于保恩
(西平縣公路管理局,河南 駐馬店 463900)
據(jù)大量研究表明,SBS改性瀝青的應(yīng)用,在瀝青混合料高、低溫性能改善方面效果明顯。其優(yōu)點如下:
1)抗車轍能力強。一方面,SBS微粒均勻分布在基質(zhì)瀝青內(nèi),可以將原有瀝青中的小分子組分進行充分吸附,如飽和酚等。以此增加改性瀝青內(nèi)的大分子組分、極性物質(zhì)數(shù)量,最終降低基質(zhì)瀝青溫度敏感性。另一方面,通過SBS吸附層有效交聯(lián)微區(qū),可生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),高溫作用下,瀝青分子的相對運動將會被此類三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所影響。當(dāng)極性分子數(shù)量持續(xù)增加的情況下,同樣會大幅提升內(nèi)聚力,進而增強集料和瀝青材料的粘結(jié)性能,提高瀝青混合料的彈性恢復(fù)性能,增強抗車轍能力。2)低溫抗裂性能良好。SBS改性劑含有聚丁二烯,-80℃為其玻璃化溫度。作為一種多組分混合物,基質(zhì)瀝青含有的分子量相對不高,相比SBS改性劑的玻璃化溫度,基質(zhì)瀝青的玻璃化溫度較高。在外部環(huán)境溫度持續(xù)下降的過程夯,基質(zhì)瀝青的運動將逐步受限,該情況下,SBS分子鏈的柔性仍舊良好,將會大大減小基質(zhì)瀝青的脆性。此外,改性瀝青內(nèi)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同樣會起到一定作用,進而增強瀝青混合料的低溫抗裂能力。3)抗水損害能力強。適量摻加SBS改性劑后,基質(zhì)瀝青的膠體將會有所改善,從而增強瀝青的粘聚性和稠度。這種情況下,有助于提升瀝青和礦料之間的粘結(jié)性能?;诖耍瑸r青和集料之間能夠緊緊粘結(jié)在一起,同時可以增加在集料表面裹覆的瀝青膜厚度,從而增強抗水損害性能。
某公路工程施工段總長度為3.8km,路面工程面層結(jié)構(gòu)類型為面層AC-16I型(4cm)+AC-20I型SBS改性瀝青混凝土(6cm)+ AC-25I型瀝青混凝土(7cm),為雙向八車道。為全面提升工程建設(shè)質(zhì)量,降低施工成本,該工程選取SBS改性瀝青混凝土路面施工。此路面結(jié)構(gòu)抗磨耗、抗衰老性與高溫穩(wěn)定性良好,符合施工規(guī)定。
1)瀝青。根據(jù)現(xiàn)行施工規(guī)范規(guī)定,選取SBS改性瀝青作為公路工程瀝青混凝土施工材料,瀝青進場后,需對其軟化點、針入度及延度指標(biāo)進行取樣檢測,確保其質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)定后,才能向瀝青罐內(nèi)卸入。2)粗集料。選取石灰?guī)r石子作為粗集料材料,要求其具備清潔、干燥、無風(fēng)化等特征。放入施工現(xiàn)場后應(yīng)按照類別合理放置各項施工材料,防止離析現(xiàn)象出現(xiàn),且選取隔離墻對相近材料進行有效隔離,使用材料前如出現(xiàn)離析問題,則需通過裝載機進行再次拌和,只有這樣才能用于施工。3)細集料。選取河砂作為細集料材料,其特點為清潔、堅硬及無風(fēng)化等,且保證其級配合理,能夠和瀝青具備良好粘附性。進場后每200m3需對其密度、堅固性、含泥量等進行檢測,保證其質(zhì)量符合施工規(guī)定后,才能用于施工。4)填料。選取礦粉作為填料,且在生產(chǎn)環(huán)節(jié)將生石灰粉(25%)添加到礦粉內(nèi),以此達到其粘附性提升的目的。其特點為干燥、潔凈及不存在任何雜質(zhì),要求每100t對其含水量、塑性指數(shù)等進行檢測。5)纖維穩(wěn)定劑。纖維作為SMA結(jié)構(gòu)路面的穩(wěn)定劑,其具有穩(wěn)定、增粘、分散與瀝青吸附、吸收作用。該工程選取松散絮狀木質(zhì)素纖維作為SMA上面層選用的纖維穩(wěn)定劑。一般可在室內(nèi)放置纖維,要求做好防潮措施。通過瀝青混合料總量比例進行纖維摻加量的確定,要求瀝青混合料內(nèi)木質(zhì)纖維摻加量必須控制在0.3%到0.4%之間。
