sbs改性沥青路面施工研究论文

改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。用它铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。 改性沥青的特点 1、耐高温，抗低温，适应性强； 2、韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力； 3、抗水、油和紫外线辐射，延缓老化； 4、性能稳定，使用寿命长，降低养护费用。 下面的是详细的： 改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂，这种改性剂在温度和动能的作用下不仅可以互相合并，而且还可以与沥青发生反应，从而极大地改善了沥青的力学性质，犹如在混凝土中加了钢筋。为了阻止一般改性沥青可能发生的离析现象，沥青的改性过程是在一种特殊的移动设备中完成的，将液态的包含沥青和改性剂的混合料通过布满沟槽的胶体磨，在高速旋转的胶体磨的作用下，改性剂的分子被裂解，形成了新的结构然后被激射到磨壁上再反弹回来，均匀地混合到沥青当中，如此循环往复，不仅使沥青与改性得了均化处理，而且使改性剂的分子链相互牵拉，网状分布，提高了混合料的强度，增强了抗疲劳能力。当车轮压过改性沥青时，沥青层面发生相应的轻微变形，当车轮过后，由于改性沥青对骨料的粘结力强，弹性恢复好，使受挤压的部分迅速恢复平展的原状。 在沥青中加入某种称之为改性剂（Modifier）的材料，使沥青的某些特性从根本上得到改善，扩大了沥青的使用范围。这种加入改性剂的沥青，我们称为为改性沥青（Modified asphalt）。 改性沥青的种类及其特性，在国内使用情况： 在国内使用过的改性沥青有： （一）丁苯橡胶（SBR）；粉碎后按2%加入沥青，制成改性沥青母体，然后使用时再加入一定比例与普通沥青混合。还有将SBR加入溶剂成为Sspan>胶乳，直接掺入沥青，但这种方法施工工艺料为繁琐，效果也不甚明显，未能大面积推广使用。 （二）聚乙稀（PE）；奥地利使用了一种称之为Novophalt的改性沥青，使用已有15年的历史，其后在意大利、捷克、美国也相应推广使用。在沥青加入聚乙稀(PE)或再掺苯乙烯共聚物（热塑料性体(SBS），在表面层中还使用了石棉纤维，称之为沥青玛蹄脂碎石混合料 路面(SMA)。我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路，使用了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达 到非常均匀与沥青共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好，而SBS对改善低温稳定性较好，96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大 为升高，粘度增加了7倍，说明沥青的高温稳定性有显著提高。 96年夏季在北京至八达岭高速公路中再次使用了改性沥青仍然是奥地利技术Nobohalt，在沥青砼上面层中加入4%PE+2%SBS,中面层中加入5%PE，经胶体磨六次循环研磨，方可达到混 匀效果，每一周期约需半小时，产时为4吨。加入改性剂以后的沥青软化点可达60-70℃，马氏稳定度均在10KN以上，而稳定度的改变特别显著，号称“80度不软，30度不脆”（后者指零下温度）。其成本由于租用奥地利设备再加上原材料及能源消耗，每吨沥青混合料 约需增加100元左右。 改性沥青的施工工艺条件也有所改变，不能完全按现有施工技术规范进行控制。例如其“固化”温度明显高于变通沥青，辗压温度宜控制130-140，因此压路机必须紧随摊铺机之后不得拖延。 北京市公路局已自行研制成功大型胶体磨，研磨后的晶体直径可达15（微米）以下，其性能已超过奥地利设备，故生产成本可以大幅度降低。 （三）北美沥青UN-A：是美国犹他州东部UINTAH盆地所产的一种天然树脂，呈块状，经加工研磨成粉末，成为商品。根据北京公路局所作试验，加入5%-10%的UN-A。沥青的针入度延度脆点以及粘附性、马歇尔稳定度均有明显的改善。 UN-A是粉末状，可直接加入沥青。所以它的添加使用非常方便。目前尚未使用于工程。有 待进一步论证。 沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构，改性沥青及SMA混合料冷却后非常坚硬，强度高。