认可和应用,并取得了较好的使用效果。文章结合工程实例,从配合比设计、路用性能验证以及施工工艺三大方面对SBS改性沥青混合料在市政道路施工中的应用实践进行了探讨,旨在提高施工水平,保障市政道路使用性能及效益,供参考。
关键词:市政道路施工;SBS改性沥青;配合比;施工工艺
随着我国经济的迅速发展,交通量急剧增长,使沥青混凝土路面面临着严峻的考验,一些施工质最差,车辆载荷重的市政路段沥青路面出现了不同程度的车辙、开裂,坑槽等损坏现象。使用SBS改性沥青材料建设道路工程,是解决这些问题的一个重要措施,它将沥青自身水稳定性进行了改善,将路面自身抗滑能力加以提高,使路面自身承载能力得到增强,并提高了沥青自身抗氧化的能力,成为了目前广泛运用的路面材料。
1 工程概况
某是市政交通要道,交通荷载较大,对混合料抗车辙能力要求高。拟采用SBS改性沥青混合料进行沥青混凝土路面上面层的铺设。
2 配合比设计
2.1 原材料
2.1.1 集料及矿粉
本研究所用集料均为石灰岩,矿粉为石灰岩矿粉。
集料技术指标如表1;矿粉技术指标如表2。
2.1.2 沥青
沥青为SBS改性沥青,掺量为沥青重量的3%,其技术指标如表3。
2.2 配合比设计
本研究对象为AC-13C型沥青混凝土路面上面层。根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中表5.3.2-2密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围的要求,对原材料进行级配设计,经设计AC-13C级配和级配曲线如表4和图1。
图1 级配曲线
2.3 最佳油石比的确定
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求进行马歇尔试验,马歇尔试验验证的体积指标均满足规范要求。通过马歇尔试验数据得出SBS改性沥青混合料的最佳油石比为4.8%。表5是SBS改性沥青混合料在最佳油石比下的体积指标。
3 路用性能验证
3.1 高温稳定性验证
《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)规定:对于高速公路、一级公路的表面层和中面层,进行沥青混凝土配合比设计时,应进行车辙试验,以检验沥青混凝土的高温稳定性。本文采用车辙试验来评价该混合料的高温稳定性。表6为最佳油石比下SBS改性沥青混合料的车辙试验结果。
表6 车辙试验结果
3.2 水稳定性验证
本研究采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,浸水马歇尔试验方法采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0709-2011,冻融劈裂试验采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0729-2000,试验结果见表7和表8。
3.3 低温抗裂性验证
混合料的低温抗裂性能采用低温小梁弯曲试验,试验温度为-10℃,加载速率为50mm/min,试验方法为《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0715-2011,试验结果见表9。
表9 小梁弯曲试验结果
3.4 室内试验结果分析
室内试验结果表明:
(1)动稳定度是反映沥青混凝土路面车辙的关键指标,从动稳定度结果分析,SBS改性沥青混合料的3824次/mm的动稳定度完全能满足规范要求的2800次/mm的要求,说明该配合比下的SBS改性沥青混合料具有良好的高温稳定性。
(2)从浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验结果来看,SBS改性沥青混合料都能满足规范要求,说明该配合比下的SBS改性沥青混合料具有良好的水稳定性。
(3)从-10℃小梁弯曲试验结果来看,SBS改性沥青混合料的低温弯曲破坏应变在3077με,完全能够满足这样的冬暖气候地区。
4 施工工艺
4.1 SBS沥青混合料的拌制
规范规定改性沥青混合料的拌和温度比非改性沥青混合料的拌和温度高10~20℃。故改性沥青的拌和温度要相应提高,经生产配合比的反复调试和试验路段的试铺,沥青、矿料、沥青混合料的温度通过经验控制,如表10;改性沥青的黏度较基质沥青大,相对难于拌和,故拌和时间应相应增加,拌和时不仅仅要求混合料无花白料、团块现象,还要确保沥青混合料拌和均匀,确保沥青和矿料充分裹覆,确保矿料表面的沥青膜均匀且要达到一定的厚度。
表10 矿料与混合料温度控制要求
4.2 SBS沥青混合料的摊铺和碾压
SBS改性沥青混合料的摊铺与普通沥青混合料相同,主要从保证稳定性、减少离析和接缝等环节进行控制。根据拌和楼产量来确定摊铺速度,结合焖料时间要求确定拌和楼压车数量。
初压:温度要在160℃以上。紧跟摊铺机,双钢轮第一遍前静后振,第二遍前后均振,碾压速度小于3km/h;要求高频低振幅。
复压:胶轮碾压搓揉6~8遍,速度为3~4km/h。
终压:钢轮静压一遍。
4.3 试验路段应用情况
为了验证室内研究结果,本项目进行了试验路段的铺筑。试验路段检测结果见表11和表12。压实度满足要求;现场渗水试验检测结果以及沥青混凝土路面上面层的构造深度及摩擦系数均满足规范要求。
表11 试验路压实度及渗水试验检测结果
5 结语
总之,在市政道路施工中,SBS改性沥青路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。高素质的人员,成熟的施工工艺是必要的质量保证手段,应建立质量岗位责任制,严格按施工技术要求组织施工,并对每道工艺都进行严格的把关,同时注重优化改性沥青混合料的配合比设计,以充分发挥SBS改性沥青的优良性能,延长路面的使用寿命,真正创造出优质的精品工程,不断推动公路事业的蓬勃发展。
参考文献:
[1]丁烈梅.SBS改性沥青混合料在道路施工中的应用研究[D].同济大学土木工程学院同济大学,2007
[2]郑璧龙.SBS改性沥青在市政道路工程中的应用实践[J].Guangdong Building Materials,2011,27(3):90-92
[3]徐磊,马琳.SBS改性沥青在市政道路工程中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(16)
论文作者:刘满森
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/4
标签:沥青论文; 改性沥青论文; 车辙论文; 路面论文; 马歇尔论文; 混凝土论文; 稳定性论文; 《基层建设》2016年11期论文;