SBS改性沥青SUP详解.docx
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SBS改性沥青SUP详解
SBS改性沥青SUP-13
本大修路段沥青路面上面层采用改性沥青SUP－13结构。
Superpave沥青混合料设计方法，采用旋转压实仪成型试件，依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。
它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行油石比的选择。
在吸收国外先进设计方法的基础上，结合我院的试验、研究成果提出如下技术要求。
6.1.1原材料的技术要求
1、改性沥青
改性沥青采用SBS改性沥青，其技术要求见表6.1-1。
表6.1-1SBS改性沥青技术要求
检验项目
单位
技术要求
针入度（25℃，100g，5s）
0.1mm
50～80
针入度指标PI
/
-0.2～+1.0
延度（5cm/mim，5℃）不小于
cm
30
软化点（TR&B）不小于
℃
60
动力粘度（60℃）不小于
Pa·s
800
运动粘度（135℃）不大于
Pa·s
3
闪点不小于
℃
230
溶解度不小于
%
99
离析，软化点差不大于
℃
2.5
弹性恢复（25℃）不小于
%
70
RTFOT
试验后
质量损失不大于
%
0.6
针入度比（25℃）不小于
%
65
延度（5cm/mim，5℃）不小于
cm
20
SHRP性能等级不低于
PG70－22
2、粗集料
粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm，应采用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制针片状颗粒含量。
粗集料
的技术性质应符合表6.1-2的规定。
表6.1-2粗集料技术要求
检验项目
单位
技术要求
石料压碎值不大于
％
常温
20
高温
24
洛杉矶磨耗损失不大于
％
28
表观相对密度不小于
2.6
吸水率不大于
％
2.0
对沥青的粘附性不小于
5级
坚固性不大于
％
12
针片状颗粒含量不大于
％
8
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于
％
16.0～9.5mm
0.6
9.5～4.75mm
0.8
4.75～2.36mm
1.0
软石含量不大于
％
3
石料磨光值不小于
BPN
42
抗压强度不小于
MPa
120
3、细集料
采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂，石质与粗集料相同，禁用采料场的下脚料。
其尺寸规格于表6.1-3。
表6.1-3细集料规格要求
规格
公称粒径（mm）
通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
S16
0～3
100
80～100
50～80
25～60
8～45
0～25
0～15
注：
（1）视密度不小于2.6g/cm3；
（2）砂当量应不小于60%（宜控制在70%以上）；亚甲兰值不大于25g/kg；
（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；
（4）棱角性不小于30s。
4、矿粉
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，技术性质应符合表6.1-4的规定。
拌和机生产中回收的粉料不得用于拌制沥青混合料。
表6.1-4面层用矿粉的技术要求
项目
单位
技术要求
试验方法
表观相对密度不小于
2.50
T0352
含水量不大于
%
1.0
T0103
粒度范围
<0.6mm
%
100
T0351
<0.15mm
%
90~100
<0.075mm
%
85~100
外观
无团粒结块
亲水系数不大于
1.0
T0353
塑性指数不大于
4.0
T0118
注：
亲水系数宜不大于0.8。
5、抗剥离剂
当集料与沥青的粘附性达不到规定要求时，应加入抗剥落剂。
抗剥离剂宜采用非胺类化合物，应选用有较强抗老化性能、与沥青配伍性能良好、符合环保性能的产品。
技术要求包括：
密度与沥青相同或接近；PH值宜大于7；常温下为液态，凝固点小于0℃；掺入沥青后（按沥青质量0.4%加入）与集料的粘附性能提高到5级；拌制的沥青混合料在163℃老化5小时后，残留稳定度不小于85%，冻融劈裂强度比不小于80%；液态抗剥离剂应保证贮存两年以上不失效。
6.1.2配合比设计要求
改性沥青Superpave-13混合料级配应满足表6.1-5和表6.1-6，技术指标应满足表6.1-7和表6.1-8。
表6.1-5Superpave-13设计集料级配限制区界限
筛孔尺寸（mm）
禁区范围（通过率%）
0.3
0.6
1.18
2.36
最小
15.5
19.1
25.6
39.1
最大
15.5
23.1
31.6
39.1
表6.1-6Superpave-13设计集料级配控制点界限
筛孔尺寸（mm）
控制区范围（通过率%）
13.2
9.5
2.36
0.075
最小
90.0
--
28.0
2.0
最大
100.0
90.0
58.0
10.0
表6.1-7Superpave-13旋转压实技术指标表
沥青混合
料类型
压实度（%）
VMA（%）
VFA（%）
F/A
AASHTO
T283（%）
N初始
N设计
N最大
Sup13
≤89
96
≤98
≥14.0
65～75
0.6～1.2*
≥80
*注：
当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
表6.1-8Superpave-13混合料马歇尔技术指标表
沥青混合料类型
空隙率（%）
稳定度（KN）
流值
（0.1mm）*
VFA（%）
VMA（%）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
Sup13
4～6
≥8.0
20～50
60～70
≥14
≥85
≥80
改性沥青Superpave-13动稳定度不小于2800次/mm，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2500με。
改性沥青Superpave-13混合料采用Superpave设计方法设计，用马歇尔试验检验。
其配合比设计应遵照下列步骤进行：
（1）目标配合比设计阶段
