SBS改性沥青在上面层路面铺筑中的应用

{摘要}目的：为防止沥青路面早期破坏；方法：通过室内试验，分别对常规沥青、SBS改性沥青的技术指标进行测定，对沥青混合可高温抗车辙性能、低温抗裂性能、冻融劈裂强度试验进行了试验分析；结果：试验结果表明，SBS改性沥青混凝土具有优良的路用性能；结论：采用SBS改性沥青进行上面层铺筑，针对改性沥青路面的施工特点，制定科学的施工方案和合理的质量控制可以有细小的控制沥青路面早期破坏。

{关键词}改性沥青 施工工艺 沥青路面 抗裂性能 车辙 1、引言

随着我国经济的发展，交通量的不断增长，沥青路面均出现一定程度的早期破坏。调查资料显示，超限运输、气候因素、设计施工方案不当的诸多因素导致沥青路面出现早期破坏。如何对出现破坏的道路进行及时补救，保证道路的使用性能，本文结合

G208

国道长治境内段

（K897+085-K1003+439）路面大修工程进行了研究，G208国道（晋中界—长治界）公路全长124.354㎞，是山西省重点建设的省际快速通道打通至长治公路的组成部分，在山西省干线公路网站中占有十分重要的地位。全线采用改性混凝土

路面，上面层4㎝细粒式沥青碎石，下面层是,6㎝中粒式沥青碎石。山西省公路沿线雨量较少，夏季平均气温高于25℃，平均日交通量大于2万辆，其中绝大多数为重载运煤货车。为防止沥青路面出现早期损害，晋中界—长治段（K879+085-K1003+439）在设计施工中采取了一系列技术措施，其中，通过路面抗滑磨耗层路用性能的研究，在沥青混合料中采用了SBS改性沥青，并在施工中采取了科学的施工工艺和严格的质量控制手段，收到了良好的效果。

2.原材料的技术要求

2.1沥青采用优质SBS改性沥青。

2.2粗集料应采用石质坚硬、清洁不含风华颗粒，近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75min，宜采用玄武岩集料。

2.3细集料，采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工扎制玄武岩或石灰岩细集料。

2.4填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉，矿粉必须干燥清洁。

2.5抗剥离剂，根据谁损害性能试验 决定沥青上面层是否用抗剥离剂，一般掺加量为沥青质量0.4%.

2.6稳定剂，采用优质的木质素絮，掺加比例为沥青混合料总质量的0.3%—0.4%。

3.室内试验研究

3.1沥青蒸发残留物质标

在基质沥青中参加3%、5%的SBS改性剂，进行政法残留沥青性质试验，包括针入度（25℃，100g，5s）、5℃延度、软化点试验。按照公路沥青及沥青混合料试验规程进行试验，结果见表1.

检测项目 3%SBS检测指标

5%SBS检测指标 规范要求 针入度25℃，100g.5s（0.1mm） 46 44 ≥40

针入度指数 0.29 0.28

延度5㎝/min,5℃（cm） 38 34

软化点（℃ 71 67

运动粘度135（Pa.s） 1.4 1.2 ≤3

弹性恢复25℃/% 77 75

损失量（%） 0.23 0.27

针入度比（25℃）* 76 79

延度5cm/min.5℃（cm）* 32 34

表1蒸发残留物质沥青性质试验结

果

试验表明：随着改性剂的加入，沥青针入度、软化点、延度制表性能等指标均有改善，改性剂不仅可以改善沥青政法残留物的高温稳定性，而且对于沥青蒸发残留物的低温抗裂性能也有较大的改善。

3.2沥青混合料试验

为了确保沥青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能，选用优质碎石，级配设计见图1，以SBS作为改性剂配制两组沥青混合料，分别代表基质沥青、5%SBS成型试件进行沥青混合料的湿轮磨耗试验，车辙试验和冻融劈裂强度试验，来综合评价SBS改性沥青混合料的路用性能。

