SBS改性瀝青生產控制及在高等級路面鋪裝中的應用

杜 慶 宏

(山西晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

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SBS改性瀝青生產控制及在高等級路面鋪裝中的應用

杜 慶 宏

(山西晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

基于SBS的改性機理，介紹了SBS改性瀝青的生產控制技術，并從瀝青運輸、泵送、混合料拌合、攤鋪、碾壓成型等方面，闡述了SBS改性瀝青在高等級路面鋪裝中的施工要點，旨在提高道路的工程質量。

SBS改性瀝青，路面，路用性能，質量控制

0 引言

瀝青混凝土路面是我國常用的路面形式之一。在一些道路工程中，當溫度降低時瀝青出現脆性開裂，溫度升高時失去彈性，使得路面容易出現車轍或壅包等病害。參考外國道路施工的先進經驗，在瀝青中加入一定量的SBS改性劑，可有效提高路面的穩定性、力學性能和低溫性能，是解決路面抗滑性與耐久性矛盾，提高路面抗疲勞性和低溫抗裂性的先進技術之一。

SBS在北美和歐洲最大的應用領域是瀝青改性。雖然我國SBS改性瀝青在公路建設、研究開發及應用中的起步較遲，但發展迅猛。自1998年道路改性瀝青國家標準出臺，在公路工程中得到了廣泛應用。在湖南邵永高速公路施工中，中、上面層全部采用SBS改性瀝青，對優化路面結構，提高路面耐久性能，降低路面全壽命成本十分有利。在我國大力進行SBS改性瀝青的推廣和應用，對提高公路工程的綜合效益具有重要意義。

1 SBS的改性機理

SBS改性瀝青是將適量的SBS改性劑加入基質瀝青(AH-70)中，通過剪切、攪拌等使改性劑在瀝青中均勻分散，發揮SBS良好的物理性能實現對瀝青的改性處理。

在SBS改性瀝青結構中，瀝青中的油分和軟瀝青組分被SBS吸收，SBS發生的溶脹反應，待其冷卻后形成的立體網絡結構是發揮瀝青改性質量的關鍵。被填充在立體網狀結構空隙中的瀝青，成為彈性變形能力強的有機高分子彈性體。瀝青組分對聚合物粒子的充分溶脹和聚合物粒子對瀝青組分的良好吸附使得瀝青的溫度穩定性、力學性能、低溫性能得到大大的改善。

將SBS均勻分散在基質瀝青中，能同時改善瀝青的高低溫性能及感溫性能，將瀝青的溫度敏感性顯著降低，提高瀝青軟化點，確保路面具有良好的高溫抗推擁和抗車轍能力。同時，降低瀝青脆點，顯著減少路面裂縫。重視施工中的配比設計和確保施工質量，對實現瀝青路面的耐久性和高溫穩定性效果顯著。

2 SBS改性瀝青生產

生產成本是影響SBS改性瀝青應用的最關鍵因素。進行瀝青改性，無論采取何種工藝均會增加工程成本，限制了SBS改性瀝青在經濟不發達地區的應用。

瀝青與SBS的相溶性問題是SBS改性瀝青生產的關鍵。改性瀝青生產分為溶脹、剪切、發育三個階段。本文以成品生產為例，進行生產中的關鍵點控制介紹。1)SBS改性劑。SBS改性劑分為線型和星型兩種結構，星型改性效果好，線型的加工容易度要比星型好。在生產中，改性劑應綜合考慮采用的基質瀝青、加工工藝等因素合理選擇。2)穩定劑。在改性瀝青的成品生產中，為避免存儲過程中出現離析，應加入合適的穩定劑，以確保SBS改性劑與瀝青間的粘和。當采用現場加工方式時，則無需穩定劑的加入。3)設備。在成套設備中，研磨機是核心，溶脹反應釜是主導。研磨機是整個工藝流程中最關鍵的設備，要確保混合料的研磨質量，磨盤之間的間隙須調校準確。4)溫度控制。溫度控制是確保瀝青質量的一個關鍵因素。在生產過程中，將基質瀝青溫度控制在165 ℃～180 ℃為宜。成品瀝青的存儲溫度控制在150 ℃～160 ℃為宜。

3 施工控制

SBS改性瀝青路面具有良好的路用性能，對提高路面抗車轍性能和抗老化能力，延長路面的使用壽命具有顯著效果。將SBS改性瀝青應用于高等級路面施工，其程序與熱拌瀝青混凝土路面基本相同，不同的主要是施工溫度的掌控。

1)瀝青的運輸和存儲。成品改性瀝青的裝車溫度應不低于160 ℃，到達拌合場的卸車溫度應不低于140 ℃,在運輸罐中的運輸時間不超過24 h。在施工中，應盡量少儲存SBS瀝青，做到隨進隨用，存儲時間不宜超過24 h。必須存儲的，儲存溫度應保持在150 ℃左右。否則，瀝青粘度過大易導致油管路堵塞。

