SBS橡胶复合改性沥青性能与应用研究

SBS橡胶复合改性沥青性能与应用研究

姓名：***申请学位级别：硕士

专业：交通运输工程；道路与铁道工程

指导教师：***

200903

摘要摘要随着我国汽车工业和道路建设的迅速发展，普通的沥青路面已经难以满足使用要求，为了满足高等级公路沥青路面的使用要求，人们常通过在沥青中添加各种聚合物或其它无机材料的方法以改善沥青的性能。ＳＢＳ和废橡胶粉是现阶段使用较多的改性剂，ＳＢＳ可以提高沥青混合料的高温性能、低温性能，弹性体聚合物同时具有弹性性能，能够增强沥青与骨料的粘附性；废橡胶粉能大大的改善基质沥青的高温性能、低温性能、耐热性能和流动性能，同时可以解决沥青混合料高温性能和低温性能之间的矛盾。为了克服改性剂的不足得到更高路用性能的沥青，我们以适当比例将两者同时加入沥青中，本文对这种复合改性沥青的使用性能进行了研究。本文对橡胶粉和ＳＢＳ在沥青中的作用机理进行了分析，在此基础上，通过大量的对比试验对橡胶粉、橡胶沥青、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的性能进行了研究，结果表明，ＳＢＳ橡胶复合改性沥青比单纯使用ＳＢＳ或橡胶粉改性沥青经济技术指标要好，而且适当的使用稳定添加剂对提高改性沥青性能有很大的作用，从中选出了三种较最优的配方用于指导生产实践。进行试验的同时还对橡胶聚合物的生产工艺进行了研究，最后修筑了试验路对其性能进行了验证。关键词：废橡胶粉，改性沥青，性能研究ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｕａｌｌｙｅｘｈｉｂｉｔｓｓｔｒｏｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙｃｏｕｐｌｅｄｗｉｔｈｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｔｈｅｉｎｖｏｌｖｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｉｓｍａｋｅｓｉｔａｌｍｏｓｔｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｅｘａｃｔｌｙｐｒｅｄｉｃｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｆｏｒｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｏｔａｃｋｌｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｐｔｕｒｅｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｓｅｎｓｅｏｆｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ，ｉｎｓｔｅａｄｏｆｐｕｒｅｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｅｆｆｏｒｔｓｄｅｖｏｔｅｄｔｏｅｖｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔａｎｄｐｏｉｎｔ．ＴｈｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｓｉｓｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒＩｎｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．ｆｉｎａｌｉｔｙ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｒｅｑｕｉｒｉｎｇｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｍａｒｋｏｖｐｒｏｃｅｓｓ，ｎｏｎｌｉｎｅａｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｔａｔｅ．ｎ第１章绪论第１章绪论１．１课题背景随着我国汽车工业和道路建设的迅速发展，公路建设的规模不断扩大，道路质量标准进一步提高，沥青需求量特别是高性能沥青的需求持续增长，据中国公路协会统计，２００２年道路沥青使用量为４００万吨，其中ＳＢＳ改性沥青的用量为５０万吨；２００３年道路沥青使用量为５００万吨，其中ＳＢ￥改性沥青的用量接近１００万吨，而且将会以每年１５％的速度增长。同时大规模的废旧轮胎将会带来巨大的社会环保问题，轮胎是一种难以降解的高分子化工材料，埋在地下数百年不化，污染地下水。这些“黑色垃圾＂无论采用堆放、填埋还是采用焚烧的方法处理都将带来新的污染，不但污染环境占用土地资源，而且容易滋生蚊子传播疾病。利用废旧轮胎作为原料制造胶粉改性沥青应用于公路建设，不仅大幅提高沥青的品质、路面质量，降低公路建设造价，为国家节省投资，而且还治理污染，废物综合利用，节约资源，符合国家大力发展循环经济和建设节约型社会的要求，保证公路建设与环境保护工作的可持续发展，实现资源的综合利用。ＳＢＳ不仅使沥青高温稳定性大幅提高，而且低温性能也同时改善。ＳＢＳ由于具有良好的弹性，使其变形后的自恢复性及裂缝的自愈性得到了极大的提高，所以称为世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂，也成为我国今后道路沥青改性剂的发展方向。同时使用ＳＢＳ和橡胶粉两种改性剂生产复合改性沥青是目前世界上最新的沥青工艺，它综合了两种改性剂的优点，具备独有特征并且性能更优，同只使用ＳＢＳ或废胎胶粉的改性沥青均不相同。本论文重点研究这种复合改性沥青的路用性能。ＳＢＳ（苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物，Ｓｔｙｒｅｎｅ—Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ—Ｓｔ”ｅｎｅ）是目前国内外应用最为广泛的一种改性剂，ＳＢＳ中存在由刚性的聚苯乙烯段构成的硬段（Ｔｇ为８０℃）和柔性聚丁二烯段构成的软段（Ｔｇ为－８０＂Ｃ），由于常第１章绪论温下相容性较差，两相存在而成为网状结构。刚性的聚苯乙烯段以物理交联点的方式存在，增加了拉抻强度和较高温度下的抗拉伸能力，赋予ＳＢＳ一定的耐高温性；而柔性的聚丁二烯链段赋予ＳＢＳ良好的弹性和低温性。ＳＢＳ中沥青中分散后，从沥青中吸收软沥青质而溶胀，从而在沥青中形成弹性网络结构，这种结构具有较好的弹性、塑性和延伸性，从而有效地改善沥青的性能‘棚。一般废胎胶粉粉中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺、碳黑、抗老化剂等组成部分，这些成分对改善沥青混凝土的品质都十分有益。橡胶的掺入能提高沥青的软化点，改善低温下的流动性，降低针入度，提高延度，使沥青产生可逆的弹性变形。碳黑可以改善沥青的粘附性、耐久性和抗磨性，提高沥青混合料的抗车辙性能。硫磺可以改善沥青的温度稳定性，抗老化剂能提高沥青抗老化性能。从橡胶粉的成分可以看出，橡胶粉的掺入对沥青的高低温性能、抗老化性能、弹性性能都有不同程度的改善。目前，橡胶沥青混合料应用技术中的主要问题是，橡胶粉和沥青都是惰性较强的高分子材料，大多数橡胶粉并未经过脱硫处理，自身有良好的交联结构，因此将橡胶粉和沥青均匀拌和、形成一种稳定的路用材料并不是件易事。一般橡胶沥青中橡胶粉掺入比例为２０％，橡胶与沥青很难混合均匀，生产温度要求高，易堵塞沥青管道，成品橡胶沥青储备时间短、易离析，混合料拌和温度要求高，施工温度高。复合改性的目的是发挥两种改性剂的优点，利用ＳＢＳ改性剂提高沥青高低温性能的特点，利用橡胶粉提高沥青粘度、低温性能、抗老化性能、减少交通噪音、增加路面弹性、增加沥青膜厚度提高抗车辙能力等特点；从经济角度，掺加１０％的橡胶粉就可以减少１０％的基质沥青用量，在减少废旧轮胎对环境的污染的同时，也节约了沥青资源；从生产工艺上看，我们有几年的生产ＳＢＳ改性沥青的生产经验和先进设备，在ＳＢＳ一沥青中再添加１０％的橡胶粉施工难度不大，复合沥青的粘度适宜生产和拌和，解决了橡胶沥青难加工、易堵塞管道等的难点。本论文将对这种复合沥青展开研究。２第１章绪论１．２国内外研究与应用现状１．２．１国外研究现状美国、加拿大５年前就开始铺设混有橡胶粉末的橡胶沥青公路。这种公路不但可以延长公路寿命，降低维修成本，而且可以提高汽车行驶安全，降低噪音５０一７０％。美国德克萨斯州交通部不但颁布条例鼓励发展使用掺入橡胶粉末的公路，而且在过去５年时间，直接开支７３６０万美元铺设橡胶粉末改性沥青公路。目前在美国已应用和正在研究开发的使用废轮胎胶粉改性沥青及沥青混合料的主要方法见表１。表１美国的废胶粉改性沥青及混合料技术是否申请（获得）专技术名称发明的时间和地点生产公司利生产方法及产品简称是否进行路面评估１９６０☆ｉ已申请（获得）ＩＡｓｐｈａｌｔＲｕｂｂｅｒｚｏｎａＭｃＤｏｎａｌｄ专利ＩＰｒｏｄｕｃｅｒｓＧｒｏｕｐ湿法改性／ＡＲ７０年代就已进行大量路面评估１９９０－Ｍｉｓｓｏｕｒｉ未申请（获得）ＤａｎＴｒｕａｘＰｒｅｓｓｕｒｅ湿法改性／ＡＲ未进行路面评估ＲｕｂｂｅｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ１９８９一Ｆｌｏｒｉｄａ未申请（获得）ＲｏｕｓｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓｂｌｅｎｄｉｎｇ湿法改性／ＡＲ１９８９年后进行了有限度路面评估１９９２一虹ｉｚｏｎａ未申请（获得）ＮｅｓｔｅＵ．Ｓ．ＯｉｌＴｅｒｍｉｎａｌｂｌｅｎｄｉｎｇ湿法改性／ＡＩｌ１９９２年后进行了有限度路面评估１９９２—－Ｃａｎａｄａ未申请（获得）ＢｉｔｕｍａｒＥｃｏｆｌｅｘ湿法改性／ＡＲ１９９２年后进行了有限度路面评估１９８６一Ｆｒａｎｃｅ已申请（获得）ＢＡＳＲｅｃｙｃｌｉｎｇＦｌｅｘｏｃｈａｐｅ湿法改性／ＡＲ未进行路面评估１９６０—‘Ｓｗｅｄｅｎ已申请（获得）ＥｎｖｉｒｏｔｉｒｅＰｌｕｓＲｉｄｅ干法改性／ＲＵＭＡＣ１９７８年后进行了大量路面评估Ｇｅｎｅｒｉｃｄｒｙ１９８９——ＮｅｗＹｏｒｋ未申请（获得）ＩＴＡＫＩ｜（ＲＵＭＡＣ）干法改性／ＲＵＭＡＣ１９８９年后进行了有限度路面评估第１章绪论Ｃｈｕｎｋｒｕｂｂｅｒ１９９０——ＳＨＲＰ未申请（获得）ＯＲＲＥＬ干法改性／ＲＵＭＡＣ未进行路面评估１９９２一ＫａｎｓａｓＧｅｎｅｒｉｃ未申请（获得）干法改性／ＡＲ—ｏｐｅｎ１９９２年后进行了有限度路面评估其技术分为两大类：一类称为“ｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓ”即“湿法”改性沥青料，又称为橡胶沥青胶结料，即在骨料拌和之前，先将橡胶投入高温沥青之中，通过长时间高温强制搅拌或结合其他手段，使之在沥青中溶解或溶胀。由于使用的沥青品种、胶粉颗粒的大小、胶粉的用量以及拌和方式、温度、时间、设备等的不同，又细分为各种改性技术。该方法在美国应用较广，但在我国只有少量研究和应用的报道，并未大范围推广应用。另一类称为“ｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓ＂即“干法’’改性沥青混凝土，基本方法是将不同尺寸的橡胶颗粒作为骨料的一部分，先与石料拌和，再与热沥青拌合。“ｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓ＂的概念和思路最初是由瑞典的两家公司ＳｋｅｇａＡＢ和ＡＢＶａｅｇｆｏｅｒｂａｅｔｒｉｎｇａｒ在本世纪６０年代提出的，当时的商品名是Ｒｕｂｉｔ。１９７８年，美国ＥｎｖｉｒＯｔｉｒｅ公司将其引入后在美国的专利名称为“ＰｌｕｓＲｉｄｅ＂。目前，经过改进后的这项专利技术称为“ＰｌｕｓＲｉｄｅＩＩ＂脚。美国的ＡＬＡＳＫＡ，ＡＲＩＺＯＮＡ，ＫＡＮＳＡＳ，ＮＥＷＹＯＲＫ，ＣＡＬＩＦＯＲＮＩＡ等州使用该法进行了路面试验，试验结果好坏均有，其中ＡＬＡＳｌ（Ａ（阿州斯加州）的路面试验结果较好。进入９０年代后，“可持续发展＂日益成为人们的共识，人类面临资源、环境与社会、经济协调发展的挑战。市场的需求刺激了汽车工业的飞速发展并带动了公路交通基础设施的建设，这既促进了社会和经济的发展，又产生了大量废弃轮胎和严重的道路交通噪声问题，带来了对环境的不利影响。噪声污染，与大气污染、水污染一起，被认为是当今世界的三大污染。而据国外资料介绍，城市环境噪声的７０％是来自交通噪声。交通运输事业比较发达的地方，噪声污染已成为危害人民身心健康的主要公害之一嘲。４第１章绪论为了减少交通噪声，研究人员在传统的行车速度、在道路两侧设置声屏障或防噪声土堤以及在临近道路两侧的建筑物安装双层玻璃门窗等被动措施．夕｝，积极开展了主动式的低噪声沥青路面的研究。一种是８０年代以来，国际上研究和发展的多孔性沥青路面（ＰｏｒｏｕｓＡｓｐｈａｌｔ），该种路面经研究认为具有明显的吸收轮胎／路面噪声的功能。另一种就是废胶粉改性沥青路面。只不过此时的研究除了以前关心的废轮胎处理和路面抗变形等方面外，研究人员更关心废胶粉改性沥青路面减少交通噪声的能力。英国的科拉斯公司开发了自己的废胶粉改性沥青路面技术，该公司在法国的分公司三年前已获准在法国应用这项技术，并计划每年铺设ｉｏｘ１０４ｍ２的橡胶路面。这些路段主要集中在巴黎居民区的一些繁华街道。１９９８年７月１日一“全国反噪声日＂，在布拉克内尔试验点铺设了英国的第一段橡胶路面。研究人员认为，交通噪声大多是由汽车轮胎摩擦地面而产生的，如果能减少这种声音，整个噪音就会大大降低。试验结果表明，加入３％胶粉，所铺路面能降低７０％的交通噪声。不久，英国将在萨里郡交通繁忙的四条道路上开始采用此种橡胶配料重新铺设路面。但由于铺设废胶粉改性沥青路面的成本要比一般路面高出１０％左右，因此在目前，英、法两国主要选择一些特别需要安静的地段，如医院附近或经过住宅区的主要道路用这种新配料铺设路面。日本东洋橡胶公司和鹿岛道路公司共同研究发现，将３％一５％的废旧轮胎粉加入沥青后用来铺路，具有以下优越性能ｎ们：１、即使在很低温度下，路面仍具有一定的弹性，因此，车辆行驶时车轮即可破坏掉路面上结的冰层，从而起到抑制路面结冰的作用；２、增大轮胎与路面之间的滑动阻力；３、降低车辆的行驶噪声；４、提高路面的耐磨性能。ＳＢＳ方面，Ｍａｓｓｏｎ等口订采用ＦＴＩＲ研究二硫化碳溶解的ＳＢＳ改性沥青，从而定量研究ＳＢＳ在沥青中的浓度；皇家技术学院的Ｉｓａｃｓｓｏｎ等ｎ幻采用红外光谱、５第ｉ章绪论不同类型的色谱、流变学、动态力学分析等手段对ＳＢＳ类嵌段共聚物改性沥青的老化进行了研究，并发现老化使沥青的温度敏感性得到改善，指出ＳＢＳ改性沥青体系流变性能的改变是因为ＳＢＳ高分子的降解和沥青的老化。除此之外，采用热储存试验来测试相分离，并通过多种方法加以评价，对传统的软化点差这项指标提出质疑，提出了动态力学分析（ＤＭＡ），傅立叶变换红外线分析（ＦＴＩＲ），并且在ＤＭＡ和ＦＴＩＲ试验结果的基础上，探讨了基质沥青品种与ＳＢＳ改性剂的性能、剂量对离析的影响ｎ扣。２０００年美国国家公路研究合作计划（ＮＣＨＲＰ）第９－１０项目中采纳了Ｂａｈｉａ提出的ＬＡＳＴ（稳定性实验室试验法）用来评价沥青混合料的储存稳定性，该法是采用顶部和底部沥青试样动态剪切模量Ｇ木的比值和相位角６的比值来评价改性沥青的稳定性ｎ钔。１．２．２国内研究现状８０年代，我国开始了橡胶粉末改性沥青的研究，也铺筑了试验路段。由于当时受胶粉粉碎技术的，胶粉的工业化生产仅能做到３０目粒径，细度、均匀度均达不到改性沥青的技术要求，沥青与粗颗粒橡胶粉结合力弱，加之当时国内还没有改性沥青装备，试验路段效果不理想。根据有关资料报道：上海交通大学、同济大学、西安交通大学、东南大学交通学院、西北师范大学化工学院、中科院广州化学所等对胶粉改性沥青进行了室内试验研究。由沈阳东北橡胶公司与辽宁省交通厅、哈尔滨工业大学合作实施的胶粉改性路面沥青已经在沈阳市进行公路铺敷试验路段。天津公路局在这方面进行了卓有成效的研究。１９９８年用胶粉做改性沥青铺设了宁河大桥桥面，至今大桥两侧路面已进行多次维修，而桥面至今良好，尚未维修过。另外还铺设了两条实验路段，效果良好。由云南昆明精细胶粉厂与省交通厅、昆明市签定的两条路面的胶粉改性沥青应用试验目前正在实施。世界银行贷款成渝高速公路时，国外专家设计成渝高速公路资中段采用美６第１章绪论国道路设计公司设计的胶粉改性沥青进行铺敷，效果良好。据此，四川省交通厅有意将橡胶粉末改性沥青列入成都一贵州省级公路建设计划。重庆新华公路改性沥青路面材料有限公司采用溶解法制造胶粉改性沥青，在这方面也做了有益的研究ｎ柳。橡胶粉改性沥青在公路上的主要用途，一是用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面的上面层，以全面提高路面的使用性能；二是用作封层，即应力吸收层，以抑制路面基层裂缝的向上反射。到目前为止，如上文提及的那样，国内橡胶粉改性沥青及混合料的研究多停留在室内试验或小规模试验路阶段。ＳＢＳ方面，沈金安等ｎ叼学者认为ＳＢＳ改性沥青因其具有改善沥青多方面性能的特点，是我国目前改性沥青发展的主要方向，并认为星型改性剂的改性效果一般优于线型改性剂；西安公路交通大学的张争奇等㈣用银纹绞结理论对改性沥青的改性机理进行分析，并认为ＳＢＳ改性沥青的高低温性能改善效果明显，改性后沥青的各种指标都有较大的变化；同济大学的黄卫东、孙立军等ｎ。’埔３也通过各种测试方法从微观角度对ＳＢＳ改性沥青的结构和存储稳定性作了较系统的分析，认为ＳＢＳ改性沥青不同于基质沥青的流变性能与改性剂粒子在沥青中的分布状态有很大关系；中国石油大学的张玉贞啪１通过调配不同组分的基质沥青，系统研究了基质沥青成分对改性沥青性能的影响。除此而外，王仕峰等乜订通过动态力学分析、光学显微镜分析了ＳＢｓ与基质沥青间的相互作用；温贵安瞄］则采用硫磺为交联剂，试图通过ＳＢＳ在沥青中的交联作用实现反应共混改性的目的。为了保证ＳＢＳ改性沥青的存储稳定性，也有研究者研制开发了各种相容剂、稳定剂或偶联剂，使ＳＢＳ改性沥青更加适宜于工厂化生产等。郝培文陆刎、梁乃兴等汹１对ＳＢＳ改性沥青的相容性、配伍性及其影响因素、ＳＢＳ改性沥青的贮存稳定性、ＳＢＳ改性沥青的改性机理等进行了研究；于涛嘲、张帆等矧对ＳＢＳ改性沥青的生产、施工应用过程的质量控制与监理等进行了研究；徐世法等汹１对ＳＢＳ改性沥青的性能评价指标，特别是对其贮存稳定性的评价方法与指标进行研究；郭艳等汹３则用ＤＳＣ变化的角度研究了ＳＢＳ、ＳＢＳ－ｇ－ＭＡＨ改性沥青的热贮存稳定性；孙大权咖１、陈信忠等眦１针对ＳＢＳ改性沥青的贮存稳定性问题，采用添加稳定剂进行化学反应改性的方法使ＳＢＳ改性沥青稳定性得到了一定的７第１章绪论改善。１．３主要研究内容和目的１．３．１本文研究的主要内容有：１、ＳＢＳ与橡胶粉复合改性沥青的研制；２、ＳＢＳ与橡胶粉复合改性作用机理分析；３、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能的试验研究；４、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能的试验研究；５、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的施工技术的研究；６、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青试验铺筑与性能验证。１．３．２研究的主要目的１、使用橡胶沥青的目的废弃旧轮胎的消化利用，有利于环保，减少污染。橡胶粉使用减少了基质沥青用量（占用一定体积），从而降低了成本。橡胶粉加工工艺成熟，使得橡胶改性沥青比基质沥青性能得以显著提高。橡胶沥青路面有明显的降噪作用。２、使用ＳＢＳ与橡胶粉复合改性的目的。复合改性的目的是发挥两种不同改性剂的各自优点，利用ＳＢＳ改性剂提高沥青的高温性能。利用橡胶粉提高沥青粘度、抗老化性能、降噪增加沥青膜厚度提高抗车辙能力，并改善低温性能复合改性增加稳定剂后比橡胶沥青更易施工、更易保存。第ｉ章绪论１．４研究技术方案、技术工艺路线１．４．１研究方案聚合物改性沥青已应用很长时间，同普通沥青相比能够提供更为优越的路面性能。使用聚合物（许多不同种类）对沥青进行改性处理是一项复杂的技术，需要对其成分、性能以及沥青与聚合物之间的相互反应都有全面了解。此外，还需要进行专门处理，并对储存、运输以及热拌和沥青生产工艺及设备安装的相关参数进行精确控制。。如果将ＳＢＳ与废胎胶粉分别加入沥青中，所产生的两种改性沥青的性能有很大不同。然而，若以适宜比例将两者同时加入沥青中，就可能得到更高路用性能的改性沥青，这种改性沥青同只使用ＳＢＳ或轮胎橡胶的改性沥青均不相同。简单而言，ＳＢＳ改性提高沥青结合料的高温性能，同时保持基质沥青本身的低温性能。ＳＢＳ弹性体聚合物同时具有弹性性能，又能够增强沥青与骨料的粘附性。而废胎胶粉可以提高沥青结合料的低温性能，同时也具有一定的弹性性能，但与相同剂量的ＳＢＳ相比相对较低。某些特定的轮胎橡胶也能够增强沥青与骨料的粘附性以及其它相关性能。适当地使用轮胎橡胶能够很好地改善沥青结合料的低温性能。１．４．２技术工艺路线本文着力研究ＳＢＳ、橡胶粉的掺加比例；设备改造；制作工艺；温度控制。以实践工程项目为依托，通过大量的室内试验，确定最优方案，再用生产设备进行试生产，生产出四种围绕最优方案的ＳＢＳ橡胶复合改性沥青，通过试验最终确定了满足ＰＧ７０－２８的（２％ＳＢＳ、１０％橡胶粉、Ｏ．３％的稳定剂和８７．７％基质沥青）的配方。利用美国产ＭＰ－８Ｓ高速剪切磨生产此种沥青，安装橡胶粉传送带，并设置了去除橡胶粉中金属丝的电磁铁，增加了沥青储存罐，建立罐与罐的连接，９第１章绪论能使沥青循环两次通过剪切磨。生产工艺：预热基质沥青至１７０－１８０＂Ｃ：使预热好的基质沥青进入高剪切磨并加入预定剂量的ＳＢＳ与基质沥青进行高剪切搅拌混合：使研磨后的ＳＢＳ－沥青混合物进入发育罐进行发育：保持发育温度１７０－１８０℃，打循环持续２小时；使发育好的ＳＢＳ－沥青混合物进入高剪切磨并加入预定剂量的轮胎橡胶和ＳＷＤ稳定剂；使ＳＢＳ－沥青＋轮胎橡胶＋稳定剂混合物发育／反应３±０．２小时，并不停搅拌；第二次发育完成后的沥青结合料便可用于热拌和。关于温度控制，掺加了橡胶粉的改性沥青生产发育温度１７０－１８０＂Ｃ，集料加热温度１９０—２２０℃，混合料出厂温度１７５－１８５℃，混合料最高温度１９５℃，混合料贮存温度降低不超过１０℃，摊铺温度１７０－１８０℃，初压温度１６５－１７０℃。复压温度１４０－１５０℃，碾压终了温度１１０℃，开放交通温度４５℃。技术参数：针入度７５．２（０．１姗）、软化点５５．８℃、延度２８．５ｃｍ、布氏粘度１３５＂（２２．４、弹性恢复８０％、老化后质量损失０．７％；针入度比７８％、延度比１６．１％、软化点比ｌ儿％。１０第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究２．