本文结合上海城市外环线(浦东段)环南一大道工程的施工，谈谈如何对改性沥青及SMA路面的施工进行控制。 一、工程综述 本工程北起张扬路立交东至环东一大道，路幅红线宽度100米，为城市Ⅰ级主干道，双向8车道，总长2387米。车行道结构形式为沥青柔性路面，结构层组成为路基+15厘米砂砾垫层+40厘米二灰碎石基层+15厘米三层式沥青混凝土面层。面层组合如下：表面层为改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-16）4厘米；中面层为中粒式改性沥青砼（LH-25）6厘米；底面层为粗粒式改性沥青砼（CLH-35）6厘米；下封层1厘米。 二、改性沥青施工质量控制的难点 1.改性沥青混合料粘度较高，各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高，贮存、运输期间的降温不应超过10℃，生产厂至施工现场的距离较长，上海交通繁忙，气候变化大，混合料贮藏温度控制难。 2.沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关，沥青摊铺机械型号多种，性能不一。如何选择性能良好的施工机械，是工程质量控制的重点。 3.沥青摊铺时，必须均匀、连续，工人素质必须高，要能正确判断摊铺界面。 三、SMA沥青的拌合及施工 1.沥青混合料拌合。由于SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配，粗集料粒径单一、量多、细集料很少，矿粉用量多。细集料包括石屑和砂一共只需15%左右，给混合料的供料拌和带来不少困难。为此，料斗、料仓要重新安排，增加粒径为5～10毫米的骨料仓，以保证冷料数量，而细集料用量很少，冷料仓门开启很少，供料过程中要保持细集料干燥，以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞，通过燃烧器对骨料加热，有热电偶检测料温，自动调节燃烧器的风油比，使骨料温度达到190℃～200℃。热料经提升机进入振动筛，把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓（筛网尺寸可根据要求更换），有计算机控制各热料仓拉门，按输入的生产配合比自动配料、计量，由于SMA粗料粒径单一，细料很少，热料可能会发生粗集料仓经常不足（亏料），而细集料仓经常溢仓的不正常情况，控制室的操作人员不可调整放料的数量，使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌，再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青，拌和后，完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒～5秒，湿拌30秒～45秒。 各种材料加热温度控制：沥青加热温度160℃～165℃，现场制作温度165℃～170℃，加工最高温度175℃，集料加热温度190℃～200℃，混合料出场温度175℃～185℃，混合料最高温度（废弃温度）195℃，摊铺温度不低于160℃，初始开始温度不低于150℃，复压最低温度不低于130℃，碾压终了温度不低于130℃，开放交通温度不高于60℃。 2.运输。由于SMA沥青混合料的沥青玛蹄脂的粘性较大，运输车的车厢底部要涂较多的油水混合物，而且为了防止运输车表面混合料结成硬壳，运输车运输过程中必须加盖油布，同时车量要适当增加。 3.摊铺。沥青必须缓慢、均匀连续不间断地摊铺。摊铺过程中，不得随意变换速度或中途停顿，摊铺速度应根据拌和机产量，施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定。摊铺速度为米/分钟。 4.碾压。碾压过程是面层施工中的重要环节，碾压SMA的八字方针为“紧跟、碾压、高频、低幅”，并合理地选择压路机组合方式及碾压步骤。 5.接缝。 （1）纵缝：根据本工程特点，我单位在沥青混合料摊铺过程中采用一台德国产ABG423摊铺机并排摊铺，采用此方式可以一次整幅摊铺，纵缝热接提高了路面的平整度，美化了路面的视觉效果。 （2）横缝：SMA路面的接缝处理要比普通混合料困难一些，因此，摊铺时在边部设置挡板，也可以在沥青SMA层每天施工完工后，在其尚未冷却之前，即切割好，并利用水将接缝冲洗干净。第二天涂刷粘层油，即进行摊铺新混合料。 沥青混合料施工中容易产生的问题： （1）过碾压：由于SMA路面的集料嵌挤作用，压实程度不大，压实度较易达到，但是随着碾压遍数的增加，集料不断地往下走，玛蹄脂一点点地向上浮，造成构造深度减小。