特高温大风气候地区SBSI.docx

研究报告简本特高温大风气候地区 SBSI-D 型改性沥青路面施工技术控制的研究（研究报告简本）一、主要研究内容及成果1.1 研究内容（1） 针对特髙温（夏季最髙气温达80.51）、大风（最髙风级 达12级）的火焰山戈壁滩气候，将动稳定度由规范的$2800次/mm 提髙至$6000次/mm,首次在新疆髙速公路建设中大面积使用SBSI-D 型改性沥青，并研制出最佳配合比2） 针对大风环境下沥青混合料降温快，传统碾压工艺难以碾 压密实，导致压实度、渗水系数等指标不合格，本项目创新出组合“半 遍碾压”工艺1.2 研究成果1.2.1 髙温抗车辙特制 SBSI-D 型改性沥青混合料配合比设计SBSI-D 型改性沥青混合料配合比设计的原理是：通过各种改性 沥青各项性能比较， SBSI-D 改性沥青较其他沥青具有针入度小、软 化点髙的特性，在提髙沥青路面髙温抗车辙性能方面存在较大优势， 故混合料沥青原材选择 SBSI-D 改性沥青，通过测验当地地材，采用 不同配合比设计，最终确定出适合特殊环境的沥青混合料配合比，保 证801特髙温气候下的髙温抗车辙性能主要研制过程如下：沥青混合料矿料级配要求筛孔尺寸（mm）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075设计上限（％）100100866740322520161310设计下限（％）100957958302317131086设计中值（％）10097.582.562.53527.52116.51310.58沥青混合料试验设计技术指标检测项目单位设计要求马歇尔试件击实次数次双面各75马歇尔试件尺寸mm①101.6X63.5空隙率（VV）%3〜5沥青饱和度（VFA）%65〜75矿料间隙率（V MA）%$13.5稳定度（MS）kN$8.0流值（FL）mm1.5 〜4.0动稳定度（60C、0.7MPa）次/mm$5000浸水马歇尔试验残留稳定度%$80冻融劈裂试验的残留强度比%$75低温弯曲试验破坏应变(T0°C,50mm/min)u£$3000技术方案：1、原材料比选技术方案的重点是结合特高温大风气候特点，综合考虑经济性， 选择出具有提高沥青路面高温抗车辙性能的原材料。

1）沥青存在问题：本地区对沥青路面高温抗车辙性能要求特高，动稳定 度规范要求$2800次/mm，设计要求$5000次/mm，我项目现场施工 按$6000次/mm控制，普通的SBS改性沥青很难达到，通过下表中各 项技术指标对比，可以得出SBSI-D改性沥青具有针入度小、软化点 高的特性，较其他沥青在提高沥青路面高温抗车辙性能方面存在较大 优势，故本项目选用SBSI-D型改性沥青做沥青混合料沥青原料聚合物改性沥青技术要求指标单位SBS 类（I）I-AI-BI-CI-D针入度 25°C, 100g, 5s0.1mm>10080~10060~8040~60针入度指数PI,不小于-1.2-0.8-0.40延度5C, 5cm/min不小于cm50403020软化点TR&B,不小于C45505560运动粘度135C，不大于Pa.s3闪点，不小于C230溶解度，不小于%99弹性恢复25C，不小于%55606575贮存稳定性离析，48h软化点差，不大于C2.5本项目采用新疆呼图壁路安特生产的SBS I-D型改性沥青，试验检测结果符合设计及规范要求，试验结果见下表SBS I-D沥青质量技术指标检测项目指标单位技术指标实测值针入度（25C、100g、5s）0.1mm40-6048软化点C三6070.05C延度cm三2034.4闪点C三230315密度g/cm3实测记录1.017溶解度%三99.099.2运动粘度Pa.s<3.02.2储存稳定性离析，48h软化点差C<2.51.3TTFOT质量变化%<±1.01.0残留针入度比%三65.087.5残留延度5Ccm三15.029.42）粗集料一般来说，石灰岩碎石与沥青粘结性能最好，但是新疆地区几乎不生产石灰岩，需要长距离采集，价格昂贵，且数量有限，延误工期。

