SBS改性沥青混凝土配合比设计与施工探讨SBS改性沥青混凝土配合比设计与施工探讨.doc

福建省龙岩至长汀（闽赣界）高速公路为国家重点公路干线厦门至昆明东部出海口的重要路段，地处福建西部，B2合同段起迄桩号YK37+905~YK70+470,全长32.813km（有新泉互通立交一处）。沿线桥隧较多，纵坡也多，桥隧总长达15.004km，占路线总长45.7%。设计路面结构为4cmAC-13C SBS改性沥青混凝土上面层，6cmAC-20C沥青混凝土中面层，16cmATB-25沥青稳定碎石下面层。 1 SBS改性沥青及原材料 1.1 SBS改性沥青 SBS改性沥青是在原有基质沥青（AH-70）的基础上，掺加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性剂，改性后的沥青，与原沥青相比，其高温粘度增大，软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。龙长高速公路沥青路面使用的SBS改性沥青，其基质沥青为埃索（ESSO）重交通道路石油沥青AH-70，改性剂为热塑性橡胶共聚物。基质沥青和SBS改性沥青的技术指标要求见表1。 1.2 集料 龙长高速公路B2合同段沥青路面上面层粗集料采用辉绿岩，集料毛体积相对密度为2.968g/m3，洛杉矶磨耗率为11.8%，压碎值为9.2%，石料磨光值为46.3BPN；细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，砂当量大于60%；细集料由洁净、干燥、无风化、无有害杂质有适妥的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性。天然砂由于质量变化大（大部分为中粗砂），形状较圆滑，与沥青的粘附性差，对沥青混合料影响较大。细集料分成2.36～4.75mm和0～2.36mm两种规格，B2合同段，施工采用制砂机加工石灰岩，制砂过程中严格做好除尘，要求2.36～4.75mm的材料其0.075mm的通过率不大于5%；0～3mm材料0.075mm的通过率不大于15%。 1.3 填料（矿粉） 改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料磨细后的矿粉。用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。宜采用石灰石加工，0.075mm的通过率应不小于70%；采用不超过矿料总量2%的水泥，以改善集料的粘附性。本项目规定上面层不使用回收粉。 1.4 检测指标（见表2） ??????? 2 沥青混合料配合比设计 改性沥青混合料的配合比设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比、试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。为了使设计的混合料能够达到实施效果，我们从材料、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下建议。 2.1 合成级配 沥青混合料配合比设计级配应采用贝雷法进行设计，级配选择原则：AC-13C沥青砼把2.36mm作为关键性筛孔，要求2.36mm以下筛孔的通过率小于40%，取级配下限以达到密实、嵌挤。我们通过多种级配组合，最终确定级配控制范围13.2mm通过率91%～95%，4.75mm通过率38%～42%，2.36mm通过率28%～32%，0.075mm通过率5%～7%左右较为合适。 2.2 粉胶比 通常认为0.075mm通过率与最佳油石比的比例，规范在1.0～1.2之间。而Superpase方法认为0.075mm以下用量与有效沥青用量的比值应在1.0～1.6之间。通过近年来实践，规范要求的粉胶比偏低，用油量大，保证了泌水性，但抗车辙能力明显不足，近观这几年各地调整公路的路面结构形式足以说明这个问题。因此建议规范粉胶比在1.0～1.4之间较为合适。 2.3 混合料技术指标（参见表3） 击实温度应在基质沥青粘温曲线确定的最佳碾压温度的基础上增加15～20°C，并与施工碾压时温度一致，控制在160～165°C之间。 2.4 理论密度 理论密度一般采用计算法和实测法。表4为三种理论密度的计算及实测数据，仅供参考。 2.5 矿料间隙率 无论是马歇尔设计方法还是Superpase设计方法，都是对沥青混合料的体积性质指标的确定，只是一个是击实法，一个是旋转压实法，相比之下Superpase设计方法更反映实际碾压情况。体积指标有三项：空隙率VA、饱和度VFA、矿料间隙率VMA。矿料间隙率VMA是影响沥青路面使用品质最主要的体积性质指标，在新规范中已有描述，并与VA、集料最大公称粒径建立了对应关系。表5中12.5mm孔径采用Superpase方案与现行规范的13.2mm孔径不一致，供大家参考。 2.6 AC-13C SBS改性沥青混合料生产配合比试验结果（参见表6） 3 SBS改性沥青试验要点 （1） 试验样品的取样：在施工过程中