通 过 率 %

10090807060504030201009.54.75

2.361.180.60.30.150.075级配上线级配下线施工级配 筛孔孔径/mm

图1 沥青混合料级配曲线

4.影响沥青混合料路用性能的生产因素分析 4.1拌和温度因素

改性沥青混合料摊铺温度比基质沥青混合料摊铺温度高10-20℃，故改性沥青拌和温度应形影提高，同时每车混合料进行温度检测，温度过高或者过低的混合料都废弃。

4.2拌和时间因素

改性沥青的粘度比基质沥青高，拌和难度较大，故拌和时间应相应增加，拌和时间要确保沥青混合料拌和均匀，沥青和矿料充分裹覆，确保矿料表面的沥青膜均匀且要达到一定的厚度。

4.3沥青混合料的运输因素

沥青混合料运输时，无论运距远近，都要用油布进行覆盖，覆盖时绑扎要牢固，防止运输过程中沥青混合料温度过度失效。

4.4沥青混合料的摊铺机压实因素

采用2台摊铺机同向阶梯型摊铺。摊铺前，要根据拌和站的产量、运距、最小摊铺速度（2.0m/min），确定运输车辆数量和摊铺速度。摊铺过程要均匀、平稳、连续，同时要处理好摊铺机起步时的横向缝以确保路面的平整度，严格遵循“从低到高、紧跟慢压”的原则，碾压设备采用3台双钢轮DD-110型振动压路机。2台25t胶轮压路机进行阶梯形断面碾压，其压实作业参数按表3，碾压时，压路机速度要均匀，重叠宽度要适中，禁止在热的沥青混合料上急停或急转，并派有专人向轮胎压路机的轮胎上涂抹植物油，碾压成型后的沥青混合料表面应平整密实，无轮迹、裂缝和松散等现象。

5.SBS改性沥青路面施工工艺 5.1SBS改性沥青混合料的运输

SBS改性沥青混合料在运输过程中，首先应保证运力满足要求，运料车尽量匀速行进，避免混合料离析、结块或遭雨淋。现场应检查沥青混合料的质量。

根据拌和料、摊铺机生产能力及运距计算车辆数，保证摊铺机摊铺时前面常保存有4～5辆待卸车，运输车辆采用大吨位运输车，保证运力满足要求。

运输车辆的车厢应清扫干净，洗刷油水混合物，严禁有杂物残留在车厢；为防止沥青混合料与车厢板粘结，在车厢侧板和底部涂1：3的柴油水混合液。

不管是否刮风、下雨，运料车均应用完好的双层蓬布覆盖设施。

采用数显插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂和运到现场的温度，插入深度大于150mm，在运料车侧面中部设检测孔，孔口距车厢底面约300mm。

在摊铺现场应凭运料单收料，并检查沥青混合料的质量。如混合料的温度过高或过低，应该废弃不用，已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。

卸料后，对残余的混合料应及时清除，防止结硬。 5.2SBS改性沥青混合料的摊铺

摊铺SBS改性沥青混合料的过程中，首先要修补、处理下承层，同时为确保上面层与下承层粘结完好应洒布粘层油。摊铺温度应控制在一定范围内，并且要连续稳定的摊铺，以确保摊铺后连续、平整。

摊铺:摊铺温度宜控制在170℃～180℃之间，不得低于160℃；摊铺前，摊铺机应调整到最佳状态。螺旋布料器的料量以略高于其中心为度，避免摊铺出现离析现象。摊铺混合料前，应预热熨板到规定温度，初始压实度不小于85%，摊铺机熨平板必须拼接紧密，防止卡入料将路面拉出条痕;上面层摊铺厚度和平整度由平衡梁控制，应密切注意平衡梁的粘料情况，发现粘料时及时清除，防止产生拉痕。摊铺机行走前，应严格按松铺标高用木板将熨平板垫好，确保起始摊铺厚度满足要求；

连续稳定的摊铺，是提高路面平整度的最主要措施，摊

铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度按2.5m/min左右予以调整选择，做到缓慢、均匀不间断摊铺，做到每天收工停机一次；

摊铺过程中应随时检测调整松铺厚度，确保松铺厚度偏差在0～3㎜以内。目测混合料的质量，发现问题及时报告技术负责人予以处理；

注意摊铺机接斗的操作程序，减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出，尚有约10㎝厚的热料时扰料，这是在运料车刚退出时进行，而且应在料斗两翼才恢复原位时，下一辆运料车即开始卸料，做到连续供料；