１作用机理分析２．１．１ＳＢＳ改性机理分析ＳＢＳ改性沥青的相容性机理：改性沥青是由高分子聚合物改性剂作为分散相用物理的方法以一定的粒径均匀分散到沥青连续相中而构成的体系。聚合物与沥青之间仅仅存在部分地吸附、相容，而并非完全溶融。这种体系属于热力学不稳定体系，极易发生两相之间的分离，造成离析现象。相容性好是指作为分散相的ＳＢＳ聚合物能以一定的粒径，均匀的分布在沥青中，改性效果显著。试验发现：部分的国内外沥青与ＳＢＳ之间也存在着相容性不好的问题。在生产中发现现场加工的改性沥青成品一旦外力停止作用，ＳＢＳ就会从沥青中分离上浮，于表面凝聚，形成较大颗粒的粗糙表皮。试验中也遇到相容性不好的改性沥青测试时针入度偏小、ＰＩ指数较好的现象，这主要是因为试样在冷却过程中发生离析以致表层ＳＢＳ含量较高的缘故。同时发现：相同剂量、相同标号的ＳＢＳ改性剂掺到不同的基质沥青中会有不同的改性效果，说明ＳＢＳ与沥青之间存在配伍问题。研究表明：聚合物与沥青是否相容，主要与沥青种类、沥青的组成、聚合物的分子量与结构、聚合物的剂量、制备工艺、贮存温度、必要的稳定添加剂等多种因素有关。我国规定测试相容性的方法为：在一根玻璃管内灌入沥青在１６３℃高温条件下存放４８ｈ，冷冻后，分别在试管上部和下部各１／３处取样，测定软化点之差小于２．５℃。ＳＢＳ改性沥青的生产问题就是沥青与ＳＢＳ的相容性问题，如果两者的相容性不好，则沥青与ＳＢＳ会发生分离，使改性沥青的技术指标受到很大影响。第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究沥青与ＳＢＳ的相容性是由两者的化学结构及物理特征决定的，在ＳＢＳ改性沥青的生产过程中，由于ＳＢＳ在分子类型、分子量分布与结构、粘度等方面与基质沥青有明显的差异，将对改性沥青的使用产生影响。ＳＢＳ在不同的沥青中溶胀程度是不同的，而且同一改性剂在相同沥青中，不同的温度下溶胀程度也是不同的。温度升高，溶胀程度增大，低温条件下，ＳＢＳ被溶胀的程度也低。这是因为相容性主要是由沥青的组分决定的，芳香分多时，则相容性好。沥青质越多，相容性越差。沥青的针入度减少，相容性便降低，这说明饱和分对ＳＢＳ改性沥青的改性效果起较大作用。具体地说线型的ＳＢＳ相容性比星型的相对要好，因为线型的ＳＢＳ其分子量相对较小，所以对沥青的相容性要好，容易形成稳定的体系。如果改性剂ＳＢＳ被分散的越细且溶胀程度越大，则表面吸附的沥青分子约多。ＳＢＳ改性剂与基质沥青的配伍性说明：同样条件下，沥青质含量少、芳香分含量高的沥青其相容性要好。因此，同一种沥青，其９０＃应比７０＃有更好的相容性。总之，ＳＢＳ改性剂与基质沥青的相容性决定了ＳＢＳ改性沥青的改性效果。影响因素大致有以下几点：沥青质的含量、芳香分的含量、ＳＢＳ的分子量与结构等。相容性是影响沥青改性的最关键因素。在生产实践中一定要做好改性剂与沥青的配伍研究，不能简单地认为符合质量标准的重交通沥青都能用某一改性剂达到很好的改性效果。２．１．２橡胶改性机理分析橡胶粉掺入到沥青中以后制成橡胶粉与沥青的共混物，成为橡胶改性沥青。目前橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚，公认的改性机理有：物理共混说、网络填充说以及化学共混说，每种说法各有千秋。所谓物理共混说，是橡胶粉加入到沥青中后，橡胶粉的分子受到沥青组分中芳香烃、饱和烃的作用发生熔胀和溶解，而均匀分散在沥青中形成共混体系。在物理共混中没有发第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究生化学作用，仅仅是物理作用，要求橡胶粉与沥青有较好的相溶性、相容性、溶解性和分散性，以达到较好的物理混合。网络填充说，是指在橡胶粉加入到沥青中后，橡胶粉分子受到沥青油分和芳香分的作用而被分开，发生溶胀和部分溶解过程；然后是扩散或溶胀团粒的分散过程，是橡胶粉以微粒或丝状随即分布在沥青基体中。化学共混说是指在沥青中不仅有烷属烃、烯属烃和芳香烃，还含有极性和非极性化合物，存在着羚基、脂基等有机官能团，可以和许多物质发生化学反应，产生化学交联或化学加成，生成新的化学键的结合。在橡胶沥青加入硫化剂使橡胶发生硫化反应，可以形成硫化的大分子网络结构。这些学说所论及的橡胶粉与沥青的相互作用，在其共混过程中都有可能存在，只是程度不同。这与橡胶粉的成分、沥青的品质、添加剂的种类以及加工方式等因素有密切关系。对经过加工的橡胶沥青采用４０目（０．６ｒａｍ）和２００目（Ｏ．０７５ｍ）两极过滤网，基本能过滤出橡胶沥青中的橡胶颗粒，说明胶粉在橡胶沥青中有物理填充的作用；而且在过滤前不同掺量橡胶粉在橡胶沥青中的物理表现相当稳定，表明橡胶粉颗粒在沥青中分布状况良好；同时过滤后的橡胶沥青密度增大，说明橡胶粉对沥青的化学成分有一定的影响，其间存在化学作用。试验研究表明橡胶粉掺入沥青中不仅仅是简单的物理填充，也不完全会产生化学反应，而是处于两者共存的状态，其产物是橡胶粉和沥青的共混合体系。图２－１橡胶改性沥青的微观电镜照片（白色斑点为胶粉）第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究图２－２ｓｂｓ改性沥青的微观电镜照片２．１．３ＳＢＳ与橡胶复合改性机理分析从复合改性沥青的生产工艺可以看出，先将基质沥青制成ＳＢＳ－沥青，充分反应后，再将橡胶粉掺入到ＳＢＳ一沥青中以后制成ＳＢＳ橡胶复合改性沥青。目前ＳＢＳ、橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚，我认为可以看成在ＳＢＳ改性沥青中掺入橡胶粉后橡胶粉与ＳＢＳ改性沥青主要发生物理共混，小部分发生化学反应。２．２ＳＢＳ改性沥青性能及其影响因素ＳＢＳ改性剂兼有橡胶和塑料两种性能，常温下具有橡胶的弹性，高温下能象热塑料般熔融流动成为可塑性材料，因而称热塑弹性体。ＳＢＳ改性沥青以其优异的高、低温性能以及弹性性能得到国内广大公路工作者的认可，是目前国内最主要的沥青改性方式。其基本原理是在基质沥青中加入ＳＢＳ改性剂，通过高温融混及胶体磨得循环炼磨、剪切等工艺，使ＳＢＳ达到较小的数量级而均匀分散到沥青介质中，形成空间网状结构，使沥青具有聚合物所固有的某些技术特性，增加沥青对骨料的粘结力，降低沥青对温度的敏感性。因此基质沥青采用ＳＢＳ改性之后，沥青的高低温性能得到大大提高，尤其在高温性能方面，提１４第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究高得非常明显。ＳＢＳ改性沥青的主要特点是：１）改变了沥青流变学性质，粘弹性和延性提高，路面的抗冲击能力、抗开裂能力、耐磨耗能力都大大增加，可延长沥青路面的使用寿命：２）增大了沥青的粘附性和粘韧度，提高了沥青与沙石料的结合力，改善了沥青混合料的强度和防水能力，增强了沥青路面的耐久性：３）降低了沥青的温度敏感性，使沥青的针入度和软化点下降、弹塑范围扩大，耐流动变形性能力得到改善，使沥青路面平坦性能和抗车辙性能得到提高，使行车速度提高，路面维护减少。ＳＢＳ改性沥青的相关技术指标见表２－１。表２－１ＳＢＳ改性沥青技术指标技术指标针入度（１００９，５ｓ）２５＂Ｃ针入度指数ＰＩ不小于Ｃｍ℃％Ｐａ．Ｓ℃％℃单位０．１ｍｍＩ－ＡＩ．Ｂ８０．１００．Ｏ．８４０５０６０３２３０９９Ｉ－Ｃ６０．８０－０．４３０５５６５Ｉ．Ｄ）１００．１．２５０４５５５３０．６００２０６０延度５＂Ｃ，５ｃｍ／ｍｉｎ，不小于软化点Ｔｌ锄弹性恢复不小于２５℃不小于７５运动粘度１３５＂Ｃ不大于闪点不小于溶解度不小于储存稳定性离析，４８小时软化点差不大于２．５±１．０５０３０５５２５６０２０６５ＴＦＯＴ（或姗Ｔ）（１６３＂Ｃ，５ｈ）后残留物质量变化不大于２５＂Ｃ针入度比不小于５℃延度不小于％％锄２５影响ＳＢＳ改性沥青性能的因素有很多，主要有以下几个方面。１．改性剂种类：根据苯乙烯和丁二烯所含比例的不同和分子结构的差异，ＳＢＳ改性剂分为线型结构和星型结构两种。实验表明，星型ＳＢＳ改性剂效果较线型改性效果好。但在加工性能方面，线型的要比星型的加工容易得多。在生产过程中应根据基质沥青、加工工艺选择合适的ＳＢＳ改性剂。同时不同厂家的第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究ＳＢＳ改性剂的改性效果也有所区别。但当改性剂达到一定掺量后，不同改性剂的效果相差并不大。２．基质沥青种类：ＳＢＳ改性剂与基质沥青有相容性的问题，即使使用相同标号但产地不同的基质沥青，所生产的改性沥青的性能却可能差别巨大。比如不同基质沥青中含蜡量的高低，与改性沥青的感温性能相溶性有直接关系。即含蜡量高时基质沥青与ＳＢＳ的相溶性差，改性效果不理想，其感温性能指标ＰＩ值也越小。因此在生产ＳＢＳ改性沥青之前应做好材料比选试验，确保基质沥青与ＳＢＳ改性剂的配伍良好。３．生产工艺：生产工艺对ＳＢＳ改性沥青的性能有很大的影响，这主要包括生产设备、加工温度以及存储方式等。尤其是加工及存储温度的控制，由于ＳＢＳ改性剂的熔点在１８０＂Ｃ左右，基质沥青的加热温度越高，ＳＢＳ改性剂越容易被溶化、并能加快沥青的溶解速度。但是，沥青的温度过高，沥青容易老化；ＳＢＳ改性剂会被氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。２．３橡胶改性沥青性能及其影响因素本节主要通过大量试验分析证明了橡胶粉掺加到沥青中，其改性作用是十分明显的，最后分析各种对橡胶粉改性效果的影响因素，为充分、有效、经济地使用橡胶粉改性沥青指明了方向。橡胶粉掺入到沥青中制成橡胶粉与沥青的共混物，成为橡胶改性沥青。目前国际上对橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未完全研究清楚，公认的改性机理有：物理共混说、网络填充说以及化学共混说，每种说法各有千秋。较为客观的观点是，橡胶粉在沥青拌和过程中既存在化学反应也存在物理作用。通过掺入不同剂量橡胶粉的橡胶沥青，经过过滤以后测定橡胶沥青密度的变化来看（见图２－１），橡胶粉与沥青确实存在一定的化学反应。同时通过加工的橡胶沥青形态来看，均能发现较明显的橡胶颗粒存在。说明橡胶粉不可能完全溶于沥青中，橡胶粉与沥青的物理结合也是客观存在的。有了这些认识，就可以比１６第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究较准确地把握橡胶沥青的性能特点。１．０４１．０３５１．０３逞１．０２５型１．０２糖１．０１５１．０ｌ１．００５０５１０１５２０掺量％图２—３沥青密度随胶粉掺量变化橡胶粉的化学成分是十分复杂的，既包含有各种天然胶、合成胶、碳黑，也有多种抗老化剂、硫化剂成分，因此橡胶粉对沥青的改性作用是多方面的复合的改性。本论文从高温性能、低温性能、老化性能、弹性性能、温度敏感性等多方面对橡胶沥青的性能进行评价。高温性能的试验方面和评价指标主要有：１５℃、２５℃、３０℃时的针入度、软化点、当量软化点、运动粘度、动态剪切流变试验Ｇ＊／ｓｉｎ６等。低温性能的试验方法和评价指标主要有：５℃延度、当量脆点、弯曲梁流变试验（ＢＢＲ）、直接拉伸试验等。老化试验的方法主要有：旋转薄膜烘箱的短期老化试验以及ＰＡＶ的长期老化试验。并用弹性恢复作为弹性性能指标，ＰＩ作为沥青的温度敏感性指标进行评价。试验结果表明：橡胶粉的掺入能显著提高沥青的粘度、弹性恢复、软化点，降低橡胶沥青的脆点，并提高沥青的动态剪切水平、低温应力，增大低温变形，降低低温劲度，改善沥青的高低温性能；降低老化前后的指标比，改善沥青的抗老化水平。