1、改性沥青混合料配合比设计浅析摘要：在施工中，合理的配合比设计能大幅度提升 SBS 沥青性能使沥青路面的耐久性和高温稳定性能得到提高。本文将简要讲述 SBS 改性沥青配合比设计的一些技术要求。 下载 关键词：SBS 沥青混合料配合比设计浅析 聚合物改性沥青属于技术含量及附加值颇高的新型优质筑路材料。它是在用于混凝土道路施工的沥青原料中掺加聚合物，以延长道路使用寿命，降低噪声，改善道路使用性能，使行车更加安全舒适。 1 SBS 改性沥青概述 SBS 改性沥青是根据 2.5%、3.0%、4.0的配比要求，将 SBS 改性剂掺入原有基质沥青（AH-70）原料中，与沥青原料相比，掺入 SBS 改性剂后，
2、沥青材料的高温粘度、软化点以及路面的高温稳定行、耐久性都有显著的提升。在对 SBS 改性沥青进行室内试验，结束生产后在现场直接进行了关于其技术指标的试验，试验结果证明，按照 3.0%的比例要求在沥青原料中掺入 SBS 的改性沥青，针入度、软化点等指标都符合施工规范，可在沥青混合料的配合比设计中采用这种沥青材料。 2 SBS 沥青混合料的配合比设计 施工人员必须按照材料要求、工艺流程、质量控制标准和质量控制措施等要求设计混合料配比，以确保取得预期的施工效果。 2.1 原材料要求 2.1.1 粗集料 应参照粒径规格及其质量规定选用碎砾石、碎石作为改性沥青混合料面层的粗集料，基本要求如下：粗集料的强
3、度、硬度必须符合设计要求，且要保持干燥、洁净、无有害杂质、无风化。颗粒形状要饱满，破碎砾石用于高速公路、一级公路时，必须通过大砾石完成破碎，同时保证破碎面超过两个。最好选用硬质岩作为抗滑表层粗集料。因为若是以粘接力为准进行比较，硬质岩石和沥青之间的差别很大，而沥青和粗集料的粘附力必须在 4 级以上。对于 35mm 石屑部分因为其含量不高，有助于沥青混合料嵌接结构的形成，因此最好采用硬质岩石屑（玄武岩）。 2.1.2 细集料 施工中，可将天然砂或人工砂作为细集料使用。沥青路面面层的细集料最好是人工砂，并确保其干燥、洁净、未掺入有害杂质、不存在风化现象，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性
4、，多半天然砂都是中粗砂，形状圆滑、质量变化较大，和沥青没有较强的粘附性能，这会在很大程度上对沥青混合料带来不利影响。在高速公路、一级公路沥青混合料中，所含天然砂最好在 20以下，也可以用规格为 0-3mm 的石屑粉来替代天然砂。 2.1.3 填充料 改性沥青混合料面层所用的填料必须干燥洁净，而且要保证填料的质量。强基性岩石等增水性石料经磨细后得到的干燥洁净的矿粉，可作为改性沥青混合料的填充料，切记采用混合料生产中干法除尘的回收粉作为填充料。如果填料为石灰粉和水泥，则其用量最好在矿料总量的 2%以下。不要用混合料生产排放的回收粉作为沥青表面层施工的混合料，如果塑性指没有达到 4，且亲水系数在 0
5、.8 以下，则根据试验可使用一部分，回收粉用量每盘不能大于矿粉总量的四分之一。 2.1.4 SBS 改性沥青技术要求 项目 指标 针入度 25，100g，5s(0.1mm) 最小 60 针入度指数 PI 最小1 0.2 延度 5，5cm/min(cm) 最小 30 软化点 TR&B () 最小 55 含蜡量(蒸馏法)（） 最大 3 运动粘度 135（Pa.s） 最大2 3 闪点() 最小 230 溶解度(%) 最小 99 离析，软化点差()最大3 2.5 弹性恢复 25(%) 最小 65 旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）后残留物4 质量损失(%) 最大 1.0 针入度比 25（） 最小 60 延
6、度 5（cm） 最小 20 注：针入度指标 PI 由 15、25、30等超过 3 个的温度的针入度，根据公式 1Gp=AT+K 进行线行回归的计算，然后计算出 A 通过下式求得，而直线回归的系数 R 必须大于等于 0.997。PI=(20-500A)/(1+50A)根据公路施工中提到的“沥青粘度测定法（勃洛克菲尔德粘度计法）”来测定表中的 135运动粘度。如果改性沥青物理力学性质不发生改变，且温度条件满足安全生产的要求，则易于泵送、拌和。试验表明，泵送、拌和的温度如果能适当提高，就可以确保改性沥青的质量，且施工起来比较方便，可省去测定这一步骤。如果条件允许，可通过毛细管法对 60时的改性沥青的
