淺談改性瀝青混合料的施工工藝要求

符 輝，王彥超

(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán))

1 SBS改性瀝青的摻配方法

因?yàn)r青與SBS分子量相差甚遠(yuǎn)，瀝青平均分子量從幾百到一千多，而SBS可達(dá)10萬，跨度很大，且兩種材料溶解度參數(shù)存在一定的差異，所以在界面區(qū)一開始并不具務(wù)熱力學(xué)共容條件，同時過渡層的歷程是一個緩慢的動力學(xué)過程。而且受到分子量的分布，SBS含量及外界溫度、攪拌方式等各種因素的影響。所以SBS與瀝青沒有很好的相容性，生產(chǎn)比較困難、也不能長期儲存，因此，SBS的生產(chǎn)一般分三個階段，即混融階段、高速剪切階段和發(fā)育階段，具體加工過程如下:(1)將高速剪切攪拌機(jī)或膠體磨預(yù)熱;(2)將瀝青加熱至175℃左右;(3)加入 SBS改性劑，恒溫慢速攪拌20～30min，稱之為混融。

SBS在高溫下熱運(yùn)動加劇，分子鏈可以自由流動，鏈段展開，這樣大大促進(jìn)了它在瀝青中分散的可能性。

把瀝青與改性劑的混合物倒入加熱至合適溫度的高速剪切攪拌機(jī)或膠體磨中進(jìn)行高速剪切攪拌，時間大約15～30min，其間注意控制溫度以免溫度過高致使瀝青老化。

加工完后應(yīng)在120℃左右的恒溫下慢速攪拌約20h，稱之為發(fā)育。主要是為了SBS充分溶解，并均勻、穩(wěn)定地分散于瀝青中。

在完成以上步驟后盡快將改性瀝青用于試驗(yàn)或生產(chǎn)，避免放置時間過長而產(chǎn)生離析。

2 SBR改性瀝青的摻配方法

由于SBR的摻配方法在瀝青試驗(yàn)、室內(nèi)瀝青混合料試驗(yàn)及工程施工過程中各不相同，因此這里需分別介紹SBR的摻配方法。

(1)實(shí)驗(yàn)室SBR摻入瀝青中的方法

根據(jù)要求的SBR用量比例及膠乳中的固體含量，計算出SBR膠乳的用量，稱出膠乳用量備用，將需改性的瀝青試樣加熱到指定溫度(如165℃)，并用攪拌器按400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌。將SBR膠乳緩慢地加入熱瀝青中，添加膠乳的速度以不產(chǎn)生“溢鍋”現(xiàn)象為宜，SBR膠乳添加完后，應(yīng)繼續(xù)保溫攪拌，待攪拌均勻后就制備成了SBR改性瀝青。

(2)實(shí)驗(yàn)室SBR摻入混合料中的方法

根據(jù)要求的SBR用量比例及膠乳中的固體含量，計算出SBR膠乳的用量，稱同膠乳用量備用，等基質(zhì)瀝青與儲料拌和均勻后，快速向熱瀝青混合料中加入稱出的SBR膠乳，拌和均勻后再加入級配所要求的礦粉，再等到拌和均勻后就制備成了SBR改性瀝青混合料。

(3)工程上SBR摻入的方法

當(dāng)拌合站在進(jìn)行SBR改性瀝青混合料的生產(chǎn)時，SBR膠乳的添加是由投料泵完成的。它是在拌合站的拌缸處連接一條管路，將SBR膠乳直接噴入拌缸內(nèi)。SBR膠乳的噴入時間是從基質(zhì)瀝青噴入拌和鍋內(nèi)的一刻開始計時，3s后開始向拌和鍋內(nèi)噴SBR膠乳。

3 SBS和SBR改性瀝青混合料的拌和

3.1 SBS改性瀝青混合料的拌和

SBS改性瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在175～180℃之間，礦料加熱溫度在195℃左右，改性瀝青的溫度應(yīng)控制在160～165℃左右;當(dāng)混合料溫度超過195℃時，混合料應(yīng)予廢棄。拌制的混合料應(yīng)均勻一致，無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象，不符合要求不得使用，混合料不得在儲料倉中儲存過夜。

3.2 SBR改性瀝青混合料的拌和

在拌和機(jī)熱拌瀝青混合料時，是通過投料泵將SBR膠乳直接噴灑在瀝青混合料中，再拌和均勻。由于膠乳粘度大、宜掛壁、結(jié)塊、堵塞管道，造成計量不準(zhǔn)，需隨時進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時可在膠乳噴管頭部連接一根旁通管，改換一下節(jié)門，用容器接裝一次噴射的膠乳量并稱重，不符合要求時，可適當(dāng)調(diào)整膠乳噴射時間，若不能解決問題，則必須對管道進(jìn)行清理，以滿足對膠乳噴射量的要求。要使SBR改性瀝青混合料的溫度在170～175℃之間，當(dāng)混合料溫度超過195℃時，混合料應(yīng)予廢棄。拌制的混合料應(yīng)均勻一致，無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象，不符合要求不得使用，混合料不得在儲料倉中儲存過夜。

4 SMA瀝青混合料的拌和

4.1 木質(zhì)纖維的添加

為確保松散型木質(zhì)素纖維的添加準(zhǔn)確、均勻，保證SMA的質(zhì)量，減少或避免路面油斑的產(chǎn)生，在SMA混合料生產(chǎn)時，需使用纖維添加設(shè)備來確保SMA混合料的質(zhì)量。

