SBS冬季瀝青修補液低溫拌和性試驗方法的研究

陳 文 霞

(山西省公路局晉中分局山西唐晉科技有限公司，山西 晉中 030600)

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SBS冬季瀝青修補液低溫拌和性試驗方法的研究

陳 文 霞

(山西省公路局晉中分局山西唐晉科技有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了SBS冬季瀝青修補液低溫拌和性能試驗的溫度、儀器、步驟及施工設備，并通過瀝青路面坑槽修補實踐，對該試驗進行了驗證，指出該試驗方法是科學且可行的，并列入了JT/T 530—2004瀝青路面坑槽冷拌修補材料SBS瀝青液交通行業標準。

SBS冬季瀝青修補液，低溫拌和性，試驗方法

我國有1.7億多輛各種汽車晝夜行駛在近457萬km的公路和11.2萬km的高速公路上，絕大部分為瀝青路面。公路運輸已成為國民經濟發展的大動脈。瀝青路面受到大自然的風吹雨淋，冰雪凍融，陽光暴曬等影響，再加上超載車輛的碾壓，極易造成路面局部破壞形成坑槽，嚴重影響行車速度和行車安全，尤其在寒冷的冬季，坑槽修補問題更為顯著，如何盡早修復好路面坑槽是公路養護部門的一項難題，為此，山西省公路局晉中分局研制出SBS冬季瀝青修補液，它克服了熱拌瀝青混合料施工受氣候、環境等諸多因素限制的弱點，可適應一年四季瀝青路面坑槽的修補和攤鋪，使冬季瀝青路面坑槽的修補變為現實，但SBS冬季瀝青修補液的低溫拌和性如何進行檢驗又成為一項重要研究課題。

1 冷拌溫度

SBS冬季瀝青修補液主要用在寒冷的季節對瀝青路面坑槽進行修補和鋪筑。這就要求SBS冬季瀝青修補液在室外低溫條件下既要和集料有較好的拌和性和裹覆性，同時SBS冬季瀝青修補液混合料填充到瀝青路面坑槽后又要有較強的粘結性和成型性。冬天全國各地最低氣溫各不相同，早、午、晚溫度也不一樣。例如:太原冬季最低氣溫為-23 ℃，一般為-10 ℃～-15 ℃；哈爾濱白天最低氣溫為-26.7 ℃，晚上為-30 ℃～-32 ℃。再根據目前冷凍設備的降溫水平，一般冰柜降溫在-20 ℃左右是完全可以達到的，確定SBS冬季瀝青修補液試驗室低溫拌和溫度為-20 ℃，通常能夠滿足室外冬季修補瀝青路面坑槽的需要，接近大自然冬季環境氣象條件。特殊情況需在-30 ℃環境條件下施工，可選用能降溫到-30 ℃以下的冷凍設備。

2 試驗儀器

2.1 拌和設備

低溫拌和性試驗受攪拌形式的影響很大，為規范攪拌設備和攪拌方法，便于試驗室的選擇和購買，故SBS冬季瀝青修補液所選用的冷拌瀝青混合料攪拌機質量應符合JC/T 729—1989水泥凈漿攪拌機的規定要求。

水泥凈漿攪拌機的攪拌鍋可以隨意移動，能很方便地固定在鍋座上，保證攪拌時的穩定性。攪拌葉形狀為扇形，攪拌時以順時針自轉，沿鍋周邊逆時針公轉，并有高低兩種速度。攪拌葉片高速與低速時自轉與公轉速度列于表1。

表1 攪拌葉片高速與低速時自轉與公轉速度表 r/min

水泥凈漿攪拌鍋由不銹鋼或帶有耐蝕電鍍層的鐵質材料制成，攪拌葉片由鑄鋼制造，形狀和基本尺寸如圖1所示。

葉片軸外徑為20.0 mm±0.5 mm，葉片距鍋底、鍋壁的工作間隙為2 mm±1 mm。在機頭醒目位置上標有葉片公轉方向標志。

該攪拌機能滿足攪拌效果的要求，且有國家標準可供執行，可免去重新設計和制作冷拌瀝青混合料攪拌機和標準審定工作。

2.2 冷凍設備

冰柜：溫度范圍0 ℃～-20 ℃，精度為±2 ℃。

有效容積不小于180 L。

2.3 稱量設備

托盤天平：最大稱量2 kg(感量為1 g)。

3 試驗準備

1)礦料。

礦料要質量強度高、耐磨性強、表面干燥、無土、無風化、無雜質，其質量應符合JTJ 032—94公路瀝青路面施工技術規范中4.7,4.8及附表C表C.8，表C.10～表C.12的規定要求。