影响橡胶粉沥青性能的因素主要有：橡胶粉的种类、橡胶粉的掺量、橡胶粉与沥青的搅拌时间及温度、基质沥青的品质。图２－４为斜交胎胶粉与子午胎胶粉在相同条件下的各种性能指标的对比图，为了便于比较分析，图中将有些指标进行了等比例缩放（其中针入度指数放大５倍，粘度缩小１００倍，弹性恢复放大５０倍）。１７第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究∞∞幻的幻ｍ０ｍ∞，矿，毒■‘ｌ：≯毒≯图２－４两种轮胎胶粉改性沥青指标比较由图中数据看出，斜胶胎改性沥青的针入度小于子午胎胶粉改性沥青（１５℃、２０℃、３０℃），软化点、粘度、弹性恢复等指标大于子午胎改性沥青，当量脆点、５＂Ｃ延度及当量软化点、针入度指数小于子午胎胶粉改性沥青。因此，总体来说斜交胎胶粉改性沥青性能明显好于子午胎胶粉改性沥青。图２－５’图２－８为不同掺量条件下，橡胶沥青的运动粘度、弹性恢复、５℃延度以及软化点的变化曲线。从这些曲线的变化趋势可以看出，随着橡胶粉掺量的增加，这些指标基本上呈明显增加的趋势。２０００１８００１６００１４００恻１２００掣１０００＊８００６００４００∥０％Ｉ‘尸∥，。／ｌ／／◆／／７０％６０％捌５０，６塔４０％蓑３０％２０％∥假‘一一—一、／、一一—一ｊ卜一，Ｊ２００Ｏ１假０％区匾匿圃掺量１０％２０％３０％１０％２０％巨ｊ亟Ｅ三困图２．６不同掺量胶粉混合料弹性恢复曲线掺量图２－５不同掺量胶粉混合料粘度曲线第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究５ｌ２５５０４９／一＼２０４８Ｓ１５么一／裁－，，７１／：－，一一多７厂，７ｒ趟１０４５，广４４，／域５４３，０４２１０％掺量叵三亟匿三习掺量图２－７不同掺量胶粉混合料延度曲线图２－８不同掺量胶粉混合料软化点曲线表２－６为两种不同基质沥青的橡胶沥青性能比较。一种是青岛产的中海ＡＨ－９０＃，另一种是韩国ＳＫ肝７０＃，从试验结果看出，由于两种基质沥青的品种不同，相同掺量的橡胶粉沥青的品质也不一样，同时也注意到，随着橡胶粉掺量的增加两种沥青的技术指标差异在逐渐缩小。表２．６不同基质沥青的橡胶改性沥青的比较５％胶粉掺量１０％胶粉掺量项目温度青岛９０＃ＳＫ７０＃青岛９０ＳＫ７０青岛９０ＳＫＴ０粘度１３５℃５４０６６９８１２８１２３２２４２４（ｍｍ２／ｓ）１５℃２０．３３１８．５０２１．７５１９．００２１．７针入度２５℃６９．００５０．２５６６．３３６０．３３７５．０６０．７５（０．１ｒａｍ）３０℃１０９．６７８２．５１１２．ＯＯ９５．３３１２４．３软化点（℃）４５．８４９．６４７．１５４８．７５４３４９．２５第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究Ｔ枷４６．９５２．９ｌ４５．７２４９．２５４５．５２Ｔ１．２－１０．２７－１２．６１—７．７７－１０．５７—９．７４针入度指数一１．３５—０．４９—１．７６—１．０７—１．５６延度（ｃｍ）５℃１０．４３６．８１０．９３７．５７１．７弹性恢复（％）２５℃２５．８３％３０．２５％３９．ＯＯ％４２．５０％１８．４３％１７．ＯＯ％另外，通过显微镜的照片观察，拌和时间不同，橡胶粉在沥青中的扩散效果也不一样，随着拌和时间的延长，橡胶粉在沥青中存在的颗粒越来越小，分散更均匀。试验表明，从４０目’１２０目的胶粉在相同掺量条件下，性能基本一样。从试验数据看：对于针入度指标：４０目＞８０目＞１２０目对于当量脆点指标：８０目＞１２０目＞４０目对于针入度指数指标：１２０目＞４０目＞８０目对于粘度指标：８０目＞１２０目＞４０目对于弹性恢复指标：８０目＞１２０目＞４０目对于延度指标：４０目＞８０目＞１２０目对于软化点指标：１２０目＞８０目＞４０目因此，对目数大于４０目的精细胶粉而言，橡胶粉改性沥青并不存在胶粉越细，性能越好的趋势。也就是，橡胶粉目数对胶粉改性沥青性能的影响并不显著。在实际工程中可以根据需要，在４０目’１２０目之间选择橡胶粉使用。第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究２．４ＳＢＳ橡胶复合改性沥青配方试验２．４．１试验材料２．４．１．１废胎胶粉废胎胶粉是废旧轮胎通过机械方式粉碎加工而成的一种颗粒状或粉状，并具有弹性的粉体材料，我国废胎胶粉主要有三种粉碎工艺：常温研磨法粉碎工艺、常温化学法粉碎工艺和冷冻法粉碎工艺。废胎胶粉用于道路建设不但可以消耗大量胶粉而且可以提高道路的的使用性能，是国际上普通看好的回收途经之一。废旧胶粉的分类和规格·根据粉碎工艺分为：液氮低温冷冻法胶粉和常温法胶粉。·根据轮胎的来源分为：子午胎胶粉和斜交胎胶粉·根据我国橡胶粉生产情况将其分为三类：一粗胶粉０．４２５ｍｍ（４０目）以上一细胶粉０．４２５’０．１８０ｒａｍ（４０’８０目）一微细胶粉０．１８０ｒａｍ’０．０７５ｍ（８０’２００目）通过微观电镜照片的比较发现，常温研磨粉碎的橡胶粉一般达到８０目左右，表面有明显的毛刺状，而其他两种方法粉碎的胶粉粒径可以达到３００目，表面比较光滑，而且越细的胶粉成团现象比较严重。根据国外研究表明，从路用橡胶粉的使用角度看，橡胶粉表面有毛刺状有利于橡胶粉与沥青的结合，以及橡胶沥青的稳定，橡胶粉颗粒成团不利于橡胶粉在沥青中的扩散、均匀分布。因此，路用橡胶粉宣采用常温研磨法粉碎的４０’８０目的胶粉。橡胶粉的技术指标本论文研究采用山东绿叶集团生产的常温粉碎法生产的４０目、８０目以及１２０目橡胶粉。该胶粉除满足上述的细度要求外，其物理化学指标见表２－１及表２—２。２１第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究表２－１路用橡胶粉的物理技术指标项目相对密度水分金属含量纤维含量单位％％％技术标准１．１０～１．３０＜ｌ＜Ｏ．０１＜１检测结果１．２１Ｏ．２７０．００２Ｏ．８表２－２路用橡胶粉的化学技术指标灰分天然橡胶含量丙酮抽出物碳黑含量橡胶烃含量检测项目≤％≥％≤％≥％≥％技术标准８３０２２２８４２试验方法ＧＢ４４９８ＧＢ门弓５１６ＧＢ厂ｒ１４８３７ＧＢ厂ｒ１４８３７检测结果６．６２１０．０２３２．８６５１．４２表２－１及表２－２中的技术标准为人民交通出版社最新出版的《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》中的要求，需要说明的是，废旧废胎胶粉在粉碎过程中会残留轮胎中的一些纤维。这些纤维来源于轮胎内部的确纤维布，经粉碎成为纤维。纤维一般为聚酰胺纤维（尼龙）和聚酯纤维（涤纶）。这些纤维本身具有一定的强度。与一般橡胶行业使用橡胶粉不同的是，在沥青混合料掺用含有纤维的橡胶粉能够增加橡胶粉改性沥青混合料矿料表面沥青膜的厚度，有效地改善橡胶粉混合料水稳定性。表２－３为不同纤维含量的橡胶粉混合料的冻融劈裂试验结果。表２－３橡胶粉纤维混合料冻融劈裂试验结果纤维含量１２３４平均ＴＳＲ条件０．６０．５８Ｏ．５１０．５１Ｏ．５５Ｏ５５．５％非条件１．０３１．０３０．９７０．９６１．００条件０．８４Ｏ．７０Ｏ．７６０．７７１０％７２．４％非条件１．１３１．１１Ｏ．９９１．０１１．０６３３％条件０．６４Ｏ．７９０．７４Ｏ．７３Ｏ．７２７０．７％第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究纤维含量非条件ｌ１．０４２１．０３３１．０７４平均１．０２ＴＳＲ０．９６试验数据表明，混合料中掺加一定纤维后ＴＳＲ指标明显提高，而且其劈裂强度的绝对值没有降低。因此作者认为路用橡胶粉的技术标准中不宜限定纤维的含量。但是应对纤维的形状予以，因为纤维在轮胎中是以编织状态的纤维存在于橡胶粉中，对其与沥青混合料拌和是不利的，因此在胶粉粉碎过程中必须把纤维打散。同时参照公路行业对木质素纤维、聚酯纤维的技术标准，橡胶粉纤维的长度不应大于６ｍｍ。２．４．１．２ＳＷＤ稳定剂由于ＳＢＳ改性和橡胶粉改性均以物理改性为主，成品中存在着改性剂颗粒，与沥青成分容易发生离析，因此以往这两种产品均采用现场改性，需要采用特殊设备进行现场加工并不停进行搅拌循环。为了解决这一问题，本论文研究试验中引入ＳＷＤ改性沥青稳定剂。ＳＷＤ是用丙烯酸胺，丙烯酸钠，ＥＤＴＡ，过硫酸铵等原料经过聚合而成的化工产品，它本身特点是用量少，稳定效果好，可以使改性沥青在高温状态下保持较长时间稳定不离析，同时还有利于提高改性沥青的产品指标。ＳＷＤ稳定剂相关技术指标见表２－４表２．４ＳＷｌ）稳定剂技术指标项目指标外观产品指标分子量棕红或黄色固体粉末＞１８５０＞９０％＞９８．５％应用指标２．４．１．３基质沥青粒度（０．１－０．５）有效含量显微观察４８小时无离析本论文研究采用中油辽河ＡＨ－９０基质沥青，其性能指标见表２．５。第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究表２－５基质沥青性能指标性能试验方法规格要求试验结果软化点，℃从ＳＨＴ０Ｔ５３≥４４４５．Ｏ针入度，ｄｒａｍ２５℃从ＳＨＴＯＴ４９８０－１００８５．Ｏ三氯乙烯溶解度，％ＡＡＳＨＴＯＴ４４≥９９．５９９．９３比重１５．６℃从ＳＨＴＯＴ２２８据试验定１．０１５闪点，℃，ＣＯＣ从ＳＨＴ０Ｔ４８≥２４５２９９１０℃≥３０＞１２０延度，ｃｍ（５０ｃｍ／ｍｉｎ）从ＳＨＴ０Ｔ５１１５℃≥１００＞１２０运动粘度，Ｐａ·ｓ６０℃从ＳＨＴ０Ｔ２０２≥１４０１２０．７蜡含量，％１０℃ＵＯＰ＃４６≤２．２１．８薄膜烘箱试验残留沥青质量损失，％（所有等级）从ＳＨＴＯＴ１７９据试验定－０．０３２针入度，ｄｒａｍ２５℃从ＳＨＴＯＴ４９≥５７．０６０延度，ＣＩＵ１０℃从ＳＨＴ０Ｔ５１≥８．０４１经试验检测，该基质沥青除６０＂Ｃ运动粘度外均符合要求。２．４．２ＳＢＳ橡胶复合改性沥青配方比选本节对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能展开研究。一共进行了４组试验，这些试验采用不同的ＳＢＳ含量、橡胶粉含量及目数、外掺剂种类等，由此对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能展开研究。２．４．２．１试验一：ＳＢＳ及胶粉掺量不变，不同胶粉规格，不同填加顺序试验一相关配方及试验结果见表２－１１及表２－１２。表２－１１第一组试验配方试验编号及配比，％成分Ｏｌ０２０３０４０５基质沥青，９０＃９０第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究ＳＢＳ２４０目８８８％８废胎胶粉８０目１２０目８％聚辛烯橡胶ＳＷＤ稳定剂表２－１２第一组试验结果试验编号及试验结果性能０１０２０３０４０５原样沥青软化点，。Ｆ针入度２５℃１３０６５９２．８１．９３１３８６４８１．６１．９２１２９７４１３３６２１３０７２三氯乙烯溶解度，％１３５℃无数据１１．３０无数据１１．３５无数据１１．５粘度，Ｐａ．Ｓ１６５℃递延２０．９３８３８．８１２５１．２２动态剪切弹性恢复相容性７６℃２５℃０．７４７５３．８０．９１３４１Ｏ．７４４５８１３６１４９５４．３１ｏＦ软化点聃Ｉ／３软化点麻部ｌ，３２５ｏＦ１３ｏＦ１３３１３７４ｏＦ１３３１３４１２８１３７９。Ｆ１５０旋转薄膜烘箱试验残留沥青质量损失，％动态剪切针入度２５℃５３８１．５４５０．０８８１．１６０．０６８１．５ｌ０．０９６０．９９７０．１０３１．２９０．１３４０．９６１７６℃７０．３５３７１．６４９７９５４７５％残留延度，Ｃｍ５℃１５．８１３．５１９．８１４．