淺析SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

摘? 要：由于現(xiàn)代道路交通的“交通量大、軸載重、渠化嚴(yán)重”，因此，道路交通路面必須采用高性能瀝青混凝土材料避免以上問題的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)SBS等高分子聚合物來改性瀝青中的應(yīng)用，可以改善瀝青路面的路用性能，增強(qiáng)路面抗裂、耐磨性能。因此，本文在全面闡述SBS改性瀝青優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，分析了SBS改性瀝青混凝土路用性能，并結(jié)合具體案例探討了SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青;混凝土路面;施工工藝;路用性能

中圖分類號(hào)：U416.217? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）03-0000-00

1 SBS改性瀝青優(yōu)點(diǎn)

研究發(fā)現(xiàn)在夏季高溫季節(jié)，瀝青路面溫度高達(dá)80 ℃，而在冬季低溫條件下，瀝青路面溫度將低至-40 ℃。大量研究表明，SBS改性瀝青的應(yīng)用，在瀝青混合料高、低溫性能改善方面效果明顯。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）抗車轍能力強(qiáng)。一方面，SBS微粒均勻分布在基質(zhì)瀝青內(nèi)，可以將原有瀝青中的小分子組分進(jìn)行充分吸附，如飽和酚等。以此增加改性瀝青內(nèi)的大分子組分、極性物質(zhì)數(shù)量，最終降低基質(zhì)瀝青溫度敏感性。另一方面，通過SBS吸附層有效交聯(lián)微區(qū)，可生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高溫作用下，瀝青分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將會(huì)被此類三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所影響。當(dāng)極性分子數(shù)量持續(xù)增加時(shí)，會(huì)大幅提升內(nèi)聚力，進(jìn)而增強(qiáng)集料和瀝青材料的粘結(jié)性能，提高瀝青混合料的彈性恢復(fù)性能，增強(qiáng)抗車轍能力[1]。

（2）低溫抗裂性能良好。SBS改性劑含有聚丁二烯，-80 ℃為其玻璃化溫度。作為一種多組分混合物，基質(zhì)瀝青含有的分子量相對(duì)不高，相比SBS改性劑的玻璃化溫度，基質(zhì)瀝青的玻璃化溫度較高。在外部環(huán)境溫度持續(xù)下降過程中，基質(zhì)瀝青的運(yùn)動(dòng)將逐步受限，該情況下，SBS分子鏈的柔性仍舊良好，將會(huì)大大減小基質(zhì)瀝青的脆性。此外，改性瀝青內(nèi)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，會(huì)起到一定作用，進(jìn)而增強(qiáng)瀝青混合料的低溫抗裂能力。

（3）抗水損害能力強(qiáng)。適量摻加SBS改性劑后，基質(zhì)瀝青的膠體將會(huì)有所改善，從而增強(qiáng)瀝青的粘聚性和稠度。這種情況下，有助于提升瀝青和礦料之間的粘結(jié)性能?；诖?，瀝青和集料之間能夠緊緊粘結(jié)在一起，同時(shí)可以增加在集料表面裹覆的瀝青膜厚度，從而增強(qiáng)抗水損害性能[2]。

2 SBS改性瀝青混凝土路用性能分析

2.1高溫穩(wěn)定性

為評(píng)定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，采用車轍試驗(yàn)通過動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)來定量評(píng)價(jià)混合料的高溫穩(wěn)定性。

本試驗(yàn)采用3個(gè)試件，對(duì)45 min、60 min時(shí)間的SBS改性瀝青混凝土動(dòng)穩(wěn)定度進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)情況如下：按照60 ℃為規(guī)定溫度，以42次/min為試驗(yàn)輪頻率，在試驗(yàn)輪作用下，檢測(cè)試驗(yàn)表面的車轍深度，結(jié)果如表1所示。

由此可見，SBS改性瀝青混凝土路面具有良好的高溫抗車轍能力，可達(dá)到試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定。

2.2水穩(wěn)定性

瀝青路面常見病害包括水損害等，其危害較多。按照現(xiàn)行規(guī)范要求，在檢驗(yàn)SBS改性瀝青混合料水穩(wěn)定性時(shí)，一般可采用凍融劈裂試驗(yàn)[3]。SBS改性瀝青混合料的水穩(wěn)性可通過凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比TSR評(píng)定，所得試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由此可見，SBS改性瀝青混合料的TSR值為88.3%，相比規(guī)范要求≥80%，可滿足要求，表明SBS改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性良好。

3工程概況

某公路工程全長(zhǎng)31.58 km，為雙向四車道，屬于瀝青混凝土路面。路面結(jié)構(gòu)形式如表3所示。大面積施工前，為保證施工質(zhì)量，需選取具有代表性的路段作為試驗(yàn)段，共200 m長(zhǎng)。