a、Superpave目标配合比设计首先应根据Superpave级配要求，初选粗中细三个级配，计算各级配的沥青用量，用旋转压实仪成型试件，求出各级配的沥青用量。
根据经验从上述级配中选择体积性质指标满足表6.1-7的规定一个级配作为目标级配，按计算沥青用量，计算沥青用量±0.5%、+1%分别成型四组试件求出最佳沥青用量。
b、根据JTGF40-2004的规定，用Superpave方法设计出的沥青混合料应采用马歇尔试验方法检验，其最佳沥青用量的马歇尔体积性质应满足表7.1-8。
（2）生产配合比设计阶段
a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。
必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使矿质混合料的级配接近目标配合比，以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例，供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
b、确定最佳沥青用量。
取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和OAC±0.3%，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行旋转压实试验，检验沥青混合料体积性质，确定最佳沥青用量。
生产配合比确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量之差应不超过0.2个百分点。
c、残留稳定度检验。
按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，做浸水48小时马歇尔试验，检验残留稳定度，必须满足表6.1-8的规定。
（3）生产配合比验证阶段
用生产配合比进行试拌，沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。
取试铺用的沥青混合料进行旋转压实检验、马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验，检验标准配合比矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔（13.2mm）的通过率接近目标配合比级配值，并避免在0.3mm~0.6mm处出现驼峰。
由此确定正常生产用的标准配合比。
沥青混合料室内试验中几点统一做法：
（1）进行目标配合比设计和生产配合比设计时，制备试件的混合料，需采用小型沥青混合料拌和机拌和，以模拟生产实际情况。
（2）每组试件个数Superpave方法一律用3个，马歇尔一律用6个。
（3）试件成型温度：
建议沥青混合料的试件拌合温度为170℃，开始成型温度为165℃。
（4）沥青混合料试件密度试验方法：
统一用表干法的毛体积密度。
（5）旋转压实试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。
6.2普通沥青SUP-20
本大修路段沥青路面下面层采用普通沥青SUP－20结构。
在吸收国外先进设计方法的基础上，结合我院的试验、研究成果提出如下技术要求。
6.2.1原材料的技术要求
普通沥青采用70#道路石油沥青，其技术要求见表6.2-1。
1、沥青
表6.2-1道路石油沥青技术要求
检验项目
单位
技术要求
针入度（25℃，100g，5s）
0.1mm
60～80
延度（5cm/mim，15℃）不小于
cm
100
延度（5cm/mim，10℃）不小于
cm
20
软化点（环球法）不小于
℃
46
溶解度（三氯乙烯）不小于
%
99.5
针入度指数PI
-1.3~+1.0
薄膜加热试验163℃，5h
质量损失不大于
％
0.6
针入度比不小于
％
65
延度（15℃）不小于
cm
100
延度（10℃）不小于
cm
6
闪点（COC）不小于
℃
260
含蜡量（蒸馏法）不大于
%
2
密度（15℃）不小于
g/cm3
1.01
动力粘度（绝对粘度，60℃）不小于
Pa·s
180
SHRP性能等级不低于
/
PG64－22
2、粗集料
粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm，应采用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制针片状颗粒含量。
粗集料的技术性质应符合表6.2-2的规定。
表6.2-2粗集料技术要求
检验项目
单位
技术要求
石料压碎值不大于
%
26
洛杉矶磨耗损失不大于
%
28
表观相对密度不小于
2.6
吸水率不大于
%
2.0
对沥青的粘附性不小于
4级
坚固性不大于
%
12
针片状颗粒含量不大于
%
≥9.5mm
12
＜9.5mm
15
水洗法0.075mm颗粒含量不大于
%
1.0
软石含量不大于
%
3.0
3、细集料
同7.1.1对细集料的技术要求。
4、矿粉
同7.1.1对矿粉的技术要求。
6.2.2配合比设计要求
普通沥青Superpave-20混合料级配应满足表6.2-5和表6.2-6，技术指标应满足表6.2-7和表6.2-8。
表6.2-5Superpave-20设计集料级配限制区界限
筛孔尺寸（mm）
禁区范围（通过率%）
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
最小
13.7
16.7
22.3
34.6
--
最大
13.7
20.7
28.3
34.6
--
表6.2-6Superpave-20设计集料级配控制点界限
筛孔尺寸（mm）
控制区范围（通过率%）
19
13.2
2.36
0.075
最小
90
90
23
2
最大
100
--
49
8
表6.2-7Superpave-20旋转压实技术指标表
沥青混合料类型
压实度（%）
VMA（%）
VFA（%）
F/A
N初始
N设计
N最大
Sup20
≤89
96
≤98
≥13
65～75
0.6～1.2*
*注：
当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
表6.2-8Superpave-20混合料马歇尔技术指标表
沥青混合料类型
空隙率（%）
稳定度（KN）
流值（0.1mm）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