３２１．８压力老化试验残留沥青动态剪切蠕变劲度Ｈ１值０．４４２０．４２８０．４３３０．４２１０．４２１３１℃３９７８５．９４７１５２３１０４．４４５６９７．５４７２９８．５劲度１０４．３第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究ＰＧ等级预计实际性能等级预计有效温度范围７０－２８７０－３３７０－２８７０－３０１００７０－２８７０－３０１００７０－２８７０－３１１０１７０－２８７０—３１１０１１０３注：ｌ、废胎胶粉未能溶解，为悬浮状态。２、对这些筛选性的试验不需要此项测试。０１至０３试验用以鉴定三种不同规格废胎胶粉的功用。这三个试验均为先加入ＳＢＳ，再加入废胎胶粉，并且所有的混合搅拌程序均相同。通常来说，相同剂量的废胎胶粉，胶粉越细性能改善作用越好，但本文所进行试验的结果却并不遵从这个规律，原因是由废胎胶粉的化学成分所致。上表的结果无法辨别其中一种样品是否比另外两种更好。０４和０５试验用以鉴定各成分填加顺序对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青结合料性能的影响，０４试验同０１试验进行对比，０５试验同０３试验进行对比。试验结果表明填加顺序对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能没有影响。因此可以在试验中采取先加入ＳＢＳ再加入废胎胶粉的填加顺序，这样可使ＳＢＳ的发育时间最优化。试验中性能等级由基质沥青的ＰＧ５８－２２上升到ＰＧ７０－２８，高温性能上升了两个等级，低温性能上升了一个等级。这就证明了ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的优越性，同只用ＳＢＳ或废胎胶粉进行单一改性的沥青结合料相比其无论是高温性能还是低温性能都有提高。通常加入２％ＳＢＳ的改性沥青只能提高一个高温等级，例如ＰＧ５８－２２至ＰＧ６４－２２；类似地，不加入ＳＢＳ只加８％的废胎胶粉只能稍微提高低温等级，例如ＰＧ５８－２２至ＰＧ５８—２８。２．４．２．２试验二：ＳＢＳ及胶粉掺量不同，同一胶粉规格，不同填加顺序试验二相关配方及试验结果见表２－１３及表２－１４。表２－１３第二组试验配方试验编号及配比，％成分０６０７０８８９．５０９８９．７基质沥青，９０＃８８．Ｏ８７．Ｏ第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究ＳＢＳ２．Ｏ１．０２．５２．Ｏ４０目废胎胶粉８０目１２０目聚辛烯橡胶ＳＷＤ稳定剂表２－１４第二组试验结果试验编号及试验结果性能０６０７０８０９０．３１０．Ｏ１２．Ｏ８．０８．０原样沥青软化点，ｏＦ针入度２５℃１３９５０１４５３９１４２１４４５１４１三氯乙烯溶解度，％１３５℃２．７７悬浮液未测试３．１６１．８７１．９３粘度，Ｐａ．ｓ１６５℃递延１．３４动态剪切弹性恢复相容性７６℃２５℃１．９７７３．５１４１１．６ｌ７５１３９１４０１５。Ｆ１．８５６７．５６０１３５１２０Ｆ１４７软化点躺ｌ／３软化点忘誓ｌ／３ｉ０ｏＦ１５１１３。Ｆ１５３１５４薄膜烘箱试验残留沥青质量变化，％针入度，％残留延度，ｃｍ４０１９０．０６１８０３５０．０８６８９．７０．０６７３９７６．５０．０５５３８１０７３．２ｌＯ１６．５旋转薄膜烘箱试验残留沥青质量损失，％动态剪切针入度２５℃４５９０３５８９．７３８７４．５０．０８８１．８２０．０９５２．２１０．０８３１。８６０．１５２２．１２７６℃３５８５．４％残留延度，Ｃｍ５℃２０８１４．５１０第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究压力老化试验残留沥青动态剪切３１℃４０５７４．３０．４４０７０－２８７１—３４１０５４３８９１．１０．４３４７６—２８７６－３１１０７４９１１００．１０．４２７７０－２８７２－３１１０３５６６１０２．Ｉ０．４１０７６－２８７５－３０１０５劲度蠕变劲度ｍ值ＰＧ等级预计实际性能等级预计有效温度范围０６至０８试验用以鉴定ＳＢＳ与废胎胶粉的填加比例。结果表明基质沥青中填加ＳＢＳ及／或废胎胶粉剂量的不同而产生的橡胶改性沥青物理性质与性能特征的变化。０９试验用以鉴定填加聚辛烯橡胶的可能优越性，与０２未加入聚辛烯橡胶的试验结果进行对照。从原样沥青与旋转薄膜烘箱试验残留沥青动态剪切试验所得数据可以看出，０９试验中聚辛烯橡胶的填加提高了高温复数模量Ｇ水，此外原样沥青的弹性恢复性能与低温性能均已提高。２．４．２．３试验三：ＳＢＳ及胶粉掺量不同，同一胶粉规格，其它添加剂试验三相关配方及试验结果见表２－１５及表２－１６。表２一１５第三组试验配方试验编号及配比，％成分１０１１８８．２１．５１２１３８８．２１．５基质沥青，９０＃ＳＢＳ８８．２１．５９０．７１．Ｏ４０目废胎胶粉８０目１２０目聚辛烯橡胶ＳＷＤ稳定剂０．３Ｏ．３Ｏ．３Ｏ．３１０．０１０．０８．Ｏ１０第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究表２－１６第三组试验结果试验编号及试验结果性能１０１１１２１３原样沥青软化点，ｏＦ１３６１４１１３６１４８针入度２５℃未试验悬浮液未测试１．９９５Ｉ．９２５Ｉ．３１７２．９１５三氯乙烯溶解度，％粘度，Ｐａ．ｓ１３５℃１６５℃７６℃２５℃递延１．１０１．２４动态剪切弹性恢复相容性１．００１．８８未试验，不满足动态剪切流变仪要求１４８软化点顶部ｌ／３软化点虎部１／３未试验，不满足动态剪切流变仪要求１５１３ｏＦ薄膜烘箱试验残留沥青质量变化，％针入度，％残留延度，ｃｍ旋转薄膜烘箱试验残留沥青－０．０２３未试验，不满足动态剪切流变仪要求４１１１．３９１质量损失，％动态剪切７６℃未试验，不满足动态剪切流变仪要求１．４７－０．０９５２．３０１．６２１．４７针入度２５℃３９８７％残留未试验，不满足动态剪切流变仪要求５℃压力老化试验残留沥青１０延度，ｃｍ动态剪切蠕变劲度３１℃５５２劲度ｍ值未试验，不满足动态剪切流变仪要求８３．９０．０４５１０至１３试验鉴定了添加ＳＷＤ与聚辛烯橡胶来提高原样沥青及旋转薄膜烘箱试验残留沥青动态剪切值的作用。２９第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究１３试验将ＳＢＳ填加量由２．０９６降低到１．５％，同时采用了１０％较粗等级的４０目废胎胶粉，该ＳＢＳ橡胶复合改性沥青实际性能为ＰＧ７６—３２，有效温度范围为１０８℃，同时１３试验结果表明该ＳＢＳ橡胶复合改性沥青基本性能良好，同时具有较好的弹性性能（弹性恢复）以及相容性／抗离析，因此该配方可以用于推荐实际生产。１１试验与１３试验做对比，由于１１试验配方没有达到ＰＧ７６－ＸＸ的性能等级，因此未进行全部性能的测试。２．４．２．４试验四：ＳＢＳ及胶粉掺量相同，不同胶粉规格，其它添加剂试验四相关配方及试验结果见表２－１７及表２－１８。表２－１７第四组试验配方试验编号及配比，％成分１４１５８８．２１．５１６１７基质沥青，９０＃ＳＢＳ４０目废胎胶粉８０目１２０目１０１０１０Ｏ．３Ｏ．３１０Ｏ．３聚辛烯橡胶ＳＷＤ稳定剂０．３表２－１８第四组试验结果试验编号及试验结果性能１４ｌ１５Ｉ１６ｌ１７原样沥青软化点，ｏＦ针入度ＩＩ１４２ＩＩ１４９４５ＩＩ１４４Ｉｌ１５５ｌ２５＂Ｃ未试验未试验３３三氯乙烯溶解度，％粘度，Ｐａ．ＳＩ１３５＂Ｃ悬浮液未测试ｌ２．３８ｌ２．９９Ｉ２．０５ｌ２．９７３０第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究１６５℃未试验１．４０．５７０１．８７２未试验１．３０．８１０动态剪切弹性恢复粘韧性７６℃２５℃２．９７６９１３８．８坚韧度１２５粘连度相容性未试验１３８７２．２未试验１４８３４．８软化点聃ｌ／３软化点废蕾ｌ／３１１ｏＦ１４９１５１３ｏＦ薄膜烘箱试验残留沥青质量变化，％针入度，％残留延度，ｃｍ－０．０４７Ｏ．１未试验３９９８７未试验３ｌ６９４旋转薄膜烘箱试验残留沥青质量损失，％动态剪切针入度２５℃３９８７３０９１７６℃未试验１．９０．０３２２．４未试验１．５－０．０７６３．３％残留延度，ｃｍ５℃未试验９．５未试验６．５压力老化试验残留沥青动态剪切蠕变劲度ｍ值０．４０２０．３８４３１℃５８４７１４劲度未试验１０８未试验１０９１４至１７试验鉴定了添加ＳＷＤ与聚辛烯橡胶的性能改善效用。从１５试验与１３试验进行对比的情况来看，在没有聚辛烯橡胶的情况下，此配方可以用做能够使用的临界性配方，试验中显示出稍高的离析性和稍低的弹性性能。从１７试验与１３试验进行对比的情况来看，配方中使用更细等级的１２０目废胎胶粉，结果弹性模量Ｇ木与复数模量均有提高。１３配方中ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的性能等级为ＰＧ７６－３２，１７配方的性能等级为ＰＧ８０－３０，有效温度范围增加了２℃。第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究２．４．２．５优选配方根据上述试验结果，制定出三种满足ＰＧ７６－２２ＳＢＳ橡胶改性沥青规格要求的试验配方，列于下表。表２－１９三种最优ＳＢＳ橡胶复合改性沥青配方成分试验１５试验１７试验１３基质沥青，９０＃８８．２８８．２８８．２聚合物，ＳＢＳ１。５１．５１．５４０目１０．Ｏ１０．Ｏ废胎胶粉１２０目１０．Ｏ添加剂／聚辛烯橡胶０．３稳定剂ＳｗＤＯ．３Ｏ．３聚辛烯橡胶与ＳＷＤ稳定剂对提高改性沥青性能有很大作用，因此建议使用填加剂。三种废胎胶粉样品（４０目、８０目、１２０目）在配方试验中显示不一致的趋势。通常而言，一定剂量下等级更细的废胎胶粉性能改善作用更大；而此三种样品并不遵从这个一般规律，经观察这三种不同等级的废胎胶粉样品可能含有不同的化学成分（混合搅拌４０目与８０目样品趋向于下沉分离，１２０目样品为上浮）。２。４．３ＳＢＳ橡胶复合改性沥青配方验证２．４．３．１采用普通道路石油沥青性能的重要指标来评价：主要指针入度，延度，软化点等几项指标。其变化值越大，说明其改性效果越好。见表２—２０。表２－２０辽河牌普通道路石油沥青（９０＃）技术指标项目指标针入度（２５＂Ｃ，１００ｇ，５ｓ）８９（１／１０ｒａｍ）软化点（Ｒ＆Ｂ）４５（℃）延度（１５℃）＞１５０（ＣＩＩＩ）３２第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究沥青中掺入橡胶粉和ＳＢＳ后，沥青的针入度存在不同程度的变化，与基质沥青相比是明显变硬，相同的橡胶粉掺量，随ＳＢＳ掺量增加针入度降低。表２－２１ＳＢＳ＋橡胶粉（１０％）复合改性沥青技术指标项目９０＃沥青１．５８５４５８．４１３５℃０．１７８０．０７８１８．４３％７８５５ＳＢＳ掺入量（％）２．Ｏ７５．２５５．８２８．５２．４０．６７３８０％２．５６８５５．９２９．３２．９１００．６９１３．Ｏ６５５７针入度（２５＂Ｃ，１００ｇ，５ｓ）０．１咖软化点（‰）延度（５℃，５ｃｍ／ｍｉｎ）粘度弹性恢复（２５℃）２７．９１．９９０．５９５７４％３１３．６９０．７０７８８％１６５℃８５％旋转薄膜烘箱ＴＦＯＴ质量损失（％）针入度比（２５＂Ｃ）延度（５＂Ｃ）软化点比Ｏ．０４％６０％０．７１％９０．５％０．７％７８％１６．１％１１１％０．５７％６７．４％０．５５％７５．３％１８．８％１４．４％９４．５％１８．６％１０６．２％１０８．