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1 引言
聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料。它通过把聚合物掺入道路沥青中而改善使用性能，能显着延长路面寿命、降低噪声、提高行车舒适性和安全性，SBS沥青作为一种改性沥青胶结料，早在20世纪90年代就已出现，由于SBS是一种热塑性橡胶共聚物，使用量大，费用较高，由于受经济条件限制，所以在国内一直没有大面积推广。在2002年由华东石油大学研究所研制成功SBS沥青改性剂，与东营市公路局材料处合作生产SBS改性沥青混合料，并在东营市南二路进行施工试验，下面结合东营市南二路一期工程的施工、监理情况，谈谈对SBS沥青配合比设计以及工程施工过程中的注意事项。
2 SBS改性沥青概述
SBS改性沥青是在原有基质沥青（AH-70）的基础上，掺加2.5%、3.0%、4.0％的SBS改性剂，改性后的沥青，与原沥青相比，其高温粘度增大，软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验，生产后对其技术指标进行了现场实验，实验结果表明，外掺3.0%SBS的改性沥青，软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求，可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。
3 SBS沥青混合料的配合比设计
首先要在原有基质沥青的基础上,掺加了2.5%、3.0%、3.5%的SBS改性剂分别进行大量的室内试验,试验结果见下表：
技 术 要 SBS 求 含 量 2.5% 3.0% 3.5% 延度5℃,%cm/min不针入度25℃,100g,5g 小于 80-100 82 89 97 40 39 45 47 50 57 55 49 软化点不小于 从上表可以看出外掺3.0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥
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青规范要求，故采用SBS改性沥青做沥青混合比设计。
3.1原材料要求
3.1.1粗集料:
a粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且具有一定硬度和强度。 b粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时，应采用大砾石破碎，并至少应有两个以上的破碎面。
c对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩).由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异，粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于3-5mm石屑部分由于含量较低，并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用，建议用硬质岩石屑（玄武岩）。 3.1.2细集料
细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性，天然砂由于质量变化大（大部分为中粗砂），形状较圆滑，与沥青的粘附性差，对沥青混合料影响较大。对于高速公路、一级公路沥青混合料，天然砂的含量不宜超过20%，可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。 3.1.3填充料
用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。
a改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩(石灰岩、岩浆岩)等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，不宜使用混合料生产。1.3.2 宜采用石灰石加工，0.075mm的通过率应不小于70%。采用不超过矿料总量2%的水泥，以改善集料的粘附性，并且不使用回收粉。
b粉料比
小于0.075mm的含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大,混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量，小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应在1-1.2之间，对沥青面层混合料矿粉含量取4.5-5%。
3.2 混合料技术指标
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为有效的提高沥青路的性能,表面层沥青混合料一方面要满足泌水条件,另一方面,又要防止出现超密现象,因此,需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制,试验项目技术要求如下：
a击实次数(次)双面各：75
b沥青混合料的理论最大相对密度以实测法为准 c稳定度(KN)>7.5 d流值(0.1mm)20-40 e空隙率AV(%)3-6 f饱和度VFA(%)70-85
g矿料间隙VMA(%)根据最大粒径参照规范 h击实温度(℃)160 i残留稳定度(%)>80
j车辙试验动稳定度(次/mm) >2000 3.2.1 合成级配
为了保证上面层有达到设计构造深度,磨擦系数,渗水要求.我们通过多种级配组合,最终确定级配控制范围13.2mm通过率91%-95%,4.75mm通过率38%-42%,2.36mm通过率28%-32%,0.075mm通过率5%-7%左右较为合适。(表3略) 3.2.2 粉胶比
