SBS改性沥青路面在高速公路施工中的耐久性研究

SBS改性沥青路面在高速公路施工中的耐久性研究

鲁成名 

(陕西兴通监理咨询有限公司   陕西西安 710000)

摘要：本文主要研究了路面质量对高速公路耐久性的影响，从材料准备、预制、铺设、压实、养护等方面介绍了SBS改性沥青路面在高速公路施工中的具体应用，旨在提高高速公路施工质量，延长其使用寿命提供了科学依据。

关键词：SBS改性沥青路面；高速公路；耐久性

引言

随着我国高速公路的快速发展，高速公路的耐久性问题日益突出。SBS改性沥青作为一种新型路面材料，因其出色的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和抗水损害性，越来越被广泛应用于高速公路施工中。然而，如何有效利用SBS改性沥青的性能，提高路面施工质量和耐久性，仍然是一个需要深入研究的问题。本文将从路面质量控制、原材料选择、预制和铺设过程，以及养护过程等方面，探讨SBS改性沥青在高速公路施工中的耐久性问题。

一、路面质量对高速公路耐久性的影响

1.1材料选择

路面材料的选择直接影响到路面的耐磨性、抗裂性、防水性和抗老化性，这些因素又直接影响到路面的耐久性。例如，选择SBS改性沥青这样的高质量材料，能够显著提高路面的高温稳定性、低温韧性和防水性，从而提高路面的耐久性。

1.2施工工艺

施工工艺的质量也对路面的耐久性有着重要影响。良好的施工工艺可以确保路面材料的性能得到充分发挥，提高路面的厚度和密实度，减少路面的损耗和磨损，从而提高路面的耐久性。例如，合理的铺设温度、正确的压实方法和适当的养护时间都是保证路面耐久性的重要因素。

1.3维护管理

路面的维护管理是提高路面耐久性的关键环节。定期的路面检查、及时的病害修复、适时的路面更新等都能有效提高路面的使用寿命。尤其是在路面出现裂缝、坑洞等问题时，应及时进行维修，以防止问题的进一步扩大，影响路面的整体性能。

1.4环境适应性

路面材料和施工工艺应考虑所在地的气候条件、交通量等环境因素。例如，在雨水多、湿度大的地方，需要选择防水性能好的路面材料；在温差大、冻融循环频繁的地方，需要选择抗裂性能好的路面材料；在交通量大、重载车辆多的地方，需要选择耐磨性能好的路面材料。

二、SBS改性沥青路面在高速公路施工中的应用

2.1原材料选择

在SBS改性沥青的施工中，原材料的选择起着至关重要的作用。石料是构成路面的基本材料，其质量直接影响路面的使用寿命和使用效果。对于石料的选择，需要注重其粒度级配、抗压强度和耐磨性。粒度级配是指石料各种粒度的组合比例，它直接影响混合料的稠度和空隙率，进而影响路面的抗压强度和耐磨性。良好的粒度级配能够保证混合料的密实度和均匀性，减少路面的疲劳裂缝和沥青流动。石料的抗压强度和耐磨性直接影响路面的承载能力和抗磨损性能。高抗压强度的石料能够提高路面的承载能力，耐磨性好的石料能够延长路面的使用寿命，减少维修成本。SBS改性沥青的质量也是决定路面性能的关键因素。SBS改性沥青应具有良好的稳定性，即在不同温度和载荷条件下，其性能变化应在可接受的范围内。此外，SBS改性沥青应与石料有良好的粘结性，这样才能保证在路面受到交通载荷和环境因素影响时，石料与沥青之间不会发生脱粘，保持路面的完整性和持久性。

2.2预制

在SBS改性沥青的预制过程中，对石料和沥青的加热温度控制是一个关键的环节。过高的加热温度可能导致沥青老化，进而影响其粘结性和抗老化性能；同时，过高的温度也可能导致SBS聚合物的分解，影响沥青的稳定性和弹性。因此，必须根据SBS改性沥青的特性，选择适宜的加热温度，通常应保持在150-180℃之间，以确保沥青的性能和施工质量。在混合过程中，SBS改性沥青应均匀地涂覆在石料表面。均匀的涂覆可以使石料之间形成良好的粘结，提高路面的整体性能。在此过程中，混合设备的选择、混合时间和混合温度的控制都是至关重要的。混合设备应确保沥青和石料在充分搅拌后能形成均匀的混合物；混合时间应适宜，过短的混合时间会导致沥青和石料混合不均，过长的混合时间则可能导致沥青的老化；混合温度应根据沥青和石料的性质以及环境条件，控制在适宜范围内，以保证沥青的流动性和石料的覆盖性。总的来说，预制过程是SBS改性沥青施工的关键环节，掌握好加热温度和混合过程，能够有效地保证施工的质量和效果。

