浅谈SMC常温改性沥青及沥青混合料技术指标的控制

2017-03-18 00:28杨芝莲
价值工程 2017年5期

杨芝莲

摘要: 为了推动沥青路面施工向更加“节能、低碳、环保”的方向发展,甘肃省张掖公路管理局今年引进了SMC常温改性沥青技术。该技术可实现沥青混合料常温条件下拌合、摊铺、碾压。目前,SMC常温改性沥青混合料在四川、新疆等多个省市、不同气候条件的地区得到了成功应用,取得了良好的社会经济效益,涵盖高温干旱、高温多雨、低温冰冻等典型气候片区,填补了沥青路面冬季不宜施工的空白。本文结合自身所处河西走廊实际情况,将近年来沥青路面预防性养护中所逐步采用的SMC常温改性沥青及沥青混合料技术指标做简要阐述,为SMC常温改性沥青混合料的施工提供参考。

Abstract: In order to promote the development of asphalt pavement construction to a certain direction of more energy saving, low carbon, and environmental protection, Zhangye Highway Bureau of Gansu Province introduced SMC modified asphalt technology at ambient temperature in this year. The technology can realize asphalt mixture material mixing, paving, rolling at ambient temperature. At present, SMC modified asphalt mixture at room temperature in Sichuan, Xinjiang and other provinces with different climatic conditions has been successfully applied, achieving good social and economic benefits, and in the area with high temperature and drought, high temperature and rainy, low temperature and freezing and typical climate, has filled the blank that asphalt pavement construction in winter is unfavorable. This paper combined with the actual situation of the Hexi Corridor, made a brief discussion on technical index of SMC modified asphalt and asphalt mixture at ambient temperature gradually used in the asphalt pavement preventive maintenance in recent years, and provided references to the construction of SMC modified asphalt mixture at room temperature.

關键词: SMC;技术指标;控制

Key words: SMC;technical index;control

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)05-0078-02

0 引言

对于气温较低地区的公路建设和养护者来说,由于热拌沥青混合料要求的施工温度较高,相应的对外界的施工环境的要求也较高,较长的运输距离或者外界气温太低会导致混合料温度下降过快,来不及碾压密实,从而限制沥青混合料的摊铺质量。目前,由于气候的原因,河西地区的沥青路面施工一般集中在5-10月这短短的几个月进行,由此而导致的施工机械以及人员的闲置是巨大的浪费,同时造成了工程进度缓慢,工期延长等许多问题;而有的时候,为保证施工进度,又不得不在有限的施工时间内加班加点的施工,这就导致施工质量得不到有效的保证。因此,根据不同的地区以及道路的病害程度合理地选择一种预防性养护措施不仅可以对沥青路面及时维修保证交通畅通,而且可以节约成本。下文就张掖公路管理局今年采用的SMC常温改性剂的组成、SMC常温改性沥青及SMC常温改性沥青混合料的技术指标做一个简要的阐述。

1 SMC常温改性剂的组成

SMC常温改性沥青是一种利用废旧塑料、废旧橡胶生产出的一种高聚合物弹性体环保节能的新材料,可常温拌合、常温摊铺的沥青产品。根据产品应用地区气候及交通量情况,SMC常温改性沥青分为:寒区SMC-A、寒区SMC-B、寒区SMC-C三种。SMC常温改性沥青具有高温稳定性、水稳定性、低温弯曲性能、抗滑性能等特性。SMC常温改性沥青是由一定剂量的SMC常温改性剂与基质沥青在一定条件下熔融混合而成,在常温条件下具有一定的流动性,经过一定时间的挥发固化后,与常见的改性沥青性能相当。改性剂是以废旧轮胎、塑料炼制的橡胶油为主要成份,约占改性剂重量的80%,其他辅助化工原材料占重量的20%,颜色呈褐色,密度为0.8-1g/cm3,闪点在55℃-110℃之间。改性剂可熔融在沥青中以提高沥青的路用性能,如高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损坏性能及抗疲劳开裂性能,同时改善了沥青混合料的施工和易性。