在碾压过程中，特别注意表面构造保持在1～毫米，以便有适宜的构造深度。 （2）出现油斑：SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害，这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时，要严格控制纤维的投放数量和投放时间，并延长干拌时间，确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥，防止纤维受潮成团。 （3）碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压，容易出现不平整。在行车过程中出现车辙，是因为碾压不足造成的。 虽然我对沥青懂一点，但还是回答不好你的问题。呵呵。但是有个中国沥青论坛，你可以去那里问问，那里都是有专家解答问题。 参考资料：

1 A Study of low polosity polymerized β-C2S paste MRS Fall Meeting 1989 Boston USA, 低孔率活性β-C2S浆体的特征及其改性 上海建材学院学报1989（3）3 建工类建筑材料课教学小议 高等教育研究1991（1）4 水泥基高强材料的发展 哈尔滨建筑工程学院学报1991（2）5 水泥强度与熟料化学矿物学参数间的关系 黑龙江建材1992（4）6 路用工业废料的改性研究 东北公路1993（1）7 高钙粉煤灰的开发应用 中国建材1995（5）8 耐寒氯丁胶乳改性沥青防水涂料的研制 低温建筑技术1995（4）9 铜尾矿煅烧水泥的试验研究 哈尔滨建筑大学学报1996（6）10 快速测定水泥强度简易法 水泥工程1996（6）11 增钙液态渣的开发与应用 房材与应用1996（5）12 双掺硅灰硅质页岩超高强混凝土 混凝土1996（5）13 钢渣对大掺量粉煤灰烧结砖烧结温度影响 房材与应用1996（5）14 晶种水化的热力学研究 哈尔滨师范大学学报1996（3）15 SBS改性沥青技术与效果评价 中国公路学报1997（4）16 橡胶类改性沥青的低温粘度特性 石油沥青1998（4）17 重复荷载作用下沥青低温粘弹效应的试验研究 哈尔滨建筑大学学报1999（2）18 灰色系统理论应用于SBS改性沥青的研究 石油沥青1999（1）19 SBS改性沥青设备及工艺的研究 哈尔滨建筑大学学报1998（2）20 改性沥青中试装置的研制 工程机械1997（9）21 粉煤灰的性状及其对路用性能的影响 东北公路1997（3）22 氧化镁对C3S-C2S-C3A-C4AF系统的影响 哈尔滨师范大学学报1997（2）23 SBS Modified Technology and Modified Effect 3rd International Conference on Road & Airfield Pavement Technology, SBS改性沥青中试装置工艺流程的研究 石油沥青1997（4）25 铜尾矿对水泥易烧性的影响 房材与应用1999（2）26 住宅节能评价方法 建筑技术开发1999（4）27 中间相C3A对硅酸盐水泥水化的影响 哈尔滨建筑大学学报2000（2）28 应用凝胶渗透色谱法研究改性沥青机理 哈尔滨建筑大学学报2000（2）29 改性聚丙烯纤维在混凝土中的应用 混凝土2000（3）30 增钙液态渣无熟料水泥的研制 建筑技术2002（8）31 新型嵌段共聚物改性沥青机理研究 哈尔滨建筑大学学报2001（6）32 沥青与石料间的粘附性实验研究 东北公路2003（3）33 人工神经网络模型用于纤维混凝土设计 低温建筑技术2003（6）34 耐碱玻璃纤维在道路混凝土中的应用研究 新型建筑材料2004（1）35 耐碱玻璃纤维混凝土的配合比设计 哈尔滨工业大学学报2005（6）（EI收录）36 聚丙烯纤维混凝土的耐久性研究 低温建筑技术2004（3）37 改性沥青中试装置工艺流程的研究 石油沥青1997（12）38 混凝土材料的绿色化发展 低温建筑技术2005（1）39 高性能混凝土配合比设计 低温建筑技术2005（3）40 加气混凝土用薄层砂浆的研制 黑龙江省土木建筑学会研讨会论文集， Effects of Polypropylene Fiber on Plastic Shrinkage Crack and Mechanical Properties of Concrete Key