4.2 瀝青混合料拌和時間

瀝青混合料拌和時間應(yīng)以混合料拌和均勻，纖維摻加劑均勻分布在混合料中，所用礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度。

4.3 瀝青混合料拌和加熱溫度

瀝青混合料拌和加熱溫度應(yīng)掌握在175～185℃之間，礦料加熱溫度在195℃左右;礦粉和纖維不加熱，混合料出料溫度應(yīng)高于175℃;當(dāng)混合料溫度超過195℃，混合料應(yīng)予廢棄。拌制的混合料應(yīng)均勻一致，無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象，不符合要求不得使用，混合料不得在儲料倉中儲存過夜。

5 改性瀝青混合料的運(yùn)輸

由于SBS和SBR改性瀝青混合料都表現(xiàn)出明顯的粘彈性，因此在運(yùn)輸、攤鋪和碾壓時表現(xiàn)出相同的性質(zhì)。改性瀝青混合料應(yīng)采用大噸位自卸車運(yùn)輸，為防止瀝青與車廂板粘結(jié)，車廂側(cè)板和底板可涂一薄層油水混合液(柴油與水比例為1∶3)，但不得有余液積聚在車廂底部。為了保證攤鋪溫度，必要時運(yùn)輸采取加蓋氈布等切實(shí)可行的保溫措施。

為了保證連續(xù)攤鋪，開始攤鋪時，現(xiàn)場待卸料車輛不得少于5輛。

在卸料時，運(yùn)輸車輛不得撞擊攤鋪機(jī)，如有可能最好采用間接輸送的辦法，以保證攤鋪出的路面的平整度。

6 改性瀝青混合料的攤鋪

混合料攤鋪前必須將工作面清掃干凈，如用水沖，必須曬干后才能進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。如下層路面已經(jīng)過行車碾壓，攤鋪前須灑粘層油，用量為0.4L/m。改性瀝青混合料必須采用機(jī)械攤鋪，在攤鋪前應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量，質(zhì)量不合格時，不得進(jìn)行鋪筑作業(yè)。作業(yè)的攤鋪機(jī)必須具有自動或半自動調(diào)節(jié)厚度及找平的裝置，必須具有振動熨平板或振動夯等初步壓實(shí)裝置，攤鋪幅面為全幅型?；旌狭蠑備仠囟纫藶?70℃左右，低于150℃溫度的混合料禁止使用?；旌狭系乃射佅禂?shù)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)段的數(shù)據(jù)來確定，一般按1.25左右掌握。攤鋪過程中應(yīng)隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，達(dá)不到要求時，立刻進(jìn)行調(diào)整。

7 改性瀝青混合料的碾壓

改性瀝青混合料因其固有的特性，要求必須使用不低于10t雙輪鋼輪振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，振動后總效率應(yīng)在10t以上。碾壓溫度不得低于140℃?；旌狭系哪雺喊闯鯄骸?fù)壓二階段進(jìn)行，壓路機(jī)應(yīng)以≥5km/h的速度進(jìn)行均勻碾壓。初壓應(yīng)在熱料攤鋪，達(dá)到可碾壓長度后隨即進(jìn)行，初壓溫度不得低于160℃，壓路機(jī)以靜碾狀態(tài)由低處向高處碾壓一遍。復(fù)壓應(yīng)在初壓完成后緊接著進(jìn)行，壓路機(jī)以高頻率小振幅的振動狀態(tài)碾壓4遍(試驗(yàn)段施工時可予調(diào)整)，使混合料壓實(shí)度不小于理論密度的95%或馬歇爾密度的98%。為了防止混合料粘輪，應(yīng)在鋼輪表面均勻?yàn)⑺?，但要防止過量灑水引起混合料溫度的驟降。壓路機(jī)碾壓時相臨碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2輪寬。要將驅(qū)動輪面對攤鋪機(jī)方向，防止混合料產(chǎn)生推移。壓路機(jī)的啟動、停止必須減速緩慢進(jìn)行。為了防止瀝青路面表面透水(壓實(shí)不足)或構(gòu)造深度過小(壓實(shí)過大)，碾壓工作中應(yīng)密切注意路表情況。

8 SMA改性瀝青混合料的施工技術(shù)要求

在運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等方面，SMA改性瀝青混合料的施工技術(shù)要求與前面提到的對改性瀝青混合料的要求一致。但由于SMA路面的碾壓成型過程中易出現(xiàn)油斑，因此這里需要特別介紹油斑的防治辦法。當(dāng)油斑直徑大于5cm時，應(yīng)及時在油斑區(qū)域?yàn)C(jī)制砂。油斑的產(chǎn)生可能是纖維摻加劑拌和不均勻所致，因此需檢查摻加劑加入計量是否正確，拌和時間是否夠長，當(dāng)由于碾壓過渡產(chǎn)生油斑時，應(yīng)正常掌握碾壓遍數(shù)及振動力的大小，過高的用油量也會產(chǎn)生油斑，因此要及時檢查拌和樓瀝青計量器的準(zhǔn)確性，拌合料(特別是纖維摻加劑)及路表含有一定的水分，也會產(chǎn)生油斑，因此摻加劑必須干燥，嚴(yán)禁路表帶水施工。

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［3］ 張江亭.改性瀝青研究及在我國實(shí)體工程中的應(yīng)用［J］.公路，2004，(8):145.

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