当地盛产玄武岩碎石，但是玄武岩密度高，表面积小，与沥青的粘结 性能不如石灰岩性能佳出于节能减排的绿色施工理念，对当地盛产 的玄武岩进行性能检测，通过配合比优化，尽量选用当地丰富的地材 作为集料粗集料采用鄯善三友汇碎石场生产的玄武岩，粗集料分为3档，规格为：10〜20mm、5〜10mm、3〜5mm检测结果符合设计及 规范要求，试验结果见下表沥青混合料用粗集料质量技术指标检测项目指标表面层其他层次实测值10-20mm5T0mm3—5mm石料压碎值%W26<2810.2――洛杉矶磨耗损失%W28<30&0—3.7表观相对密度三2.60三2.502.9142.8682.916吸水率%<2.0<3.00.410.461.0坚固性%W12<12一一一针片状颗粒分析含量（混合料）%<15<18一一一针片状颗粒分析含量其中粒径大于9.5mm%<12<15&2——针片状颗粒分析含量其中粒径小于9.5mm%<18<20―7.8—水洗法V0.075mm颗粒含量%<1<10.40.80.6软石含量%<3<5一一一磨光值PSV三36一一一一粗集料与沥青的粘附性三4三4三4一一（3）细集料细集料采用鄯善碎石场生产的玄武岩性机制砂，规格:0 〜 3 mm检测结果符合设计及规范要求，试验结果见下表沥青混合料用细集料质量技术指标检测项目指标技术指标实测值表观相对密度三2.52.713坚固性%<12/砂当量%>6084.6含泥量（小于0.075mm的含量）%<32.8亚甲蓝值g/kg<2.50.96棱角性（流动时间）s三3033.84）矿粉矿粉为石灰岩性矿粉，产自托克逊县宏基商贸有限责任公司，检测结果符合设计及规范要求，试验结果见下表沥青混合料用矿粉质量要求检测项目指标技术指标实测值表观密度t/m3三2.52.701含水量%W10.4粒度范围V 0.6mm %100100<0.15mm %90-10091.4V0.075mm %75-10088.3外观无团粒结块无团粒结块亲水系数<1.00.92塑性指数%<42.7加热安定性实测记录无变化2、目标配合比设计 根据各种规格集料多次筛分结果，按照规定设计上面层 AC-16C 型沥青混合料矿料级配要求进行目标配合比级配设计，设计结果如下 表AC-16C筛分级配曲线图筛孑L mm9.5T6mm4.75-9.5mm2.36-4.75mm0-2.36mm矿粉通过率％设计-级配中值19100.0100.0100.0100.0100.0100.0100100100.01692.3100.0100.0100.0100.097.59510097.513.246.2100.0100.0100.0100.082.8798682.59.51.373.4100.0100.0100.062.6586762.54.750.4&04.3100.0100.036.4304035.02.360.40.82.375.6100.027.7233227.51.180.40.81.254.1100.021.6172521.00.60.40.80.834.0100.015.9132016.50.30.40.80.826.396.813.6101613.00.150.40.80.814.691.410.081310.50.0750.40.40.62.888.36.4610&0比例％32.0%22.0%12.0%28.0%6.0%100.0%1IJIJ. IJ90. 080. 070. 0吕口. 口50. □40 □3D. □Z0 口10 □ifftS- |-曲■- SSPTTfB.1…4二 二二-"0. 075 0. 15 0. □ 0. e 1. ie 2. 4. 75 9. 5 13. 2 1& 19级配曲线图(2) 目标配合比马歇尔试验试件的拌合温度为1751、击实温度为1651。

分别采用3.6%、4.1%、4.6%、5.1%、5.6%等5个油石比，双面击实各75次成型试件,马歇尔试验结果如下表：表2. 1油石比3.6%试件编号试件高度空中质量水中质量表干质量毛体积密度空隙率矿料间隙率沥青饱和度稳定度留值163.91223.6732.01230.02.4577.714.747.915.122.4263.61225.4735.51230.82.4747.014.150.314.262.4363.51222.2729.91226.02.4647.414.548.813.842.3463.91222.7731.31226.62.4697.214.349.513.962.5563.81222.4730.81228.62.4567.714.847.714.262.4。