Sup20
4～6
≥8.0
20～50
80
≥75
普通沥青Superpave-20动稳定度不小于1000次/mm，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000με。
普通沥青Superpave-20混合料采用Superpave设计方法设计，用马歇尔试验检验。
其配合比设计应遵照下列步骤进行：
（4）目标配合比设计阶段
a、Superpave目标配合比设计首先应根据Superpave级配要求，初选粗中细三个级配，计算各级配的沥青用量，用旋转压实仪成型试件，求出各级配的沥青用量。
根据经验从上述级配中选择体积性质指标满足表6.2-7的规定一个级配作为目标级配，按计算沥青用量，计算沥青用量±0.5%、+1%分别成型四组试件求出最佳沥青用量。
b、根据JTGF40-2004的规定，用Superpave方法设计出的沥青混合料应采用马歇尔试验方法检验，其最佳沥青用量的马歇尔体积性质应满足表6.2-8。
（5）生产配合比设计阶段
a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。
必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使矿质混合料的级配接近目标配合比，以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例，供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
b、确定最佳沥青用量。
取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和OAC±0.3%，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行旋转压实试验，检验沥青混合料体积性质，确定最佳沥青用量。
生产配合比确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量之差应不超过0.2个百分点。
c、残留稳定度检验。
按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，做浸水48小时马歇尔试验，检验残留稳定度，必须满足表6.2-8的规定。
（6）生产配合比验证阶段
用生产配合比进行试拌，沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。
取试铺用的沥青混合料进行旋转压实检验、马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验，检验标准配合比矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔（19.0mm）的通过率接近目标配合比级配值，并避免在0.3mm~0.6mm处出现驼峰。
由此确定正常生产用的标准配合比。
沥青混合料室内试验中几点统一做法：
（1）进行目标配合比设计和生产配合比设计时，制备试件的混合料，需采用小型沥青混合料拌和机拌和，以模拟生产实际情况。
（2）每组试件个数Superpave方法一律用3个，马歇尔一律用6个。
（3）试件成型温度：
开始压实温度不低于135～140℃。
（4）沥青混合料试件密度试验方法：
统一用表干法的毛体积密度。
（5）旋转压实试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。
施工技术要求
SBS改性沥青SUP-13加铺层施工技术要求
1、施工设备
（1）必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
采用单幅机械化连续摊铺作业，以确保铺面的质量。
因而必须配备以下主要施工机械（一个施工点）。
1）间歇式沥青混合料拌和楼产量应与工程需要相匹配，另配有热贮料仓。
全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。
2）宜配置进口沥青混合料摊铺机两台。
3）压路机：
25T以上轮胎压路机2台，不小于10T双钢轮压路机2～3台。
4）载重量15T以上的自卸汽车不少于15辆。
（2）必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。
1）针入度仪
2）延度仪
3）软化点仪
4）沥青混合料马歇尔试验仪
5）马歇尔试件击实仪
6）试验室用沥青混合料拌和机
7）脱模器
8）沥青混合料离心抽提仪（配离心加速沉淀仪）
9）标准筛（方筛孔）
10）集料压碎值试验仪
11）烘箱
12）试模（不少于10只）
13）恒温水浴
14）冰箱
15）路面取芯机
16）路面弯沉仪
17）砂当量仪
18）最大理论密度试验仪
19）旋转压实仪
2、改性沥青Superpave-13混合料的拌制
（1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。
集料温度应比沥青温度高10～15℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃，沥青混合料的施工温度控制范围见表7.1-1。
表7.1-1沥青混合料的施工温度℃
沥青加热温度
165175
混合料出厂温度
正常范围170185超过190℃者废弃
混合料运输到现场温度
不低于165
摊铺温度
不低于160
开始碾压混合料内部温度
不低于150
碾压终了表面温度
不低于100
（2）拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核；没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
（3）拌和时间由试拌确定。
必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。
（4）要注意目测检查混合的均匀性，及时分析异常现象。
如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。
如确认是质量问题，应作废料处理并及时予以纠正。
在生产开始以前，有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征，这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。
