SBS改性沥青桥面铺装材料与施工
沥青混凝土桥面铺装层损坏类型
常见的损坏类型有如下几种：变形类（车辙、推挤、拥包、波浪和沉陷）；开裂类（横缝、纵缝、网缝、推移裂缝）；松散类（坑槽、松散和剥落）；接缝类（伸缩缝引发的损坏）。
受力特点及损坏成因分析
桥梁挠度大，震动剧烈，温度应力显著，有时还存在负弯矩．对铺装层影响较大。
普通沥青作为粘层油，用油量易偏高，其软化点一般偏低，高温极易软化而变成润滑层，导致推挤．拥包、波浪和车辙的产生。
桥面结构完全暴露于空气中，直接受空气条件影响，普通沥青难以同时满足高温不软化、低温不脆硬的要求。
沥青粘附性差、空隙率过大或铺装层开裂导致水分渗入而产生破坏，使铺装层失去强度和防水能力。
车辆超载。
SBS改性沥青及SMA沥青码蹄脂碎石
研究和实践表明，SBS改性沥青及SMA沥青码蹄脂碎石与普通沥青及普通沥青混合料相比，具有高温抗变形能力、低温抗开裂能力以及抗疲劳、抗老化、抗水损坏特性，并保持与桥面很好的粘结性及变形适应性。
SBS改性沥青的性能
影响改性沥青性能的主要因素有改性剂，基质沥青及改性剂工艺，而改性剂与基质沥青的配伍性被认为是影响改性效果的关键所在。目前常用的改性沥青可分为两类，即合成橡胶类（如SBS）和塑性体类（如EVA、PE）。其改性效果对比间表1、表2.
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表1 改性沥青路用性能对比 | ||||||
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改性剂 |
温度开裂 |
温度疲劳 |
荷载疲劳 |
磨耗 |
老化 |
车辙 |
|
SBS |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
EVA |
— |
— |
+ |
+ |
0 |
+ |
|
PE |
— |
— |
— |
— |
0 |
+ |
注：“+”抗力增强，“0”无影响，“—”抗力减弱
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表2 SBS改性沥青（caribit, caruphalte）与普通沥青（maxphalte60/80）性能测试结果 | ||||
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性能指标 |
caribit |
cariphalte |
maxphalte | |
|
未 经 老 化 |
针入度(dmm) |
58 |
62 |
75 |
|
软化点(℃) |
62 |
91 |
47 | |
|
延度15℃(cm) |
>100 |
>t00 |
>100 | |
|
回弹率15℃(％) |
75 |
85 |
/ | |
|
粘度0℃(Pa．s) |
2385 |
4330 |
| |
|
TFOT后 |
质量损失(％) |
0.08 |
0.06 |
/ |
|
针入度比(％) |
82 |
88 |
65 | |
|
延度10℃(cm) |
>70 |
>70 |
/ | |
可见SBS改性沥青能全面地改善沥青的路用性能，即高温、常温、低温、水稳定性和抗老化性能。其突出的弹性与韧性使得这种材料尤其适宜于桥面铺装层。在沥青中加入SBS改性剂，最突出的特点是沥青的粘度增加。试验表明，当SBS含量为4%以上时，改性沥青的抗车辙能力提高10倍以上，抗疲劳寿命延长3～5倍，抗开裂、老化．水损坏及愈合能力也都有明显改善。
SMA沥青码蹄脂碎右的性能
SMA沥青玛蹄脂碎石由粗集料形成骨架，具有很强的抗车辙能力和抗滑性能，而由沥青矿粉、细集料及纤维形成的沥青玛蹄脂充填在粗骨料之间，克服了透水沥青混合料的严重缺陷。同常用的沥青混凝土相比，在高温、低温．水稳和疲劳等方面，SMA的性能俱佳，尤其是在SMA中使用SBS改性沥青，使得SMA表现出其他沥青混合料无可比拟的路用性能。表3为SMA沥青码蹄脂碎石与AC沥青混凝土高温性能的对比，其差异非常明显。
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表3 SMA与AC性能对比 | ||||||||
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车辙试验 |
马歇尔试验 | |||||
|
沥青 |
混合料 |
动稳定度(次／mm) |
稳定度(KN) |
流值(mm) |
空隙率(％) |
VMA(％) |
VFA(％) |
油石比(％) |
|
不改性 |
SMA-13 |
2888 |
9.26 |
4 38 |
3.2 |
16.6 |
8. 07 |
5.7 |
|
SMA--16 |
2591 |
8 05 |
3 36 |
3.5 |
16.5 |
78.8 |
5.7 | |
|
改性6％SBS |
SMA--1 3 |
7000 |
9.07 |
4.87 |
3.3 |
1 7.7 |
81.4 |
6.1 |
|
SMA-16 |
7088 |
8.10 |
5.50 |
4.3 |
1 7.9 |
76.0 |
5.9 | |
|
不改性 |
AC--1 3 |
1 584 |
1 2.45 |
2.36 |
4 8 |
1 5.7 |
69.4 |
4.9 |
|
AC-16 |
1 577 |
1 5.32 |
2.25 |
3 9 |
14.5 |
73 1 |
4.5 | |
|
改性6％SBS |
AC-13 |
4200 |
14.76 |
2.24 |
3.4 |
15.4 |
77 9 |
5.1 |
|
AC-16 |
4523 |
14.27 |
3.25 |
3.3 |
14. 9 |
77.9 |
4.9 | |
用改性沥青取代普通沥青．动态稳定度可提高1.76倍，从对比情况看，用SMA取代AC．动态稳定度可提高0.74倍，使用改性沥青比仅选用SMA能更有效地提高沥青混合料的高温稳定性：如果既选用SMA又同时使用改性沥青，动态稳定度可提高3 46倍，这是相当可观的改善。另外，SMA-1 3与SMA-1 6或AC-1 3与AC-1 6之间的动态稳定度并无明显差别，说明级配类型相同而最大粒径不同(1 3mm与1 6mm)的材料在高温稳定性方面的表现是类似的。
桥面铺装层设计要点
优质铺装材料
SBS改性沥青与SMA沥青玛蹄脂碎石是优良的桥面铺装材料。
桥面铺装层结构与厚度设计
结合实际施工的可行性，桥面铺装层的厚度建议采用上下两层
上面层：级配类型SMA-1 6，SMA-13，AC-16 I，AC- 13 II；厚度3cm，4cm，5cm。
下面层：级配类型SMA-1 6，AC-16 I，AC-16 II，AC-20，厚度4cm，5cm，6cm，8cm。
粘结层与防水层
SBS改性沥青具有很高的粘韧性及防水效果，因此在桥面上喷洒SBS改性沥青膜既可做粘结层，又可做防水层。室内模拟抗剪试验表明，当喷洒量为0.6—1.6kg／m2范围时，抗剪强度随喷洒量的增加而显著提高，说明此时已形成厚度合理的粘膜。喷洒量如再提高．则抗剪强度增加缓慢甚至降低，说明沥青薄膜过厚，起的是润滑层作用。通过成功实例，建议粘结层防水层改性沥青的用量为1.0—1.6 kg／rn2，SBS含量为5％—6％。
结语
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