4 SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

4.1施工準(zhǔn)備

施工前，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如材料質(zhì)量檢測(cè)，機(jī)械設(shè)備配置及試機(jī)等，材料質(zhì)量檢測(cè)一般可采用抽檢方式，或委托第三方進(jìn)行檢測(cè)，待檢測(cè)質(zhì)量合格后，才能用于施工。結(jié)合工程實(shí)際情況，保證配置的設(shè)備種類齊全、數(shù)量充足，并對(duì)壓路機(jī)等進(jìn)行提前試機(jī)，保證設(shè)備運(yùn)行正常，不會(huì)在施工過程中頻頻出現(xiàn)故障[4]。

4.2下承層施工

本工程上面層采用AC-13細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土施工，施工前，需做好下承層AC-20c質(zhì)量檢測(cè)，待保證質(zhì)量合格的情況下，才能進(jìn)行上面層施工。

4.3運(yùn)輸

保溫、連續(xù)性是瀝青混合料運(yùn)輸環(huán)節(jié)必須重視的問題。為保證瀝青混合料溫度滿足規(guī)范要求，如混合料出廠溫度必須控制在170～185 ℃，若在195 ℃以上，則不得用于施工。運(yùn)輸時(shí)，根據(jù)工程實(shí)際情況，需采用40 t以上的自卸車進(jìn)行運(yùn)輸，裝料前，需將車廂內(nèi)清理干凈，并均勻涂抹一層隔離劑，避免混合料粘黏車廂。裝料一般分三次放料，順序?yàn)橄惹?、后，再中部。每裝一次，需對(duì)汽車位置進(jìn)行一次移動(dòng)，從而降低集料離析的可能。

為達(dá)到保溫作用，需用篷布加蓋車輛頂部，相比拌合能力，運(yùn)能應(yīng)略大一些，這樣才能保障施工的連續(xù)性。瀝青混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，保證其溫度在160～175 ℃之間，不得低于出廠溫度10 ℃。若材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，已出現(xiàn)離析、結(jié)團(tuán)等情況，嚴(yán)禁使用[5]。

4.4攤鋪

攤鋪前，需提前預(yù)熱熨平板，保證其溫度不低于100 ℃，并做好熨平板高度調(diào)整工作，保證其松鋪厚度一致，本工程選擇1.20為松鋪系數(shù)，在施工中可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。待完成上述操作后，便可進(jìn)行勻速、緩慢、連續(xù)攤鋪施工，攤鋪速度為2.0 m/min左右。攤鋪中不得隨意更換速度，變換方向。

4.5碾壓

碾壓是保證路面壓實(shí)度的關(guān)鍵工序，一般可分為3個(gè)階段，初、復(fù)、終壓階段的壓路機(jī)類型及行駛速度如表4所示。

初壓時(shí)，碾壓遍數(shù)為1遍，按照“前靜后振”的方式進(jìn)行施工，碾壓速度為2～3 km/h。復(fù)壓時(shí)，采用鋼輪壓路機(jī)+膠輪壓路機(jī)施工，碾壓遍數(shù)為5遍，前2遍為強(qiáng)振碾壓，后3遍以膠輪壓路機(jī)為主進(jìn)行施工。終壓是碾壓施工的最后一環(huán)節(jié)，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓收光即可。

4.6開放交通

完成上述施工作業(yè)后，便可進(jìn)入路面養(yǎng)護(hù)階段。當(dāng)SBS改性瀝青混凝土路面表面溫度降至50 ℃以下，且壓實(shí)度等均滿足設(shè)計(jì)要求，便可開放交通。部分路段為縮短交通封閉時(shí)間，提前開通，可采用灑水降溫的方式，進(jìn)一步加快混合料降溫，提早開放交通[6]。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。截至2019年年末全國(guó)公路總里程501.25萬(wàn)km，高速公路里程14.96萬(wàn)km，位居世界第一。瀝青路面因其平整度高、行車舒適、便于維修等優(yōu)勢(shì)在高等級(jí)公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著交通量的不斷增加，對(duì)路面質(zhì)量提出了更高的要求，為解決重載、渠化交通等引發(fā)的病害問題，同時(shí)滿足現(xiàn)代道路交通發(fā)展要求，在瀝青內(nèi)加入SBS等高分子聚合物，可改善瀝青材料的路用性能，延長(zhǎng)路面的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]熊斌，胡禮輝，朱紅軍.高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（23）：2 687.

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[3]舒磊.市政工程改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（2）：119.

[4] 金琛.談SBS改性瀝青路面質(zhì)量控制[J].山西建筑，2013，39（34）：213-215.

[5]姚新國(guó).高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月），2016（8）：157-158.

[6]王杰.高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝[J].黑龍江交通科技，2016（3）：44-45.

收稿日期：2020-02-06

作者簡(jiǎn)介：曹新新（1985—），女，河南許昌人，本科，工程師，研究方向：交通工程。