為保證瀝青的均勻性，存儲罐中的攪拌器應每3 h攪拌一次，攪拌時間每次20 min。

2)泵送。混合料生產時，應將SBS改性瀝青采用瀝青泵送至攪拌機中進行拌合。選擇采用的瀝青泵過濾器網眼應在9.5 mm以上，同時對瀝青管線采取保溫措施，以避免出現堵塞現象，影響泵送能力。

3)混合料拌合和運輸。混合料生產宜采用間隙式拌合機進行拌合，拌合溫度控制在160 ℃為宜。拌合好的混合料須均勻一致，無細料和粗料分離及花白、結塊現象。

混合料運輸車應加蓋篷布，防止結合料表面結硬。

須保證攤鋪機前至少兩輛車等待卸料，不能出現攤鋪機等車現象。

4)攤鋪。在攤鋪過程中，SBS瀝青混合料施工應連續、不間斷。對攤鋪機和壓路機可能出現的停頓應盡量減少，將出現的路面橫縫數量降低，以提高面層平整度。

路面表層宜采用攤鋪前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式，以確保路面的平整度。為減少混合料顆粒粘附對路面平整度的影響，應將攤鋪機后雪橇調整為鋼滑靴式結構。攤鋪過程中，攤鋪機前進應緩慢、均勻、連續不間斷，攤鋪速度控制在設計要求范圍內，堅決杜絕隨意調速或停頓。

在攤鋪中，為確保路面的最終平整度，可將夯錘振搗頻率適當提高，使剩余壓實系數減少。

混合料攤鋪應使用機械方式進行，不宜大面積使用人工進行修整。對難以使用機械方式鋪筑的部位，方可小面積使用人工攤鋪。松鋪系數應根據混合料類型由試鋪試壓確定。

5)碾壓與成型。只有在高溫條件下碾壓才能取得更好的效果，壓路機應緊跟攤鋪機，以確保碾壓作業在盡可能高的溫度下進行。對于密級配型混合料，可將適宜的碾壓溫度控制在130 ℃～150 ℃，進行終壓時的混合料溫度應在110 ℃以上。

在碾壓過程中，壓路機應緩慢勻速前進，碾壓速度控制在4 km/h～5 km/h，可根據設計要求進行合理調整，禁止在新鋪瀝青路面上進行轉向、調頭、左右移動位置等情況。

通過試驗段合理確定初壓、復壓及終壓遍數，應綜合考慮混合料類型、壓路機型號、施工現場氣候等影響因素合理確定。可使用洗衣粉水對壓路機粘輪現象進行處治。

為避免出現集料棱角磨損、壓碎導致的嵌擠破壞，應嚴格禁止過度碾壓，不得出現在低溫狀況下反復碾壓的現象。

碾壓后的路面在冷卻前，任何車輛機械不得在路面上停放，路面冷卻至50 ℃才能開放交通。

6)質量控制。采用空隙率和壓實度的雙向控制措施來確保施工現場的壓實效果。在進行的空隙率計算中，最大理論密度以每天測量的瀝青路面混合料最大相對密度試驗(真空法)為準。以實測芯樣進行路面混合料壓實度檢驗。

在施工前混合料的質量檢測：油石比、礦料級配、穩定度、流值、空隙率、混合料出場溫度、運到現場溫度、初壓溫度、碾壓終了溫度、混合料拌合均勻性。

驗收階段面層質量檢查：厚度、平整度、寬度、高程、橫坡度、壓實度、中心偏位、攤鋪的均勻性。

4 結語

SBS改性瀝青具有很好的耐高溫、抗低溫能力，將其應用于道路工程，使得路面具有良好的抗車轍能力，提高路面的抗疲勞、抗滑和承載能力。特別是將其應用于大流量、超載嚴重的公路上，可發揮其良好的應變能力，將路面的永久變形顯著減少，使得瀝青的水穩定性得到極大改善。

在SBS改性瀝青的生產和在路面施工的應用中，應綜合考慮原料、設備、溫度、存儲等多方面因素，做好施工中溫度和施工質量控制，在確保施工質量的前提下降低工程成本，以提高工程綜合經濟效益。

[1] 謝 銳.SBS改性瀝青混合料配合比設計及施工技術探究[J].城市建筑，2016(2)：135-136.

[2] 黃衛東,孫立軍.SBS改性瀝青的混合原理與過程[J].同濟大學學報，2002，30(2)：123-124.

[3] 張建效,李 波.SBS改性瀝青的應用[D].蘭州：蘭州交通大學，2012.

The SBS modified asphalt production control and its application in high grade pavement paving

Du Qinghong

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

Based on the modified mechanism of SBS, this paper introduced the production control technology of SBS modified asphalt, and from the asphalt transportation, pumping, mixture mixing, paving, rolling molding and other aspects, elaborated the construction main points of SBS modified asphalt in high grade pavement paving, in order to enhance the road engineering quality.

SBS modified asphalt, pavement, pavement performance, quality control

1009-6825(2016)32-0153-02

2016-09-05

杜慶宏(1981- )，男，工程師

U416.2

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