２由上表可以看出，在橡胶粉外掺为１０％时，ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的针入度指标减小的稍微明显，而软化点和延度指标不是很明显，只是稍微有所变化，说明ＳＢＳ在外掺为３％以内时的比例没有对改性沥青的技术性能产生比较明显的影响。而ＳＢＳ与外掺１０％橡胶复合改性沥青的确实对改性沥青的技术性能相对于普通沥青产生了明显的影响。总的来讲，橡胶粉外掺为１０％时，ＳＢＳ橡胶改性复合沥青的软化点指标相对于普通沥青提高了ＩＯ＇Ｃ以上，而延度指标也达到了ＳＢＳ改性沥青的要求指标。第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究２．４．３．２采用改性沥青性能的重要指标来评价：主要指粘度，弹性恢复指标。ａ）闪点及粘度指标：从表中看出橡胶粉的掺入能够大大提高基质沥青的粘度，同时ＳＢＳ对粘度也有不同程度的提高。随温度的提高复合改性沥青粘度降低，根据粘度值我们可以制定复合改性沥青的生产和发育温度、拌和温度、贮存温度、摊铺温度、碾压温度。表２－２２ＳＢＳ＋橡胶（１０％）复合改性沥青粘度（Ｐａ·ｓ）道路石油９０＃沥青１９５℃１８０℃１６５℃１５０℃１３５℃１２０℃０．０４７０．０７８０．９０５０．１７８０．５０７温度ＳＢＳ掺入量（％）１．５０．２１３Ｏ．３１１０．５９５０．７３２１．９９２．Ｏ０．２６３０．４２４０．６７３１．１０７２．４５．３２２．５０．２８７０．４７００．６９１１．２８５２．９１０６．８７３．ＯＯ．３１０．５３２０．７０７１．４８３．７．６９５４．８８我们生产的ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的粘度介于ＳＢＳ改性沥青和橡胶沥青（掺量为２０％）之间，粘度适当特别适合于沥青的生产和混合料拌和，不会在生产过程中堵塞管道。从以上结果可以看出，在沥青中掺入橡胶粉和ＳＢＳ后，对沥青的软化点、粘度等高温性能指标都有显著的改善。ｂ）弹性恢复指标：从弹性恢复的试验结果看，橡胶粉和ＳＢＳ的掺入大大改改善了沥青的弹性恢复能力，橡胶粉一定ＳＢＳ掺量的增加能显著提高弹性恢复性能。ｃ）旋转薄膜烘箱后的指标：沥青老化是一个逐渐发展的过程，它的速率直接影响路面的使用寿命，是影响路面耐久性的主要因素。常用的评价短期老化的试验方法薄膜加热试验及旋转式薄膜加热试验，它们的试验条件比较苛刻，接近于强制式搅拌中的老化第２章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究过程。本试验采用旋转式薄膜加热烘箱。从表ｌ中老化指标看，老化后质量损失平均为０．６３％，针入度比７７．８％，软化点比为１０５％。从这些老化指标看，橡胶沥青的抗老化性十分优越，远远高于现行规范中ＳＢＳ改性沥青的指标。２．５总结ＳＢＳ橡胶复合改性沥青一些特点ａ）、生产ＳＢＳ橡胶复合改性沥青用美国道维斯改性沥青设备，无需另外添加设备，且橡胶粉过高速剪磨后，橡胶粉分布更均匀。ｂ）、观察实际生产出的ＳＢＳ橡胶复合改性沥青，表面可见均匀分布的橡胶粉颗粒，橡胶粉虽经过高速剪切但因为其有弹性，颗粒不能像ＳＢＳ改性沥青一样颗粒非常细微达到５微米以下。Ｃ）、经过大量实验表明，刚生产出的ＳＢＳ橡胶复合改性沥青三大指标，：针入度为５８０．１ｍｍ，软化点为５５＂Ｃ，延度为２４ｃｍ。那么发育一夜后针入度为６２０．１ｍ，软化点为５５℃，延度为２７ｃｍ。时间越长在一定范围内针入度越大，软化点不变，延度越大。说明橡胶粉颗粒在沥青中逐渐被软化，溶入沥青中。ｄ）、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青比橡胶沥青储存时间长，因为橡胶粉含量相对低，其中又加入了稳定剂，稳定时间可达一星期。２．６本章小结本章首先分析了橡胶粉和ＳＢＳ在沥青中的作用机理，在此基础上，通过大量的试验对橡胶粉、橡胶沥青、ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的性能进行了研究，而且适当的使用添加剂对提高改性沥青性能有很大的作用。第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究３．１ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料配合比设计３．１．１配合比设计理论及方法ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料存在两种不同的拌和工艺——湿拌法和干拌法。其配比设计仍采用马歇尔击实试验方法，击实次数与一般混合料一样，采用每次击实７５次／面，通过以上沥青试验表明，沥青中掺加ＳＢＳ和橡胶粉后粘度增加。因此，混合料的击实温度仍比一般混合料击实温度高，可通过测定改性沥青粘温曲线确定混合料的击实温度。在没有条件的情况下，击实温度可控制在１４５’１５５＂Ｃ。一般来说，沥青混合料掺加的橡胶粉越多，混合料的性能越好，同时消耗的橡胶粉也越多，社会效益好。但是，另一方面，橡胶粉掺加过多容易导致沥青混合料碾压不实的问题。为此，在混合料设计时仍考虑这方面的问题。本研究采用测量马歇尔试件击实后高度的变化，计算相应的膨胀率，来表征混合料是否能碾压成型，但是在１０％橡胶粉掺量条件下２４小时后再量取马歇尔试件的高度，与普通沥青混合料试件的高度并无比较大的差别，看来其膨胀率不是比较大，这可能与我们采用连续级配有关，应该容易碾压成型。当今国际上橡胶粉沥青混合料无论是干拌还是湿拌都采用断级配类型，这说明当采用连续级配时容易导致压实不良现象，这将直接影响到路用性能，相比较而言断级配橡胶粉沥青混合料的压实性能要好得多，另一方面由于级配间断程度不同，相同最大公称粒径混合料可以有多种间断级配，那么相同掺量、相同目数下，其实压实水平也不一样，为此，有必要引入一个膨胀率指标作为评价混合料碾压效果的控制方法。至于膨胀率的控制水平我们会在试验路进行检测。第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究有试验证明在膨胀率不大于百分之一时，混合料在实际工程中有良好的压实性能。ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料理论密度的确定是混合料设计的关键参数。由于橡胶粉在沥青混合料中的作用比较复杂，橡胶粉本身的密度随着拌和工艺的不同产生一系列变化。在准确测量矿料密度和沥青密度和最大相对理论密度后，根据混合料最大相对理论密度反算橡胶粉的密度。通过以上分析，对于ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料不适合采用计算法确定混合料理论密度，而适合采用真空法通过实验测定混合料的最大相对理论密度。同样，由于橡胶粉在混合料中的作用机理复杂，在计算其沥青混合料的体积参数时，橡胶粉即不易当作沥青的一部分，也不易当作矿料的一部分。因此计算混合料的矿料间隙率、粗集料矿料间隙率、饱和度等参数时沥青用量应指纯沥青与整个混合料重量的比值。在计算矿料间隙率时不宜把橡胶粉的重量计入，试验表明沥青混合料加入橡胶粉后混合料的空隙率略有降低，矿料间隙率随着掺量的增加明显增加，饱和度基本保持不变，粗集料矿料间距有所增加，但增加幅度不如矿料的间隙率。近些年来，随着沥青混合料配合比研究的深入，逐渐采用体积法进行混合料配比设计，这就导致传统的稳定度、流值逐渐失去了意义。一方面由于断级配逐渐代替了连续级配，基于连续级配提出的稳定度、流值不再适用（如ＳＭＡ、ＳＡＣ等，稳定度、流值往往超出规定范围），但另一方面不可否认对于实际工程质量检测中，钻芯取样进行马歇尔试验是一种最直接有效的评价混合料力学性能的手段，因此，有必要对以间断级配为基础的改性沥青混合料的稳定度、流值水平进行深入研究，探求规律，为今后能正确评价橡胶粉混合料的实际路用力学性能奠定基础。下表的马歇尔试验指标试验没有考虑橡胶粉的密度，仍然采用普通沥青混合料的表干法进行设计。３７第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究３．１．２原材料技术指标：表３－１……表３－１１０－２０碎石：试验项目压碎值（％）针片状颗粒含量（％）小于０．０７５ｒａｍ颗粒含量沥青与粗集料粘附性表观相对密度毛体积相对密度实测值１８．Ｏ％９．５％０．３％规范值不大于２６％不大于１５％小于ｌ％４级２．８３５２．８０４４级以上不小于２．６０表３－２５－１０碎石：试验项目压碎值（％）针片状颗粒含量（％）小于０．０７５ｒａｍ颗粒含量沥青与粗集料粘附性表观相对密度毛体积相对密度实测值１８．Ｏ％８．７％Ｏ．５规范值不大于２６％不大于１５％小于１％４级以上不小于２．６０４级２．８３０２．７８１表３－３３－５碎石：试验项目小于０．０７５ｒａｍ颗粒含量表观相对密度毛体积相对密度实测值Ｏ．７％２．８０７２．６７８规范值小于ｌ％不小于２．６０表３－４石屑：试验项目砂当量表观相对密度表观密度实测值６８％２．８２４２．８１９规范值不小于６０％不小于２．５０３８第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究表３－５砂：试验项目砂当量表观相对密度表观密度实测值７４％２．５８０２．５７５规范值不小于５０％不小于２．５０表３－６矿粉：试验项目表观密度含水量实测值２．７８１Ｏ．２１００９３．４７５．５规范值不小于２．５０不大于１％１００９０－１００７５－１００粒度范围‘０．６ｍ‘０．１５咖‘０．０７５衄外观亲水系数加热安定性无团粒结块０．７１无团粒结块‘１加热前后没有明显变化实测记录３．１．３马歇尔试验指标表３－７……表３—７１．５％ｓＢｓ＋１０％橡胶粉复合改性沥青混合料油石比密度（ｇ／ｃｍ３）空隙率（％）矿料间隙率（％）沥青饱和度（％）稳定度Ｉ【Ｎ４．２％４．５％２．４６０４．８％２．４６２３．８１４．９７４．４５．１％２．４７４５．４％２．４３９５．６１５．２２．４７５２．５１５．Ｏ８３．４１０．７０３４．８４．４１４．８７０．５１２．３２５．４３．Ｏ１４．８６３．４１２．５２１．１８０．Ｏ１１．２２９．６１１．６２７．４流值（０．１衄）３９第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究表３－８２．Ｏ％ＳＢｓ＋１０％橡胶粉复合改性沥青混合料油石比密度（ｇ／ｃｍ３）空隙率（％）矿料间隙率（％）沥青饱和度（％）稳定度ｌ（Ｎ流值（０．１ｍｍ）４．２％２．４４４５．４１５．１６４．３１３．９２３．０４．５％２．４４７４．８％５．１％５．４％２．４５０４．３１５．４７２．１１３．００２５．８２．４５６３．７１５．４７６．２１２．５４．４８２２．２１４．８８５．０４．８１５．２６８．１１３．６２３．６１０．３３２．３２８．８表３－９２．５９６ＳＢＳ＋１０％橡胶粉复合改性沥青混合料油石比密度（ｇ／ｃｍ３）空隙率（％）矿料间隙率（％）沥青饱和度（％）稳定度Ｉ（Ｎ４．２％２．４４４４．５％４．８％２．４５４４．２５．１％２．４６２３．４１５．２７７．６１０．８２８．０５．４％２．４４６４．９１５．３６７．９１０．２２４．６２．４７２２．６１５．１８２．８１０．０３１．８５．４１５．１６４．２１０．２０２２．３１５．２７２．８１０．９２６．２流值（０．１舳）表３－１０３．Ｏ％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉复合改性沥青混合料油石比密度（ｇ／ｃｍ３）空隙率（％）矿料间隙率（％）沥青饱和度（％）稳定度ｌ（Ｎ流值（Ｏ．