王旭峰(洛阳路桥建设集团有限公司 河南 洛阳 471000)

SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌、发育等方法使SBS均匀地分散于沥青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。用这种改性沥青拌和出来的改性沥青砼的高温稳定性、低温稳定性、抗疲劳能力、抗老化能力、粘结力均较普通沥青有明显提高。正是由于SBS改性沥青的诸多优点,使得它可以全方位地改善沥青混合料的路用性能,有效地防止或延缓路面损坏的发生,大大延长路面的使用寿命。洛阳至吉利快速通道是SBS改性沥青路面在洛阳公路首次推广使用。改性沥青的性质不同于普通沥青,因此在施工各环节的具体控制中也存在着许多不同。

洛阳至吉利快速通道一期路面工程路线长12公里,为双向四车道一级公路,计算行车速度80km/h,路基宽度为26m;汽车荷载等级为公路-I级,桥梁净宽2×净-11.5米,4cm改性沥青混凝土面层(AC-13C)271577m2,6cm中粒式沥青混凝土面层(AC-20C)271577m2;2cm沥青表面处置14852m2;粘层(改性乳化沥青)271577 m2;封层(改性乳化沥青)264390m2。在K1+000处路线左侧1200米处设立拌和站,距离施工现场平均运距10公里。

1 原材料质量控制

1.1 粗集料

1.1.1 选择偃师佛光产石灰岩碎石作为上面层4cm厚AC-13的骨料,该碎石洁净、干燥、无风化、无杂质,石料质量稳定,变异性小,石料压碎值、针片状颗粒含量以及石料与沥青的粘附性等均符合图纸和规范要求;

1.1.2 堆料场进行场地硬化,避免将堆料场的土混入碎石中;

1.1.3 集料进场宜在料堆顶部平台卸料,经推土机推平后,装载机从底部按顺序竖直装料,减少集料离析;

1.1.4 日常检查集料规格、级配、针片状颗粒含量、含泥量、含水量等指标。不同规格的料堆间设置隔离墙,料堆有明显标示,防止上料时装错料。

1.2 细集料

细集料选择偃师佛光产机制砂,与改性沥青有良好的粘附性,砂当量70%以上,日常经常检查集料级配、含泥量、砂当量。不可用石屑粉代替机制砂。

1.3 填充料

1.3.1 填充料采用石灰岩石料经磨细得到的矿粉,日常检验每车检查矿粉的外观、密度、级配、塑性指数、亲水系数、加热安定性等各项指标,矿粉要洁净干燥能自由从矿粉仓流出。

1.3.2 本工程回收粉不再回收使用,保证配合比设计中沥青混合料粉胶比为0.8-1.2。

1.4 沥青

沥青热拌厂应尽量减少储存SBS沥青,与生产紧密结合做到随进随用,存贮不宜超过24h。为避免SBS改性沥青储存过程中发生离析,卧式罐存放改性沥青时,应采用强制循环泵,以加强其流动性。储存改性沥青时不宜装得过满,以防沥青加热时向外溢出。每天的施工任务完成后,尽可能将沥青罐内的沥青用完。如不能用完,则将剩余的少量沥青抽到其它储存罐内,以减少沥青与空气接触的表面积,从而防止沥青老化,特别注意的是,当每天施工任务完成后,应将沥青泵反向转动,把沥青管中沥青打回沥青罐内,防止沥青管内的沥青温度过低而堵塞沥青管,并且要加强沥青管的保温措施。每批次到场沥青要及时检测延度、针入度、软化点三大指标。

2 沥青混合料配合比设计

改性沥青混合料的配合比设计,应按照规范要求采用马歇尔配合比设计方法,分为目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个配合比设计阶段,确定矿料级配组成及最佳沥青用量。

3 SBS沥青混合料的拌和控制

3.1 沥青混合料采用计算机控制的间歇式拌和机拌制,拌和过程中能逐盘采集并打印各个传感器测定的沥青用量和沥青混合料拌合量、拌合温度等参数。在正式生产前,由拌和站对设备进行全面的检修,并委托计量检定单位对拌和机称量系统进行校验。重点检校称量装置和温控系统,以保证生产的混合料配合比和温度均符合要求。开始生产后要密切注意各种计量仪表,发现仪表显示数据与规范要求数据偏差超出要求时,应立即进行排查分析原因并采取相应应对措施。

3.2 根据试验室提供的目标配合比调整各集料送料口大小和进料速度,从皮带运输机目测各种材料的质量和均匀性,待设备流速调整好后,取单个热料仓集料进行生产配合比设计,根据生产配合比确定的沥青用量掺拌沥青,随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵,保证沥青用量,需要时随时清洗。

3.3 沥青材料采用导热油加热沥青。沥青的加热温度必须控制在165-175℃之间,绝不能因温度过高使沥青老化;矿料的加热温度控制在185-205℃之间;混合料出厂温度宜控制在160-180℃之间。改性沥青混合料温度不得超过195℃,若超过废弃温度,混合料立即废弃掉。

3.4 沥青混合料沥青混合料的拌和时间宜为30s-50s(干拌时间不得少于5s-10s),实际拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料且粗细料分布均匀、色泽一致为度,并经试拌最终确定。正式拌和允许出厂混合料的出锅后经检查无花白料或焦化料,并且无结团成块或严重的粗细料分离现象,混合料情况良好。

3.5 混合料拌合中,在沥青拌合稳定后取样进行马歇尔试验、沥青含量和抽提后矿料筛分试验。马歇尔试验是对每天铺筑路面压实度实施控制的必要手段,对取样和试件成型都要严格按照相关试验规程进行操作,保证试验数据对施工的指导和施工质量控制。

3.6 混合料应随拌随运,如因特殊情况需贮存时,储料仓应保温性能良好,贮存过程中混合料温降不得超过10℃。并应随时检查是否出现混合料老化,滴漏及离析现象,并经质检员检测合格后方可出厂。

3.7 生产过程中注意跟踪检测,质量员随时进行抽验,制定施工中的级配控制范围并严格控制进场材料的质量,如有材料变化并经检测沥青混合料的马歇尔技术指标不符合要求时,应及时调整配合比,保证混合料质量符合要求及相当稳定。

总之,改性沥青混凝土因其性质决定了必须保持沥青混合料较高温度条件下才能进行正常施工,因此,改性沥青混凝土施工除了一般要求外,应对各工序的温度控制高度重视,这也要求改性沥青施工前后场协调性很高,只有根据全面质量管理的要求建立健全有效的质量保证体系,对施工各工序的质量进行检查评定达到规定的质量标准,同时施工中实行动态管理,注重对试验检测及计算数据、汇总表格如实记录和保存,不断总结积累才能提高施工水平,拌制出合格的混合料,铺筑出优良的沥青混凝土路面。

[1]JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].上海:同济大学出版社,2000.

[3]张争奇,张登良.改性沥青影响因素的探讨[M].西安:西北大学出版社,1997.