Engineering Materials, Vols. 324-325 (2006) pp. 487-490. (SCI, EI收录)42 用于加气混凝土薄层砂浆的研制 低温建筑技术2006（5）43 抗剥落剂的温度稳定性研究 低温建筑技术2006（6）44 混杂纤维混凝土抗裂及抗渗性能试验研究 第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集， 改性聚丙烯纤维混凝土耐久性研究 第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集， 混杂纤维混凝土的性能研究 哈尔滨工业大学学报2007（1）47 纤维改性的水泥混凝土路面修补材料 2007交通物流国际交流会议，

交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，改性沥青在高速公路的应用也越来越广泛，种类日渐增多，通过详细论述不同种类改性沥青的性能、使用环境、生产效率等技术指标，为改性沥青在高速公路的应用提供有价值的施工经验和技术依据。1 引言由于交通量的日益增大和车载的加重，对沥青路面质量要求越来越高，普通石油沥青在低温下容易脆裂，在高温下容易软化，在行车载荷的反复作用下容易出现车辙、推移、起包等现象，性能已无法满足需要，而采用改性沥青以解决路面抗高低温、抗滑、耐久性及大承载力的问题，是当前国内外先进技术之一。自1873年英国首次公布橡胶改性沥青专利以来，改性沥青已形成了多种品牌。改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善。用它铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。对于沥青改性剂的选择，因每个地区的气候条件及加工设备的不同，改性沥青的配制也是多样化，其改性的效果与改性剂的品种密切相关。改性剂的种类比较多，用于道路改性的改性剂一般分为橡胶类、树脂类、热塑性橡胶类等。故在使用改性沥青时，应根据不同施工环境、经济、施工技术等选择相应的改性剂，以切实提高其在高速公路的应用效率，满足交通所需。2 影响改性沥青应用的要素目前，我国对改性沥青的研究已有20多年的历史，取得了不少技术成果，并颁布了改性沥青路面施工技术规范。就国内的应用研究现状来看，对改性沥青路用性能的优点有了比较深刻的认识，已经得到广泛认同。但不管是国内自己生产还是国外进口的改性沥青，大部分有自己特有的功效，使用时应注意以下影响推广应用的因素：（1）改性沥青施工温度较普遍沥青提高10℃-20℃，在拌合、摊铺、碾压过程中增加了施工难度，从而增加了直接施工成本。并且由于普通沥青施工温度已经很高，提高温度后致使沥青老化现象加剧。（2）加工生产改性沥青需要专门的机械设备，导致增加使用难度，并提高了相应费用。（3）进口改性沥青价格普遍较高，一般较普通沥青费用增加50%以上。（4）不管是国内自己生产还是国外进口的改性沥青，一旦存放过久，都存在离析或结团现象。3 几种常见改性沥青的应用 SBS改性沥青SBS改性剂是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其最大特点是可同时改善沥青的高、低温性能，具有良好的弹性恢复性能，抗老化能力也强。 配合比设计改性沥青配合比设计应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。采用下列措施，在一定程度上可提高改性沥青的性能，发挥其效率的利用，如混合料的拌合、击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和根据沥青胶结料的粘温关系曲线进行确定，进行室内配合比设计时的拌合、击实温度应与拌合厂拌合温度、现场碾压温度一致；混合料体积指标的测定要统一，对于密级配沥青混合料试件温度的测定应统一采用真空法；采用沥青混合料马歇尔稳定度试验方法测定的48h浸水马歇尔稳定度实验，残留稳定度不应小于80%等。 SBS改性沥青的施工（1）对拌和设备的计量、温度控制进行一次全面核准,确保集料、填料、沥青称量、温度的准确。其中温度控制包括集料加热温度的控制，沥青加热温度的控制，混合料拌和温度的控制，出场温度的控制等。（2）确定压实工艺。建议碾压温度区间为120℃-150℃；碾压工艺组合为：碾压，DD130或DD110振压4个轮回采用低副高频（核密仪测定相对值不再增加）；压路机轮的重叠需大于20cm；终压：DD130或DD110静压一个轮回；如发现有轮迹，可再终压一遍，终压应在90℃以上完成，禁止在105℃-115℃范围内碾压。