１ｍｍ）４．２％４．５％４．８％２．４５０４．３５．１％２．４５３５．４９６２．４６３３．０１５．４２．４３６５．７１５．４２．４３１５．５１５．８６５．３１０．２３．８１５．５７５．７１５．３７２．２６３．０１０．２０２４．９８０．８８．４０３１．６ｌＯ．３０２７．４１０．ＯＯ２８．６２７．２从试验结果表明，随沥青用量增加，空隙率减小，沥青饱和度增加，稳定度逐渐增加后降低，流值逐渐增加。３．２ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究：沥青混合料的路用性能主要指混合料的高温稳定性、水稳定性和低温性能。３．２．１高温性能：第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究橡胶粉在沥青混合料中的作用比较复杂，一般简化为两个方面，一是作为填充料，填隙矿料结构中的空隙；二是与沥青发生一定的反应，吸收沥青中的轻质油分，增加沥青的粘度。填充空隙使混合料更加密实，增加混合料的内摩擦角，而增加沥青的粘度，则有利于提高混合料的粘聚力，因此，可以认为橡胶粉掺加到沥青混合料中，对其高温稳定性的改善是有利的。表３—１１……表３－１１ＳＢＳ橡胶粉复合改性沥青混合料车辙试验结果不同掺量沥青１．５％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉２．Ｏ％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉２．５％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉３．Ｏ％ＳＢＳ＋ＩＯ％橡胶粉Ｔ１时变形量（锄）２．０８９１．７３５Ｔ２时变形量（ｒａｍ）２．２５６动稳定度（次／ｍｍ）３７７２４０１３４５００４９６１１．８９２ｉ．８７０２．１６１１．７３０２．０３４从这些数据可以看到：橡胶粉掺量一定，随着ＳＢＳ掺量增加，混合料的高温稳定性逐渐提高。高温性能远远高于公路沥青路面施工技术规范ＪＴＧＦ４０－２００４中改性沥青混合料２—２区大于２４００次／ｍｉｌｌ的技术要求。在实际工程中，影响ＳＢＳ橡胶改性复合沥青高温稳定性的因素，除一般混合料的因素外（油石比、级配、压实度），主要有橡胶粉的来源、橡胶粉的目数和掺量以及工艺方法等。３．２．２水稳定性能：本研究主要通过４８ｈ残留稳定度和冻融劈裂试验研究混合料的水稳定性能。残留稳定度和冻融劈裂是在接近静态荷载的状态下测定混合料的水稳定性。冻融劈裂是经过极端负温条件后评价混合料的水稳定性。表３—１２４８ｈ残留稳定度试验不同掺量沥青１．５９６ＳＢｓ＋１０９６橡胶粉５．１％１１．２０ｌｌ－１６９９．６９６．１５油石比４．８％稳定度Ｊ（Ｎ１１．６０４８小时稳定度ｌ（Ｎ１１．９２残留稳定度％１０２．８２．Ｏ％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉４．８％１３．００１２．５０４１第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究５．１％１２．５０１２．３０１０．６５１０．８９１０．０５９．５６９８．４９７．７４．８％１０．９０１０．８０１０．３０１０．ＯＯ２．５％ＳＢＳ＋１０％橡胶粉５．１％４．８％１００．８９７．６９５．６３．Ｏ％ＳＢＳ＋ＩＯ％橡胶粉５．１％从试验结果表明，６０＂Ｃ水温中浸水４８小时对混合料稳定度的影响很小，全部符合湿润区改性沥青混合料要求的浸水马歇尔残留稳定度不小于８５％的要求。表３－１３冻融劈裂试验：试验描述ＡＣ—１６试验依据试验值ＪＴＪ０５２—２０００项目冻融试验荷载最大值Ｐ．ｃ（Ｎ）劈裂抗拉强度ＲＴ（ＭＰａ）冻融劈裂试验强度比ＴＳＰ（％）１．５９６ＳＢＳ２．Ｏ％ＳＢＳ未冻融６６１３０．６５４８７５．Ｏ冻融５４１３０．５４１９７７．５未冻融７０６００．６９９０４９６００．４９１１从试验结果看，２．Ｏ％ＳＢＳ的橡胶沥青的冻融劈裂试验结果高于普通沥青混合料７５％的要求，低于改性沥青混合料８０％的要求，说明掺加了部分ＳＢＳ和橡胶粉的沥青对水稳定性能还是有所改善。３．２．３低温性能：本研究主要通过沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（“ＳＢＳ橡胶理清混合料的低温性能。表３－１４试验温度试验编号１ｅ）试验来研究－ｉ０℃试验依据破坏应变（ｐｅ）２６５２．２４３０１８．６３１３０５２—２０００抗弯拉强度（ＭＰａ）１２．９１７１２．２８２１ｉ．３１６１２．１９４平均值（弘￡）２％ＳＢＳ２３４２９０８．７２５６９．６８３３９４．０９３０７９．８３２３６．４２２４７．０２８５４．４５１．５％ＳＢＳ６７１１．７１９．７３１Ｉ．８０８４２第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究从试验结果看，两种掺量的ＳＢＳ橡胶复合沥青混合料的低温弯曲试验破坏应变均远远高于规范中改性沥青混合料不小于２５００（ｐｅ）的技术要求，说明大大改善了混合料的低温性能。３．３ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料力学性能研究本节对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料的力学性能进行研究，主要测定了混合料的强度、动静态蠕变和贯入试验，探讨混合料的抗剪规律，最后从粘、弹、塑性角度总结橡胶粉沥青混合料的应力应变关系。３．３．１强度从混合料中掺加橡胶粉后劈裂强度降低的现象，对于无侧限抗压强度也同样存在这个规律。表３－８为一组干拌法常温粉碎胶粉的混合料无侧限抗压强度的试验结果。无论是较细的１２０目还是较粗的４０目胶粉混合料，随着添加剂量的降低，混合料的抗压强度逐渐降低。表３－１５常温法胶粉无侧限抗压强度Ｏ％１２０＋５％１２０＋１０％１２０＋２０％１２０＋３０％平均值（ＭＰａ）３．１４２．９４２．９８２．６０２．５２标准差０．０９Ｏ．１７Ｏ．１３Ｏ．２００．１５变异系数２．７０％５．８８％４．４４％７．６６％５．８２４０＋５％４０＋１０％４０＋２０％４０＋３０％平均值（Ｍｅａ）２．６６２．３７２．３０标准差Ｏ．１７Ｏ．１９Ｏ．１１变异系数６．５２％８．２４％４．９３％３．３．２蠕变试验上一节介绍了橡胶粉混合料有优异的高温性能，为此本文采用两种不同的４３第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究手段来研究橡胶粉沥青混合料抗剪性能优越的力学机理，分别是不同温度条件下动静态蠕变以及贯入试验，所有试验均在ＭＴＳ材料试验系统上完成。动态蠕变的试验方法为：试验温度：４０℃或５０℃荷载形式：正弦波荷载振幅：０’Ｏ．１或Ｏ’０．２ＭＰａ试验时间：有效试验时间３０分钟采样方法：每隔３分钟连续采集１０个周期的荷载——变形状态，并将其平均，作为该时刻的试件蠕变水平。静态蠕变的试验方法为ｔ试验温度：４０℃或６０℃荷载形式：正弦波荷载振幅：０．１或０．２ＭＰａ试验时间：有效试验时间３０分钟采样方法：每隔３秒连续采集一次变形。０Ｏ０００Ｏ００钙们辐∞药∞坫加５０００５１０１５２０２５３０３５图３－３橡胶粉混合料不同掺量动态蠕变劲度模量曲线（４０＂１２，０．２肝ａ）图３－３、图３－４分别为一组典型的橡胶粉沥青混合料的动静态蠕变模量的试验曲线。从曲线看出，随着橡胶粉掺量的增加混合料的动静态蠕变劲度模量第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究都有不同程度的增大。进一步的试验表明，橡胶粉的目数对混合料的蠕变性能没有明显影响。对于普通沥青混合料，在５０＂Ｃ，０．ＩＭＰａ时（见图３－５）比４０℃，Ｏ．２ＭＰａ的劲度模量明显降低，但对于胶粉混合却正好相反，劲度模量非但没有降低，反而有明显增加。由此反映出干拌法橡胶粉混合料具有不同于一般沥青混凝土的优越的高温性能。＾乱订一『譬ｌＩＩ咖ｌ辎、｛气＼｜瑙．、＼＼蔼怕．～—毒：，：—、公、．一艋—’‘●Ｌ———～一嘲一——ｉ￥’－１＿－—Ｊｒ—＿－－一－Ｏ５１０１５２０２５３０３５时间（分钟）图３－４橡胶粉混合料静态蠕变劲度模量曲线（４０＂Ｃ，０．２ＭＰａ）１４００盘１２００考１０００７＼卿８００ｌ慧６００ｌ。福４００人ｋ＼ｊ一弋？＼丝２００臀１·、＝—■ｈ７＿—，｝～“Ｏ０５１０１５２０２５３０３５时间（分钟）图３－５橡胶粉混合料不同掺量动态蠕变劲度模量曲线（５０℃，０．１肝ａ）４５３．３．３贯入试验第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究贯入试验是近些年来一种新兴的研究混合料抗剪强度的试验方法。其采用两种简单的压缩试验方法，结合有限元的分析计算可以得出沥青混合料的抗剪强度和抗剪指标（ｃ、由值）。一种是常用的无侧限抗压强度试验，它可以得出相当于围压ｏ３＝０时，混合料的ｏ１值（抗压强度）；另一种是类似于土工ＣＢＲ试验方法，采用直径ｄ＝２．５４ｃｍ的圆柱形压头进行无侧限条件下的贯入试验，得到贯入强度，根据这个数值采用三维有限元的方法可以计算出混合料贯入破坏时的０ｉｇ和ｏ３９。由此得到摩尔—库仑圆上的两个极限状态的点，就可以计算出材料的抗剪强度参数。具体来说：对于抗压强度试验，试件的０强度；对于贯入试验，ｏ限元计算出的应力系数。表３－９为一组橡胶粉沥青混合料在不同温度、不同目数、不同掺量情况下的贯入试验结果，结果表明，贯入试验表现出橡胶粉的掺量对混合料的ｃ、由值影响远大于目数的影响。在三个温度下，随着橡胶粉掺量的增加混合料的ｃ值下降，由值提高。表３－１６橡胶粉混合料贯入试验分析结果混合料类型Ｏ％３＝Ｏ；ｏＩ＝Ｆ／Ｓ，Ｆ为试件的抗压ｌ、Ｑ３＝Ｆｇ·ａ１，Ｆｇ为贯入强度，Ｑ３是采用三维有试验温度２５＂Ｃｃ值０．３８２０．３７０试验温度４０℃试验温度６０℃ｃ值０．１０１０．０７１０．０５６０．０４５０．０５１０．０４４０．０７５由值４４．０４４４．６４４５．０８４６．３１４４．９７４５。２５ｃ值０．１７７由值４３．８２４３．７３４４．２４由值３９．１２４１．５６４１．６９４４．７３１０％２０％３０％０．１６４０．１４４Ｏ．１１９０．１２４０．１２９０．１７４０．３４３０．２８８０．３０６４４．９４４５．６６４２．７９４４．４８４０目８０目１２０目４４．４９４１．６３４１Ｉ７６０．３２６０．３７０４５．８０随着温度的增加，混合料的ｃ、由值均有不同程度的下降。在高温条件下胶粉混合料巾值仍明显大于无胶粉的混合料，而胶粉混合料的Ｃ值下降幅度增第３章ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料性能研究加。这也是由于胶粉混合料沥青膜偏薄的原因。从目数角度看，１２０目胶粉混合料的Ｃ值大于８０目和４０目；４０目胶粉混合料的由值大于８０目和１２０目。３．３．４综合分析通过本节的试验分析，对橡胶粉改性沥青混合料的力学性能可以得出一下基本结论：１、沥青混合料中掺加橡胶粉后，混合料的弹性明显增加，表现为回弹变形增大，模量减小。这种弹性增加主要是由于混合料中橡胶粉颗粒本身的弹性作用引起的，混合料的弹性增大，对其承受动态荷载作用下的受力状态的改善十分有利。同时混合料的阻尼增大，说明混合料的粘性增大。蠕变试验结果表明，橡胶粉混合料在高温条件下表现出比一般混合料更加优越的力学性能。２、贯入试验表明，橡胶粉掺入混合料后，混合料的内摩擦角增大，而粘聚力有所降低。