根據冷拌瀝青混合料攪拌機的結構攪拌時選擇最大粒徑為9.5 mm的礦料，如果此級配的礦料低溫拌和性較好，且可施工、強度大，那么大于9.5 mm的礦料低溫拌和性會更好，更能達到路面修補要求。

2)配比。

礦料的級配應根據所修補瀝青路面坑槽的深度而定，一般規定高等級路面(包括高速路和一級路)采用瀝青混凝土，低等級路面(包括二級路及二級以下的路)采用瀝青碎石，級配范圍應符合JTJ 032—94公路瀝青路面施工技術規范中附錄D表D.7或D.8的規定要求。

SBS冬季瀝青修補液用量應符合JTJ 032—94公路瀝青路面施工技術規范中附錄D表D.7或D.8的規定要求(建議采用瀝青用量的中偏下線)。

3)攪拌量。

稱取礦料(最大粒徑≤9.5 mm)1 kg±0.1 kg。

4)攪拌速度。

低速。

4 試驗步驟

1)將拌和用的礦料和SBS冬季瀝青修補液經稱量后，連同冷拌瀝青混合料攪拌機放入(-20 ℃±2 ℃)冰柜中進行冷凍2 h。

2)在冰柜內將礦料、SBS冬季瀝青修補液按順序倒入冷拌瀝青混合料攪拌機內保溫，低速攪拌3 min倒出，目測礦料的裹覆情況。

3)試驗結果評定標準。拌和三次，SBS冬季瀝青修補液裹覆面積應達95%以上，評定為合格。

5 SBS冬季瀝青修補液低溫施工流程

1)按養護技術規范要求處理完畢坑槽后，將開挖坑槽內的碎塊和泥土全部清除并清掃干凈。

2)根據坑槽的深度和面積確定礦料的級配和用量，然后與定量的SBS冬季瀝青修補液反復拌和(人工或機械)均勻。評判結果按裹覆面積達95%以上為合格。

3)在坑槽的底部和周邊緣涂刷一層SBS冬季瀝青修補液。

4)將拌和均勻的SBS冬季瀝青修補液混合料填入坑槽中，并攤鋪均勻，松鋪厚度為坑槽深度的1.3倍～1.4倍，大于3 cm的坑槽須分層攤鋪，分層碾壓，面積較大的坑槽需用12 t～15 t的壓路機碾壓，碾壓后即可通車。

6 低溫拌和施工機械的開發

為了盡量做到試驗方法與工程施工的實際使用狀態相符合，晉中公路分局同山西華隆交通科技有限公司合作共同研制出LLB-3T冷拌瀝青攪拌機(如圖2所示)和LLB-6T瀝青路面冷修補綜合養護車(如圖3所示)。

LLB-6T是一種集日常瀝青路面多項養護為一體，無需考慮季節溫度,使路面修補工作一次完成的綜合養護車，是目前最為理想的瀝青道路綜合養護修補的專用設備。

6.1 功能

1)使多種工序的工具集中攜帶，并小型化、優勢化。液壓錘、鎬，切割機、夯實機具、強制式拌和機、現場吊裝石料、噴灑粘層油、水清洗、烘烤等設備一應俱全。2)使用目前國內最先進的冬季冷拌改性瀝青液，使得整個修補工作更簡單，無需加熱，冷油、冷料、冷拌和。使用冷拌SBS瀝青液，-30 ℃照常施工(此時粘層油可使用該瀝青液)。使路面坑槽修補工作成為了全年、全天候。3)石料、冷拌SBS瀝青液為全電腦控制稱量，油石比準確。4)拌和全自動控制，強制性拌和，拌料均勻、充分、無花白料，出料迅速。5)修補機具使用本車自備液壓吊，裝卸方便。6)裝有兩臺大功率照明設備，可夜間施工，真正做到坑槽不過夜。7)配有粗集料和細集料兩種料箱，總容積為3.5 m3。8)每小時可拌瀝青混合料6 t。9)本設備自帶15 kW發電機組，可為施工工地提供動力源。