2.3铺设

铺设过程是SBS改性沥青施工的重要环节，正确的铺设操作能够保证路面结构的均匀性和稳定性，从而提高路面的使用寿命和舒适性。在铺设过程中，铺设速度、厚度和温度的控制都是至关重要的。铺设速度的控制是一个需要重视的问题。铺设速度应与后续的压实速度相匹配，以确保沥青混凝土在铺设过程中保持适宜的温度和厚度。如果铺设速度过快，可能会导致压实不充分，路面的密实度和强度不能达到设计要求；如果铺设速度过慢，沥青混凝土可能会过度冷却，影响压实效果和路面的整体性能。铺设厚度也需要严格控制。铺设厚度会影响到路面的结构性能和使用寿命。一般来说，铺设厚度应根据设计要求和实际工况进行调整。过厚的铺设可能会导致资源的浪费和结构性能的降低，而过薄的铺设则可能不能满足路面的承载要求。铺设温度的控制也非常关键。正确的铺设温度能够保证SBS改性沥青的流动性和粘结性。过高的铺设温度可能会导致沥青的过度老化和SBS聚合物的热解，影响路面的耐久性和弹性；过低的铺设温度则可能影响沥青的流动性和石料的粘结，影响压实效果和路面的结构性能。

2.4压实

压实过程是SBS改性沥青路面施工中的关键环节，其结果将直接影响路面的密实度、均匀性、强度和耐久性。高质量的压实可以保证路面的承载能力和使用寿命，提高驾驶的舒适性。压实过程需要考虑沥青混凝土的有效压实温度、铺设厚度、压实设备的类型和环境条件，根据这些因素来调整压实次数和速度。SBS改性沥青混凝土的有效压实温度通常在100-140℃之间。在这个温度范围内，沥青的粘度较低，有利于石料的排布和沥青的流动，从而能够得到较高的压实度。如果温度过高，沥青可能会老化，降低其性能；如果温度过低，沥青的粘度会增大，影响压实效果。对于SBS改性沥青混凝土，一般可选择振动压路机、胎压压路机或静压压路机。振动压路机可提供较大的压实能量，适用于大厚度的压实；胎压压路机的压实性能较均匀，适用于中小厚度的压实；静压压路机对路面的影响较小，适用于表层或小厚度的压实。环境条件，包括气温、湿度和风速，也会影响压实效果。在低气温、高湿度或大风速的环境下，沥青混凝土的冷却速度会加快，可能会影响压实效果。因此，需要根据环境条件调整压实参数，或采取相应的保温措施。

（5）养护

养护过程是SBS改性沥青路面施工的最后阶段，对于确保新铺设路面的性能发挥至关重要。这一阶段的主要目标是保护新铺设的路面，防止早期的交通载荷和环境因素对其造成损害。新铺设的路面在冷却固化之前，其结构尚未稳定，需要防止早期交通载荷对其造成损害。因此，应设立临时交通管制，避免车辆过早驶入新路面。环境因素，如风、雨、太阳辐射等，也可能对新铺设路面产生不利影响。因此，应根据具体情况采取适当的保护措施，如设置遮阳网、风挡网等。待路面冷却固化后，应尽快开放交通，以避免长时间的封闭造成的路面老化或变形。但在开放交通之前，应确保路面的质量和安全性，避免对交通安全造成影响。

结论：

SBS改性沥青因其出色的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和抗水损害性，是高速公路施工的理想材料。然而，其耐久性在实际应用中并不仅仅取决于材料自身的性能，还与施工过程中的质量控制、原材料选择、预制和铺设技术，以及后期养护等环节密切相关。本文的研究成果为提高我国高速公路的施工质量和耐久性，延长其使用寿命提供了有价值的参考和指导。

参考文献：

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[2]王勇，刘强，李峰，等.SBS改性沥青路面在高速公路施工中的性能研究[J].建筑科学与工程学报，2018,35(5):169-175.

[3]孙鑫鑫，李明.SBS改性沥青路面在高速公路施工中的耐久性研究[J].公路交通科技，2017,34(11):128-133.