7、动力粘度进行测定。现场制作改性沥青并马上投入使用，或在贮存时定期搅拌或泵送循环时，可不考虑离析试验指标。利用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）方法来开展老化试验，或者进行薄膜加热试验(TFOT)，如果采用后者，就要在报告中体现出来，但不能将其视为仲裁结果。 2.1.5 SBS 改性沥青试验中应注意的问题 试验样品的取样 开展公路施工时，必须逐车检查进场的改性沥青。检验人员要均匀取样，应该去其中代表性较强的样品进行检测。加热所有试样，所需的试模也要一次浇满，注意不要重复加热使用。浇模最低温度为 160，浇模以及制备混合料前，试样一定要先搅拌均匀。 进行软化点试验时，可根据试验要求对试样进行加热，使试
8、样充分流动为止，然后进行试样环的浇筑，而且为获得准确的实验结果，必须采用这种方法浇筑试样环。 2.2 沥青混合料配合比设计 2.2.1 级配 应采用贝雷法来确定沥青混合料配合比，选择级配时，AC-13I 型混合料不到 2.36mm 的筛孔通过量可取级配下限以使其密实、嵌挤。 2.2.2 粉料比 含量不足 0.075mm 的粉料，会在很大程度上破坏沥青混合料体积指标及道路使用性能，混合料级配中小于 0.075mm 的含量一定要将粗集料自身所含粉尘部分作为分析的对象。沥青含量应大于矿粉含量，小于 0.075mm 部分和沥青含量之间的比值，也就是将粉料比控制在 11.2 的范围，沥青面层混合料矿粉含
9、量不应超过 4.55的范围。 2.2.3 混合料技术指标 为进一步改善沥青路面性能，表面层沥青混合料应该符合泌水条件，同时要避免超密现象的产生，所以，应该严格限制沥青混合料的体积指标，以下为详细的数据： 试验项目 技术要求 击实次数 (次) 双面各 75 沥青混合料的理论最大相对密度 以实测法为准 稳定度（KN） 7.5 流值 (0.1mm) 2040 空隙率 AV （） 3-6 饱和度 VFA （）7085 矿料间隙 VMA （） 根据最大粒径参照规范 击实温度 （）160 残留稳定度（） 80 车辙试验动稳定度（次/mm）2000 2.2.4 注意事项 改性沥青混和料的施工设计必须考虑下列
10、问题。 可参照沥青胶结料的粘温关系曲线及改性沥青路面施工要求来确定混和料拌合、击实的温度，拌合温度和击实温度都要和拌合厂拌合和现场碾压的温度相同。温度要求如下所示： 改性沥青的试验和施工温度： 温度密级配沥青混合料 拌合温度 大于等于 160 初压温度 大于等于 150 复压温度 大于等于 140 终压温度 大于等于 120 进行试验取样以及现场拌合的过程中，必须确保沥青胶结料的均匀性施工设计规范，将胶结料制作好以后拌合均匀，然后开始取样及制备混合料。 测定的混合料体积指标时，得到的结果必须是相同的，同时利用表干法测定密级配沥青混合料试件密度。 以下是改性沥青混合料的水稳定性指标：a 通过“沥青混合料马歇尔稳定度试验”对 48h 浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度进行测定，其数值必须在 80%以上。b 通过“沥青混合料冻融劈裂试验”对劈裂强度进行测定，强度比至少为 80%。 3 结束语 目前，很多施工项目已开始推广应用 SBS 改性沥青，其市场前景相当广阔。希望通过以上对 SBS 改性沥青在配合比设计中的分析能对大家有所帮助，望各位同仁提出宝贵意见。 参考文献： 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ052-2000.北京：人民交通出版社，2000. 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.