6.2 特點

1)克服了由于氣溫低、路途遠以至熱拌料到現場后不利于攤鋪，坑槽少，工作面散，啟動龐大油場設備導致費用高的弊病，從而使修補成本降低20%～50%。2)無需為了零亂、散亂的坑槽而調動壓路機及其他車輛、設備。3)備料可放置在坑槽的現場，無需再準備裝載機等設備，本車液壓吊可自己裝料。4)采用冷拌SBS瀝青液，使得瀝青無需加熱，現場冷油、冷料、冷拌對周圍環境無污染，符合環保要求。5)本車可一車兩用，在不作修補坑槽時可將此設備整體卸去，裝上馬槽板即可作為運輸車輛使用。6)操作只需3人即可完成。

6.3 性能

1)最大切割深度：150 mm。2)液壓破碎沖擊力：大于45 J。3)液壓夯實沖擊力：大于45 J。4)振動壓實：大于220 kN。5)拌和成品：6 t/h。

7 低溫拌和施工實例

7.1 現場機械低溫拌和

施工時間：2003年2月15日。施工地點：榆太路。施工氣溫：-12 ℃。施工過程：用LLB-6T的液壓錘或切割機將損壞路面開挖成規則形狀的坑槽,再將開挖坑槽內的碎塊和泥土全部清除并清掃干凈,在槽邊和槽底涂刷一層SBS冬季瀝青修補液,將所需級配的石料與定量的SBS冬季瀝青修補液加入到LLB-6T的攪拌釜中，拌和均勻成SBS瀝青液混合料裹覆面積達95%以上,將其填入坑槽內,攤鋪均勻,松鋪厚度為坑深的1.3倍～1.4倍,最后用小型振動壓路機碾壓即可開放交通。

7.2 場內機械低溫拌和

施工時間：2005年1月10日；施工地點：榆古線；施工過程：榆古線為瀝青混凝土路面，由于大貨車、重型卡車的極度超載，路面損壞嚴重，尤其在道路轉彎處和下坡處車轍較為嚴重，根據路面損壞情況,采用銑刨機進行銑刨,大小坑槽共計2 000多平方米,采用AM-30的石料冬季瀝青液用量為3.8%，經拌和場拌和均勻后運至現場，攤鋪均勻，采用12 t～15 t的壓路機碾壓，即可開放交通。

8 結語

經過多年大量的低溫拌和試驗和瀝青路面坑槽修補實踐及對歷年在冬季修補的瀝青路面坑槽的質量檢查，證明SBS冬季瀝青修補液低溫拌和試驗方法是可行的，科學的。簡便快捷的試驗方法，能夠真實反映經該試驗方法檢驗的冬季瀝青修補液在寒冷的季節用于瀝青路面坑槽的修補，并取得較好的修補效果。

[1] JT/T 530—2004，修補瀝青路面坑槽冷拌SBS瀝青液[S].

[2] 劉尚樂.聚合物瀝青及其建筑防水材料[M].北京：中國建材工業出版社，2003.

[3] 波波夫.冷鋪瀝青混凝土及黑色碎石路面[M].交通部公路設計院，譯.北京：人民交通出版社，1960.

[4] JTJ 032—94，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[5] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

On low-temperature mixing test methods for SBS winter asphalt repair solution

Chen Wenxia

(ShanxiTangjinScienceandTechnologyCo.,Ltd,JinzhongBranch,ShanxiRoadBureau,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the temperature, equipment, steps and construction equipment for the low-temperature mixing performance test of SBS winter asphalt mixing solution, proves the test by the repair of the asphalt roadbed grooves, points out the test method is scientific and feasible, and lists it into the SBS asphalt solution communication standard of JT/T 530—2004AsphaltRoadbedGrooveCoolMixingRepairMaterials.

SBS winter asphalt repair solution, low-temperature mixing property, test method

1009-6825(2016)27-0111-03

2016-07-15

陳文霞(1966- ),女,工程師

TU535

A