（3）沥青面层混合料，现场的压实效果应采用空隙率和压实度双向控制。压实度按理论密度的93%，当天马歇尔密度的97%为控制指标。空隙率计算所需的最大理论密度以每天实测为准，测试按照沥青路面混合料最大相对密度试验（真空法）进行。 MAC改性沥青 MAC沥青的引进MAC（麦克）改性沥青是多级沥青（MULTI-GRADE ASPHALT CEMENT）的缩写，其是从美国引进的一种新型的改性沥青。MAC改性沥青于1987年由美国海瑞沥青材料材料公司研制生产，在美国的亚利桑那州、德克萨斯州、印第安纳州使用，效果较好。我国在1998年引进该技术，并首先应用于山东的部分高速，并逐步推行使用。 MAC改性沥青的特点MAC改性沥青有较好的耐老化性能，通过化学改性，有较好的稳定性，在常温下存放半年不离析，无需加任何稳定剂，不含硫，对人体无害，是一种环保型产品；MAC还具有较好的抗车辙能力和抗水（油）损害能力，因其具有在高温下较高的粘度，易形成较厚的沥青膜，而不发生析漏现象，可以有效的阻止水分侵入和提高沥青与集料的粘附性，增加粘结力，起到抗水损害的作用。 MAC改性沥青的应用MAC改性沥青具有比普通沥青明显的弹性，经取芯试验，混合料密实度大，空隙率明显减小，所以可用于高速公路的上面层，如山东日照至竹园段就是用了此改性沥青，取得效果较好。沥青混合料马歇尔技术要求见表1。同时，MAC改性沥青常用于路网改造和养护工程，使用时，注意温度的控制，MAC沥青的温度较普通沥青高10℃-20℃，特别要控制碾压终了温度在110℃，要坚持“高温、强振、快压”，如山东高速大多采用2cm-3cm厚SMA作为磨耗层。 废胶粉改性沥青 废胶粉改性沥青的特点胶粉的添加对沥青总体性能有较大的影响，第一，经Carcia-Morales等研究，该改性沥青有较强的承受车辆负载的能力，具有更好的适应性。第二，经张丽萍等研究，该改性沥青有较好的抵抗水损害、高温稳定性和低温抗开裂性能。如沥青中加入轮胎胶粉，Navarro .等对其进行研究发现，一方面，可增加沥青路面的高温线性粘弹模量和粘度，在50℃-163℃温度范围内，粘度随胶粉颗粒的增大而增大，且明显高于对应条件下的未改性沥青；另一方面，减少了低温存储和损失模量，从而使沥青胶结料在特定的温度范围内更具有灵活性。第三，经Chipps .等研究，发现该改性沥青表现出最优的老化性能，硬化速度慢，氧化速度低；Palit .等研究也发现胶粉改性沥青混合料改善了疲劳和永久变形性能，具有较低的温度敏感性和较好的抗湿损害性能。 废胶粉改性沥青的应用废胶粉作为热沥青的添加剂用于筑路在美国已有多年历史了。2001年美国就有了比较完整的道路废胶粉改性沥青施工规程。从上世纪60年代末起，我国已开展胶粉改性沥青的研究工作，用于建筑防水和道路。21世纪，我国将废胶粉改性沥青大量的应用于沥青混凝土路面，目前为止约有17个省市的公路有试验路段，北京、江苏、天津等地的有关公路工程公司也制定了较好的施工规程。随着工业的发展，黑色污染问题越来越严重，废料利用越来越受到重视，胶粉改性沥青恰能同时解决上述问题，合理利用胶粉制备性能良好的路用沥青会逐步走向推广和应用。 环氧沥青20世纪60年代，壳牌石油沥青公司首次开发环氧沥青，并在世界各地的不同环境下应用以充分显示该产品优良的路用性能。40多年来，环氧沥青的品种层出不穷，其研究及应用日趋广泛。环氧沥青具有优良的高温抗车辙、低温抗开裂、耐久性和抗疲劳性能，广泛应用于正交异性钢桥面铺装和超重载交通道路。环氧沥青常选用国产SBS改性沥青作为基质沥青，并选用日本环氧树脂，环氧树脂由两种组分组成：主剂和固化剂，技术指标见表2。4 结语除以上几种改性沥青外，常用的还有天然岩沥青改性沥青、塔河稠油改性沥青、SBR改性沥青及复合改性沥青等，相对于普通沥青，耐久性、防水性、高低温稳定性、抗车辙性能等均有不同程度的提高。现代公路和道路发生了许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。对石油沥青进行改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青（即原料沥青）的组成和性质。针对越来越多的改性沥青品种，我们应熟知其性能、应用场合、生产效率等，保证改善道路质量的同时，力争节省费用，切实提高不同种类改性沥青于高速公路的应用水平。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：