（5）拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混合料的物理力学性质。
每班组织一次旋转压实试验，检验沥青混合料的体积指标符合要求。
油石比与设计值的允许误差1至。
矿料级配与生产设计标准级配的允许差值
mm±2%
≤mm±4%
≥mm±5%
（6）每天结束后，用拌和楼打印的各料数量，进行总量控制。
以各仓用量及各仓筛分结果，在线抽查矿料级配；计算平均施工级配和油石比，与设计结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。
3、改性沥青Superpave-13混合料的运输
（1）采用数字显示插入式热电偶温度计检测出厂温度和运到现场温度。
插入深度要大于150mm。
在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约300mm。
（2）拌和机向运料车放料时，汽车应前、后、中移动，分几堆装料，以减少粗集料的分离现象。
（3）沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。
（4）运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖直到卸料结束取走篷布，以资保温或避免污染环境。
（5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前1030cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。
4、改性沥青Superpave-13混合料的摊铺
（1）连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施，尤其对沥青上面层。
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、摊铺宽度，按13m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
不应任意以快速摊铺几分钟，然后再停下来等下一车料。
午饭应分批轮换交替进行，切忌停铺用餐。
争取做到每天收工停机一次。
（2）用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。
一般不用人工不断地整修，只有在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
（3）上面层摊铺厚度采用非接触式平衡梁控制方式。
采用两台摊铺机实施摊铺施工，其前后距离不应超过20m。
摊铺机的纵向接缝尽量躲开车道轮迹带。
（4）摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。
螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。
（5）检测松铺厚度是否符合规定，以便随时进行调整。
摊前熨平板应预热至规定温度。
摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
（6）积极采取相应措施，尽量做到摊铺机不拢料，以减小面层离析。
（7）摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压成型的混合料。
遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。
5、改性沥青Superpave-13混合料的压实成型
（1）沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。
为保证压实度和平整度，初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。
初压严禁使用轮胎压路机，以确保面层横向平整度。
在石料易于压碎的情况下，原则上钢轮压路机不开振，以轮胎压路机碾压为主。
（2）压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别，按表7.1-2选用。
表7.1-2压路机碾压速度（km/h）
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
钢轮式压路机
1.52
3
2.53.5
5
2.53.5
5
轮胎压路机
3.54.5
8
46
8
振动压路机
1.52
（静压）
5
（静压）
45
（振动）
45
（振动）
23
（静压）
5
（静压）
（3）为避免碾压时混合料推挤产生拥包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应突然改变；压路机起动、停止必须减速缓行，不准刹车制动。
压路机折回不应处在同一横断面上。
（4）在当天碾压的尚未冷却的沥青混合料层面上，不得停放压路机或其他车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。
（5）加强对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查，使上面层做到既不漏压也不超压。
（6）应向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液，喷洒应呈雾状，数量以不粘轮为度。
（7）压实完成12小时后，方能允许施工车辆通行。
6、改性沥青Superpave-13施工接缝的处理
（1）横向施工缝。
全部采用平接缝。
用六米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用钢筒式压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
（2）纵向施工缝。
采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，应采用斜接缝。
在前部已摊铺混合料部分留下1020cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有510cm左右的摊铺层重叠，最后作跨接
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