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SMC常温改性沥青混合料技术简介
来源:  作者:  日期:2017-08-09  点击数:

 一、SMC常温改性沥青混合料产生历史

   近年来,由交通运输部科学研究院和四川国星高分子树脂有限公司联合组建的“道路用新型常温沥青改性剂及工程应用技术”课题研究组,经过大量的理论分析、室内试验和工程实践验证,取得了创新性成果,研制出了具有自主知识产权的道路用新型常温沥青改性剂SMC。SMC常温改性沥青是获国家发明专利技术的创新型产品,在世界上具有领先地位,常温改性沥青混合料广泛适用于各等级公路、机场跑道、港口、车站、码头、货场、停车场、城市道路、居民小区的路面铺筑及道路的修补。

   二、SMC常温改性沥青混合料推广意义

   SMC 温拌改性沥青混合料属于溶剂型温拌沥青混合料的一种,可以实现常温拌和(80~120℃)、常温下摊铺(-20~60℃)的沥青混合料,其具有价格低廉、施工进度提升、路用性能良好、生产能耗低等优点。解决了沥青路面不能在冬季施工的技术难题,对于西北地区的道路建设来说,受气候的影响,道路沥青面层的施工一般集中在5月至10月份进行,导致了冬季施工机械以及人员的闲置。对于冬季特殊情况下抢修维护工程,受温度低的影响,沥青路面施工质量也无法保障。采用SMC常温改性沥青混合料施工时,基本可以忽略混合料本身温度、环境温度对沥青路面施工质量的影响。因此,施工便捷、施工组织灵活性高,有利于在保证沥青路面施工质量的基础上,提高施工进度,并且不会发生由于拌和温度过高或过低、运输距离较远或下雨造成的沥青混合料废弃现象。因此,针对西北地区目前的气候特点和周围环境状况,总结常温改性沥青混合料施工工艺、质量控制及评定标准的经验,推广常温改性沥青混合料应用,很有实用价值和经济效益。随着它在全球的推广应用,将彻底改变以往沥青混凝土只能热拌热铺的繁琐工艺和施工受季节限制的历史,是对沥青混凝土的生产和施工工艺的第三次革命。

   三、SMC常温改性沥青混合料技术原理

   SMC常温改性沥青是在基质沥青或SBS改性沥青中加入人工合成的甲基苯乙烯类嵌段共聚物弹性体改性剂(以废旧轮胎、塑料练制的橡胶油为主要成份,约占改性剂重量的 80% ,其它辅助化工原材料占重量的20%),可熔融或分散在沥青中以改变沥青混合料在常温条件下的施工和易性,使沥青及沥青混合料在常温及零下温度条件下仍具有一定的流动性。经过一定养生时间后,混合料逐渐固化形成强度。SMC常温改性沥青混合料铺筑在具有一定模量水平的下承层上,其抗高温剪切变形能力、抗疲劳开裂能力、抗低温开裂能力、抗松散剥落能力较高,耐久性好。

   四、SMC常温改性沥青混合料材料要求

   沥青路面采用的沥青标号,应按照道路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等,结合当地的使用经验,经技术论证后确定。对夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段,汽车荷载剪应力大的层次,应采用稠度大、60℃粘度大的沥青,也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级;对冬季寒冷的地区或交通量小的城市道路应选用稠度小、低温延度大的沥青;对温度日温差、年温差大的地区应注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。SMC 常温沥青改性剂掺量推荐范围一般为基质沥青的10%~12%。粗、细集料的选用应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关规定。粗集料应采用洁净、干燥、表面粗糙的碎石。细集料采用洁净、干燥、无风化、无杂质、有适当的颗粒级配的天然砂、机制砂或石屑。填料用矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关规定。

   五、SMC常温改性沥青混合料施配合比设计

   SMC常温改性沥青混合料配合比设计主要包括:理论配合比设计、目标配合比设计、生产配合比设计和试生产及试验路验证4个阶段。沥青混合料的目标配合比、生产配合比和生产配合比验证按JTG F40-2004中5.3.5的规定执行;SMC 常温改性沥青混合料试件成型方法采用JTG E20-2011 中马歇尔击实法确定,击实次数推荐为双面100次;按照不同油石比条件下沥青混合料的油石比与矿料间隙率所构成的关系曲线来确定矿料间隙率最小时所对应的油石比,以该油石比作为沥青混合料的最佳油石比。SMC 常温改性沥青混合料的稳定度技术指标应满JTG F40-2004中表5.3.3-1的要求。进行稳定度测试时,成型的试件应在室温、通风条件下养生48h以上。

   六、SMC常温改性沥青混合料施工工艺

   SMC 常温改性沥青混合料的拌和除拌和温度和拌和时间外,其他工艺参数应符合CJJ1-2008的规定。混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定,通过拌和使沥青均匀裹覆集料,湿拌时间在30s以上。石料温度控制在60~120℃,出料温度控制在80~120℃,混合料温度高于160℃时应废弃。SMC 常温改性沥青混合料的摊铺应使用履带式摊铺机,施工时的混合料温度应控制在40℃以上。初压宜用双钢轮压路机碾压2遍,不开振动。复压应采用26t以上重胶轮压路机碾压 6 遍以上;终压应采用双钢轮收光碾压2遍,复压时无轮迹可省去终压;碾压速度控制在3km/h以内。沥青混合料摊铺、碾压结束后,经检测压实度达到98%以上时,可开放交通。

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