通常简单认为是0.075mm通过率与最佳油石比的比例,规范在1.0-1.2之间.而Superpase方法是指0.075mm以下用量与有效沥青用量的比值,应在1.0-1.6之间.通过近年来实践,规范要求的粉胶比偏低,用油量大,保证了泌水性,但抗车辙能力明显不足,近观这几年各地高速公路的路面破坏形式就可以说明这个问题.因此建议规范粉胶比在1.0-1.4之间较为合适。 3.2.3 理论密度
理论密度一般采用计算法和实测法，实测法针对普通沥青更为恰当，改性沥青采用计算法。由于改性沥青其粘度大许多，测量精度难于保证，但可以作为参考对比。马歇尔试件密度通常用表干法，计算法为了与试件密度相一致，规范规定粗集料用毛体积相对密度，细集料用表观相对密度；而部分专家及科研院校偏向于粗集料用毛体积相对密度与表观相对密度的平均值，这里争论的焦点在于集料对沥青的吸附作用有多少。
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下表是3种理论密度的计算及实测数据，仅供参考。
油石比 4.5 4.8 5.1 3.2.4矿料间隙率
无论是马歇尔设计方法还是Superpase设计方法,都是沥青混合料的体积性质指标的确定,只是一个是击实法,一个是旋转压实法,相比之下Superpase设计方法更反映实际碾压情况。体积指标有3项:空隙率VA、饱和度VFA、矿料间隙率VMA。我国现行规范没有把VMA作为一个强制性指标，事实上VMA是影响沥青路面使用品质最主要的体积性质指标，在新规范讨论稿中已有描述，并与VA、集料最大公称粒径建立了对应关系。中12.5mm孔径采用Superpase方案与现规范13.2mm孔径不一致，供大家参考。
密级配沥青混凝土配合比设计最小VMA技术要求
相应于以下最大公称粒径（mm）的最小VMA值（%） 孔隙率（%） 50 2 3 4 5 6 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5 37.5 31.5 26.5 9 10 11 12 13 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 10 11 12 13 14 19 11 12 13 14 15 16 11.5 12.5 13.5 14.5 15.5 12.5 12 13 14 15 16 9.5 13 14 16 16 17 4.75 15 16 17 18 19 规范计算法 2.602 2.590 2.579 专家计算法 2.619 2.608 2.597 真空法 2.602 2.592 2.585 3.3注意事项
改性沥青混合料的设计过程中应在以下问题上引起注意:
(1)混合料的拌合和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、击实温度应与拌合温度现场碾压温度一致。建议温度如下：
a拌合温度不小于160℃ b初压温度不小于150℃ c复压温度不小于140℃ d终压温度不小于120℃
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(2)试验取样和拌合时要保证沥青胶结料的均匀性,应将制备好的胶结料拌合均匀后进行取样和混合料的制备。
(3)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密度的测定应统一采用表干法。
(4)改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求,达不到要求时应采取抗剥落措施:
a采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80%。
b采用“沥青混合料冻融劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%。
4 SBS沥青混合料的施工
4.1运输的技术要求
SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上,运到混合料拌合场的温度不应低于140℃,运输车辆须在24小时内运到指定地点,并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。
4.2沥青拌合场储存的技术要求
SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右,若温度低于所要求的储存温度,SBS沥青的粘度过大,从而导致沥青罐的油管路堵塞,最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS沥青，做到随进随用，用时多存，存贮是不宜超过24h。当一天的施工任务完成后，应尽量用完罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其它储存罐内，以减少沥青与空气接触的表面积，从而防止沥青老化。沥青拌合厂储存罐大部分为卧式，为保证SBS改性沥青的均匀性，应在贮存罐顶部安装搅拌器，或用贮存罐中自带搅拌器，搅拌器每3小时搅拌一次，搅拌时间每次20分钟。
4.3泵送的技术要求
SBS沥青运输、储存温度要求较高，当生产混合料时需要用沥青泵送到混合料搅拌机中，由于沥青泵带有过滤器易被某些物质堵塞过滤网眼，从而影响沥青的泵送能力，建议使用网眼较大的过滤器（9.5mm以上）,同时加强沥青管线的保温措施,以防止管线中的SBS沥青温度降低堵塞管线。
4.4拌合、运输的技术要求