1)試驗段鋪筑。為了保證后期大面積施工質(zhì)量,決定在施工前,選取具有代表性的路段作為試驗段進行鋪筑,長度為200m。從而驗證生產(chǎn)配合比、施工方案、工藝等適應(yīng)性,為正式鋪筑路面提供必要的技術(shù)參數(shù)。2)混合料拌和?;旌狭习韬捅仨殗?yán)格按照設(shè)計、試驗進行配合比確定,隨后向拌和機內(nèi)投入集料、瀝青等原材料,保證集料全部覆蓋瀝青膜,待瀝青向集料內(nèi)完全均勻混合之后,可確定混合料的拌和溫度及時間,即干拌時間10s,濕拌時間45s。瀝青加熱溫度175~175℃,礦料加熱溫度190~200℃,混合料出場溫度170~185℃,若混合料溫度在210℃以上,則不得使用。3)混合料運輸。施工時,需先沖洗干凈運輸車輛,并將隔離劑涂抹到車廂底板與四周,避免粘黏車廂。待涂刷完隔離劑之后,嚴(yán)禁車廂內(nèi)存有積液。為避免裝料過程中混合料離析,必須合理控制裝車順序,要求按照前、后、中順序進行裝料,運送到攤鋪現(xiàn)場時,運輸車與攤鋪機之間必須保持安全距離,一般可控制在10~30cm之間。4)混合料攤鋪。在生產(chǎn)、運輸過程中,必須保證混合料攤鋪消耗基本匹配生產(chǎn)速度,確保面層施工平整度及密實度,此外在攤鋪施工中,可在2~3m/min之間控制攤鋪機行走速度。路面攤鋪時,需要先對攤鋪厚度進行自動調(diào)節(jié),根據(jù)施工要求,可采用自動找平履帶式瀝青混合料攤鋪機進行施工,保證推動力強勁,運料能力與攤鋪能力匹配,可同時勻速前行。此外,可指派專人進行巡視,若出現(xiàn)異常情況,如波浪、裂縫等,應(yīng)快速處理,采用熱料填補,為碾壓施工提供方便。5)混合料碾壓。待完成上述施工作業(yè)之后,可采用組合式碾壓法進行混合料碾壓,如雙鋼輪振動壓路機+輪胎壓路機。為了避免輪胎壓路機與混合料粘黏,可在碾壓前,可采用1:1植物油和洗滌劑均勻涂抹到膠輪上,此外,在整個碾壓階段,還要做好碾壓溫度控制,如初壓時溫度必須控制在150℃之上,而碾壓終了溫度則需控制在90℃以上。一般按照三階段完成碾壓施工。初壓時,可采用2臺雙鋼輪壓路機進行3~4遍碾壓,行駛速度控制在2~3km/h;復(fù)壓時可采用“鋼輪壓路機+膠輪壓路機”的組合方式,碾壓遍數(shù)控制在4~5遍,行駛速度控制在3~4.5km/h。終壓時可采用鋼輪壓路機進行2~3遍碾壓,行駛速度控制在3~4km/h,終壓結(jié)束后,要及時檢查路面平整度,保證滿足施工規(guī)范要求。6)橫向施工縫處理。一般采用平接縫處理橫向施工縫,沿縱向位置采用三米直尺進行檢查,在攤鋪端部呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,切割整齊后鏟除,并重新進行攤鋪。清理干凈鋸切下余留的灰漿,并將一定量粘層瀝青涂抹其上,攤鋪機熨平板應(yīng)由接縫位置開始進行攤鋪施工。整個碾壓過程中,可通過鋼輪壓路機沿橫向碾壓。7)質(zhì)量控制措施。(1)施工前,必須先清理干凈下承層,特別是細微部位,要將其表層雜物,如樹葉、浮土等一并清理,如攤鋪前,采用手推式大風(fēng)力鼓風(fēng)機進行清除。(2)在運輸環(huán)節(jié),必須先確定運輸距離、行車速度及所需時間等,從而保證不會影響混合料的現(xiàn)場供應(yīng)情況。若混合料溫度消散過快,將會造成極大損失。為此,在大規(guī)模施工前,必須縮短運輸距離,保證運輸施工質(zhì)量。
綜上所述,伴隨國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,我國經(jīng)濟持續(xù)增長,公路建設(shè)里程越來越長,規(guī)模持續(xù)擴大。瀝青路面因其平整性良好、行車舒適、噪音小等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用與大力推廣。作為一種良好的瀝青路面改性材料,SBS改性瀝青路面因其自身性能良好,在公路施工中得到了大量使用。為此,在具體施工中,必須重視施工材料的合理選擇,提高施工技術(shù)水平,規(guī)范施工工藝。