2 SMC常温改性沥青的技术指标(如表1)

3 SMC常温改性沥青混合料的技术指标

3.1 高温稳定性

SMC常温改性沥青混合料高温性能见表2,其中高温性能试验用试件需室温条件下养生14d。

3.2 水稳定性

SMC常温改性沥青混合料水稳定性要求见表3,其中水稳定性试验用试件应为旋转压实法成型的试件,需室温条件下养生14d。

3.3 低温弯曲性能

SMC常温改性沥青混合料低温弯曲性能要求见表4。低温性能短期内无法成型小梁试件,建议采用低温间接抗拉指标来评价。间接抗拉试验用试件应为旋转压实法成型的试件。

3.4 抗滑性能

当SMC常温改性沥青混合料混凝土作为路面表面层时,应具有一定的摩擦阻力,其构造深度应大于0.45mm。

3.5 抗渗性能

渗水系数不大于200mL/min。不同地区按不同要求确定。

3.6 施工和易性

在松散状态下经-10℃的冰箱保持24h无明显的凝聚结块现象,且能用铁铲方便地拌和操作。

3.7 拌和均匀性

沥青与矿料裹覆均匀,无花白料。

4 SMC常温改性沥青混合料的应用意义

采用SMC常温改性沥青拌合时无需对矿料和沥青加热(热拌沥青须将沥青加热至180℃,碎石加热至170℃拌合,摊铺完后碾压温度不低于130℃),此种改性沥青混合料最大的优点在于施工时不受环境温度的限制。采用SMC常温改性沥青路面施工温度为0℃以上,经过特殊设计的SMC常温改性沥青混合料也可在-30℃-0℃条件下摊铺、碾压,在高寒地带独具优势。

SMC常温改性沥青的应用对改善寒冷地区的路面施工有着巨大的意义,填补了沥青路面冬季不宜施工的空白,适用于高等级公路、城市道路、乡村道路、停车场、广场及球场路面的新建、罩面及修补作业。其较低的拌合及压实温度既可以节约大量的能源消耗,也能保证在较低的气候环境下顺利的施工,从而延长每年的施工季节。该局应急抢险保障中心于2016年在G312线南华段成功实施了SMC常温改性沥青AC-16型沥青混凝土下面层。施工过程中重点加强沥青混凝土级配、油石比、拌和温度等指标的控制,严格控制摊铺与碾压工序的衔接,严把施工过程的每个环节,确保了施工质量。通过后续观测,施工质量较好,为下一步在低温环境下进行施工提供了第一手的资料。

SMC常温改性沥青混合料还可作为一种冷补料,用于冬季路面的小修保养。结合此种可密闭存储半年的改性沥青混凝土,在冬季寒冷地区拌合站封闭后不能生产时,可将库存的SMC常温改性沥青和矿料就地拌合(无需加热),根据需要量的大小自行控制拌合量,对路面上出现的极少数零星坑槽修补具有较高的使用意义。

5 结语

SMC常温改性沥青混合料的特性符合西北地区的气候特点,它的推广应用能够更好地节省道路工程投资造价,解决因气候影响而产生的道路病害(如裂缝、坑槽、松散等),提高工程质量,节约在拌和、摊铺、碾压过程中的燃油消耗,减少有害气体的排放,有利于环境保护。SMC常温改性沥青混合料的研究与推广应用前景十分广阔,将有力支持道路工程建设和养护质量向又好又快的方向发展。

参考文献:

[1]JTG_F40-200,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTJ073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范[S].

[3]交通運输部科学研究院.SMC常温改性沥青及沥青混合料设计与施工技术指南[M].

[4]钟彩虹.浅谈SMC常温改性沥青混合料的推广应用[J].大陆桥视野,2015(18).