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为保证沥青混合料的质量更稳定,沥青用量更准确,宜采用间隙式拌和。拌和必须均匀，只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能，对于密级配（AC-13I）混合料，应做到拌合后混合料均匀一致，无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。由于SBS改性沥青混合料的施工温度要求较高，建议拌合温度控制在160℃，运输车必须加盖篷布或其它保温材料，防止结合料表面结硬，为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，必须保证摊铺机前至少两车辆等待卸料，决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足改性性沥青路面施工技术规范的技术要求。
4.5摊铺的技术要求
SBS沥青混合料在摊铺时应尽量连续不断的施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,应尽量减少横缝,提高其面层平整度,表面层宜采用摊铺前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式.由于SBS沥青粘度较大,粘附力强,用部分摊铺机的后雪橇是胶轮式结构，胶轮易粘附混合料细颗粒，影响平整度，所以摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。摊铺速度应控制在2米/分钟，做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿。提高摊铺过程中的预压密实度。改性沥青SBS混合料在高温状态下主要是靠粗集料的嵌挤作用，可适当提高夯锤振捣频率，使剩余压实系数减少，初压的痕迹也极小，进而确保路面的最终平整度。
4.6碾压的技术要求
对于密级配型混合料，其适宜的碾压温度范围是130-150℃，其最终碾压温度不低于110℃。SBS沥青混合料的压实工艺本着以下原则进行：按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压，压路机必须紧跟摊铺机的后面，只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果，压实速度控制在4-5KM/H。碾压速度均衡，倒退时关闭振动，方向要逐渐地改变，不要拧着弯行走，对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压，消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置,突然刹车或停车休息。通过肃临线一期工程SBS沥青试验段，确定的压实工艺为DD110或DD130压路机2-3档各碾压3遍，即初压1遍，高频低幅振动碾压2遍，终压2遍。特别注意：施工时若发现压路机粘轮时，用洗衣粉水洗较好。
4.7 SBS沥青混合料的质量控制
对于沥青面层混合料,现场的压实效果应采用空隙率和压实度双向控制。空隙率
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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）（T0711-93）”进行。现场沥青混合料空隙率为3%-6%。
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结论
本文对SBS改性沥青混合料的配合比设计及施工技术进行了描述,随着SBS改性沥青在我国的进一步推广，其必将在我国的道路建设中发挥重要作用，但在SBS改性沥青混凝土的配合比设计和生产施工中有其特殊性，总结SBS改性沥青施工技术与经验有利于提高SBS改性沥青混凝土的使用效果，达到提高路用性能的目的。
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参 考 文 献
1.《公路沥青路面施工技术规范》.JTG F40-2004，人民交通出版社，2005．
2.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》.JTJ052-2000，人民交通出版社，2000． 3.《公路沥青路面设计规范》.JTG D50—2004，人民交通出版社，2004． 4.公路建设新技术、新材料、新设备应用手册. 河北交通科技信息网2005.8 5.高速公路冷再生技术应用研究实验路.中国高速公路网 2005.11
6.浅析沥青混凝土路面施工中的质量控制问题[J]. 黑龙江科技信息, 2003 7.公路沥青路面养护技术规范 .JTJO73.2-2001 8.公路沥青路面再生技术规范 .JTG F41-2008
9.公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南.中建标公路【2002】1号
10.公路排水设计规范.JTJ 018-96
11. 吕伟民．沥青混合料设计原理与方法．上海：同济大学出版社，2000 12.公路工程质量检验与评定标准 .JTG F80/1-2004 13.公路工程集料试验规程.JTG42-2005 14.建筑工程冬期施工规程.JGJ 104-97
15.公路路面基层施工技术规范.JTJ 034-2000
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致谢
本文是在与我的指导老师张老师讨论和质疑下完成的。他一贯提倡的独立思考，渴望创新，敢于探索，屡败屡战和培养做科学研究的乐趣让我亲身体验职业精神的内涵，在此表示诚挚的感谢。
感谢衡水兆华科技学校及河北工业大学的各位老师，他们为我顺利完成学业给予了热情的帮助。尤其感谢冯老师和为我们授课的各位老师，使我获得丰富的科学知识，并将终身收益。
本文在写作期间，参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者付出的辛勤劳 动致以诚挚的谢意，是他们的心血和成果促成了本论文的顺利完成。
最后，感谢评阅论文和出席论文答辩会的各位专家，感谢大家百忙之中审阅我的论文，并提出宝贵意见。
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