雨后下承层未充分干前，不得继续摊铺。 5.3SBS改性沥青混合料的压实

SBS改性沥青混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要原则，应注意碾压的均衡、连续性，防止出现漏压等现象。

SBS改性沥青混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要原则，在不出现推移的前题下尽可能早压，碾压按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。

路面在冷却前，车辆机械不得在路面上停放，并防止矿料等落在路面上。

5.4改性沥青混合料的路面接缝

摊铺机横向接每天都要碰到的，其平接缝的具体做法是：摊铺机驶离现场，由人工将端部混合料铲后再予以碾压，将坡下部分用切割机切掉并清除，缝边涂刷粘层沥青。摊铺机起动前，熨平板要进行预热，将熨平板放在前铺的面层上并与切缝边对齐，下垫木板，摊铺成松铺厚度青混合料摊铺层，用钢轮压路机从前铺的面层上碾压，每次向新铺层推进10~15cm，直至将新铺层压密实，再进行纵向正常碾压，检

查接缝平整度是否符合要求。横向接缝应离桥梁伸缩缝20m以外，以确保伸缩缝两边路面表面的平顺。

5.5SBS改性沥青混合料路面平整度控制措施

施工前首先要保证中面层清洁、平整。施工中的平整度控制应严格防止混合料产生离析，自卸车在装料时要按规定的次数进行移动。改性沥青混合料储仓卸料口也不宜距自卸车太高，以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理，人工在摊铺好的路上进行修补往往适得其反。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压遍数，应遵循：先静压一遍、振动两遍、结束前静压二遍的五遍原则，同时要解决好粘轮与水隔离的关系。在碾压时，先轻碾后重碾，先压边后逐步向路中心碾压。按工艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进行初压、复压、终压三个步骤，终压用双轮静压收面，最后压平轮迹。

SBS改性沥青路面施工是一项技术性强，涉及范围比较广的一个系统工程。在施工过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，这样才能铺筑出优良的路面工程。

6.工程检测结果分析

1）、室内试验检测数据分析

分别对普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行了试验。试验结果如下表：

普通沥青 试验项目 混合料 混合料 SBS改性沥青 级配类型 龄期 AC-13 AC-20 AC-13 AC-20 48小时 1880.597 48小时 1582.915 1740.332 1507.177 1610.141 48小时 5726.714 4846.018 5727.183 5433.305 48小时 5249.815 4500.000 4841.149 4863.655 实测动稳定度(次/mm) 1764.706 1842.105 平均值 1829.136 从上表数据可以看出，使用SBS沥青拌制的沥青砼混合料，动稳定度指标比使用基质沥青拌制的沥青混合料的稳定度高出最少3000次/mm。头一段里提到了湿轮磨耗试验，冻融劈裂强度这两

个指标在网上找点数据在表里补充一下，

2）、室外检测数据分析

晋中界-长治（K879+085-K1003+439）路段，其中K879+085-K880+085段采用5%SBS改性沥青，其余路段采用基质沥青。通车一年后，对该路段进行检测。编两组数据（采用段的数据，未采用段的数据），从检测结果可以看出，经历了一个季节性气温变化以及车辆荷载的反复作用，基质沥青段的车辙深度为10.3（＜15），其他路段均未出现车辙，满足沥青路面养护质量标准的要求。同事钻孔取样多处发现施工层与原路面结合良好。

7.结论

室内试验结论表明，随着改性剂的加入，改善了沥青高温稳定性和低温抗裂性能，增强了沥青混合料耐磨耗能力，抗车辙性能和抗裂性能，各项性能指标均优于基质沥青混合料。从养护工程使用效果表明，3%SBS改性段和5%SBS改性段的使用效果没有明显差异。两者路用性能对比还需进一步观测。

SBS改性沥青在上面层路面铺筑中的应用，适用于路面病害不太严重的场合。施工前，应对原路面较宽、较深的裂缝进行处理；可以为行车提供一个平整的、耐磨的、粗糙的表面，上面层路面铺筑层与原路面结合紧密，没有剥离现象，可以满足高等级公路恢复路表功能的要求。 参考文献：

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【2】 GB 50092-96《公路沥青路面施工及验收规范》【S】 【3】 JTJ036-98《公路改性沥青路面施工技术规范》【S】