粘聚力降低是由于橡胶粉混合料中石料表面的沥青膜减薄所造成的，表现为混合料的强度降低，上节中混合料冻融劈裂强度降低也是这个原因。但内摩擦角的增大对提高混合料的高温性能十分有利。由于内摩擦角对温度变化的敏感性远小于粘聚力，因此在超高温条件下对混合料高温性能改善更为有利，这已被实际工程所验证。３、贯入试验可以计算出混合料的内摩擦角和粘聚力参数。３．４本章小结本章首先对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料配合比设计进行了研究，在此基础上，通过大量的试验对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料的路用性能和力学性能进行了研究。结果表明，橡胶粉掺加到沥青混合料中后，可以显著地改善混合料的高温性能、低温性能和抗疲劳性能，与此同时，也表现出较好的力学性能。４７第４章生产工艺与试验路铺筑、观测第４章生产工艺与试验路铺筑、观测４．１ＳＢＳ橡胶复合改性沥青生产工艺概述ＳＢＳ改性沥青的加工过程一般包括改性剂的溶胀、磨细分散、发育三个阶段。ＳＢＳ橡胶复合改性沥青经过试验验证，免去了溶胀阶段，因此本文使用的橡胶粉基本为６０目，比较细，在溶胀阶段在罐中容易集结成团，因此发育阶段是关键。每一阶段的加工温度和时间是关键因素。一般来说，分散温度为１８０℃左右。加工时间则视加工工艺及技术质量控制确定（一般应控制在３０ｒａｉｎ’６０ｍｉｎ范围内）。因ＳＢＳ及橡胶粉与沥青之间存在相容性问题，容易导致在热贮存条件下发生离析现象，所以可根据实际情况采用施工现场加工的办法即产即用来生产改性沥青。如果在方便运输及解决好稳定性的同时采用工厂生产方式也是可行的。在一定运输半径内，固定式设备可较好地发挥大生产的作用。在生产方法上主要有三种，既搅拌法、胶体磨法和高速剪切法，这三种方法的排列顺序与技术提高的阶段性也是相符的。即最早是搅拌法，然后是胶体磨法，再到高速剪切法。目前，国内外对高速剪切法最为推崇。４．２ＳＢＳ橡胶复合改性沥青生产工艺研究４．２．１现有生产工艺及设备４．２．１．１生产工艺本论文采用的生产工艺属于复合性改性沥青，具体生产工艺如下：ａ、沥青（１４０’１５０＂Ｃ）由基质沥青罐输送到快速加热器，瞬间加热沥青至第４章生产工艺与试验路铺筑、观测１７５℃’１８５℃。ｂ、将预热好的基质沥青连同预定剂量的ＳＢＳ改性剂，输送至剪切磨生产出ＳＢＳ一沥青混合物（沥青９８％’９９％，ＳＢＳＩ％’２％）ｃ、使研磨后的ＳＢＳ—沥青混合物进入发育罐进行发育，保持发育温度为１８０℃，进行搅拌并打循环持续２小时。ｄ、使发育好的ＳＢＳ—沥青混合物再次进入高速剪切磨，同时加入预定剂量的废胎胶粉（橡胶粉经过筛滤除杂），ＳＢＳ—沥青混合物和橡胶粉的比例为９０％：１０％，同时添加０．３％的稳定剂。经高速剪切后一同经强力泵输送至橡胶沥青成品罐发育。经胶体磨刚生产出的橡胶沥青其橡胶粉颗粒在２－３０微米。ｅ、使混合物发育／发育２小时，同时进行搅拌。ｆ、发育完成后的沥青结合料便可用于拌和机生产沥青混合料。４．２．１．２改性沥青的生产设备：本论文的改性沥青是一套固定式设备，该设备主要组成部分为：ＭＰ－８Ｓ高速剪切磨，快速加热系统、ＳＢＳ、橡胶粉与沥青的上料系统、ＳＢＳ与沥青的计量称重系统、加热恒温系统、搅拌系统、高速剪切磨研系统、空压机供气系统、成品贮存系统、自动控制系统等。成品贮存罐用于贮存成品改性沥青，其大小取决于改性沥青设备的生产能力，容积为３０ｍ３左右。因为复合性改性沥青的特性，成品贮存罐配有强力搅拌系统，以防止离析及保证改性剂的分布均匀性。为保持改性沥青的温度，罐体设有保温层，并用导热油加热。具体工作时，计量好的沥青和ＳＢＳ，经剪切后输送至中转罐，通过搅拌器在罐内搅拌，罐的大小同样取决于改性沥青设备的生产能力。罐外有保温层，并用导热油为其加热保温。闸阀管道循环系统将沥青罐、搅拌罐，高速剪切磨机及剪切磨和成品贮存罐连接成为单项、双项或多项的循环系统。管道循环系统同样用导热油加热保温。４９第４章生产工艺与试验路铺筑、观测４．２．２ＳＢＳ橡胶复合改性沥青生产设备参数选择依据确定改性沥青生产成套设备各主要部件参数选择的依据是成套设备的设计生产能力，但由于它是由多台设备组成的一种成套设备，因此其各设备之间就存在着相互制约及合理匹配的问题。解决这一问题的原则是：首先应合理地确定成套设备中主导设备的设计生产能力，然后以此为基础来匹配其它各设备的生产能力。对于改性沥青成套设备来说，它的核心设备是剪切磨，而各搅拌罐则是它的主导设备。当以上两项的容量和基本参数确定之后，其它设备应以此为依据进行匹配。高速剪切磨机是整个工艺流程中最关键的生产设备，相同的磨机条件下，在其它因素的影响下会有不同的产量，而且变动的范围也很大。系统中的其它设备，生产能力的影响因素不像搅拌罐那样复杂，所以能满足高速剪切磨机的最大设计生产能力并适当留有余地即可。４．２．３影响生产能力的因素ａ．设计因素搅拌罐的容量、数量、发育时间、搅拌速度以及搅拌器的单轴、双轴叶桨的形式、角度等参数一旦确定，产品的技术性能也就确定了。当改性沥青混合物在搅拌罐中进行搅拌时，有垂直平面和水平平面两种交叉的环形流动。垂直平面内的运动：在运行过程中处于搅拌罐底部的沥青混合物被叶桨搅向上方，然后又靠其自重自由流动下来，并与继续向上冲击的混合物相碰撞，从而在混合物的上方形成涡流。水平平面内的运动：由于叶桨与搅拌轴呈４５。角布置，而且二轴上的搅拌叶桨方向相反，因此当叶桨旋转时，使混合物沿轴向螺旋推进，在水平方向上形成了不断的圆周运动，还有在叶桨的搅拌重叠区，由于混合物方向相反，所第４章生产工艺与试验路铺筑、观测以形成了混合物的水平翻转作用。ｂ．成品罐容积因为改性沥青生产工艺的特殊性，所以它是一个周期性过程，因此生产会受到相应制约。４．２．４沥青罐与管道的加热及保温由于复合改性沥青的高粘度性成品储存罐需要底部与侧壁加热，而且保存温度不低于１８０度。４．２．５沥青泵的选择普通沥青输送压力为６个压，根据改性沥青的特点选择了１０个压的齿轮泵，以保证沥青在输送中流量的稳定性。４．２．６成品发育与存储复合改性沥青生产出成品后，应该在储存罐中发育２个小时后才能用于生产，在发育过程中温度要保持在１８５。Ｃ左右，而且要不停搅拌。４．３试验路基本资料桓盖线新开岭至板长峪段（Ｋ３６１＋８８５－Ｋ３８３＋３９５．６２）路面大修工程位于辽宁省营口市盖州境内，全长２１．５０５公里。路面宽度为７米。其中Ｋ３６１＋８８５一Ｋ３７３＋０００段路面结构为：１５锄厂拌水泥稳定砂砾底基层＋１５锄厂拌水泥稳定砂砾基层＋４锄中粒式沥青混凝土下面层＋３锄细粒式改性沥青混凝土；Ｋ３７３＋ｏｏＯ—Ｋ３８３＋３９５．６２段为橡胶复合改性沥青混凝土路面试验段。路面结构为：１５锄厂拌水泥稳定砂砾底基层＋１５锄厂拌水泥稳定砂砾基层＋５锄橡胶复合改性沥青混凝土面层。本项目工程由营口市公路工程总公司第六公司施工，工程于２００７年３月开工，２００７年９月竣工。第４章生产工艺与试验路铺筑、观测本工程由辽宁省勘测设计公司设计，路面设计采用双圆均匀布荷载作用下多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标。同时对沥青混凝土路面半刚性基层、底基层进行层底拉应力验算。路面位于沥青路面气候分区的２－２区，设计初期混合交通量１４６７台／日，设计年限１２年，交通量年增长率５％，行车道在设计年限内一个车道上的累计当量轴次为１０１．７万次，根据土组及稠度，回弹模量ＥＯ＝３０Ｍｐａ，设计弯沉值为Ｌｒ－－４１．５（０．０１ｍｍ）。４．４试验路铺筑４．４．１组织机构项目负责人：刘国元检测负责人：王岩技术负责人：霍艳彬安全负责人：刘崇科施工负责人ｇ赵斌内业负责人：王月４．４．２施工前准备工作。开工前对计划使用的原材料已委托市质监站进行质量检验，施工所需各试验室数据齐全。对机械设备、测量仪器、机具及各种实验一起等已经进行了全面的检查、调试、校核、标定、维修核保养，主要施工机械的易损零件有适应储备。４．４．３人员、材料、设备准备技术人员４名（中线放样、中桩高程控制、中桩高程跟踪、控制桩保护与恢复），试验员４名（沥青含量、沥青混合料级配检验、粗细料筛分、矿粉试验。沥青混合料马歇尔稳定度试验、针入度、软化点、延度试验），管理人员６人（材料员２人、拌合站２人、收料员２人）ｊ施工人员２人，机械人员２人，机械手５人（压路机２台，水车１台，摊铺机２台），劳务人员３０人，安全员２人。原材料进场前已经过检验，机械设备已经过检修。第４章生产工艺与试验路铺筑、观测表４－１序号机械名称规格型号数量（台）１双驱双振压路机１８Ｔ１２双驱双振压路机１４Ｔ１３沥青混凝土摊铺机１８００－１１４水车８Ｔ１５自卸汽车ＣＣＪ３１６０ＤＫ１０表４－２序号仪器名称规格型号数量１全站仪来卡２１２水准仪自动安平２３标准筛ｌ４三米直尺１５钢尺５０米ｌ６取芯机１７电热干燥箱ｌ８弯沉仪１４．４．４摊铺温度控制及碾压成型：（ａ）我们采用一台１８Ｔ双驱双振压路机合一台１４Ｔ的双驱双振压路机进行碾压。（ｂ）碾压过程中压路机在每遍碾压时都一直压至摊铺机熨平板的正后方。（ｃ）初压不同于普通沥青混凝土的铺筑，我们采用震动压路机振压，这样的好处是在混合料温度还较高的情况下获得较高的初压密实度。通常复压所增高的压实度是较小的。由于橡胶混合料是属于嵌锁型结构，有较大的抵抗水平推力的能力，因此橡胶碾压一开始用振动压路机不至于导致很大的混合料推移。（ｄ）为了尽快的使压实作业在较高的温度进行，初压和复压至少应配备两台压路机同时进行碾压。初压和复压通常在６遍完成。（ｅ）初压开始温度控制在１５０—１６０℃内，初压结束温度控制在１４５－１５０℃内，复压结束温度要大于１０５℃。（ｆ）压路机的碾压段长度与摊铺速度平衡为原则选定，并保持大体稳定。第４章生产工艺与试验路铺筑、观测（ｇ）压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，可向碾压轮洒少量水。（ｈ）压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或停车等候。振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。（ｉ）对压路机无法压实的构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区，应采用振动可夯压实。（Ｊ）在当天碾压的尚未冷却的沥青混合料层面上，不得停放任何机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。４．４．５ＳＢＳ橡胶改性沥青路面施工温度可参照下表：表４－３工序控制温度℃℃１７０－１８０１９０－２２０１７５—－１８５测量部位沥青加热罐热料提升机运料车运料车贮存罐与运料车摊铺机摊铺层内部碾压层内部碾压层内部路表面沥青加热温度集料加热温度混合料出厂温度℃混合料最高温度℃，≤混合料贮存温度℃摊铺温度初压开始温度复压最低温度碾压终了温度开始交通温度℃℃℃℃℃，≤１９５降低不超过１０１７０－１８０１６５－１７０１４０——１５０１１０４５施工时气温应大于１５℃，下雨、表面潮湿等情况下不得施工。综合国内外研究结果，为了保证施工温度，应该注意以下环节：添加了废旧胎胶粉的改性沥青制作温度应满足胶粉充分融化及分散均匀的需要。ＳＢＳ橡胶复合改性沥青宜随配随用，不得长时间存放，对现场制作必须不问断地搅拌，以防沥青离析。制作好的沥青温度应该满足沥青泵输送及喷嘴均匀喷出的需要。在满足施工的前提下，沥青的加热温度需控制在１７０－１８０。Ｃ以下，才不用过分担心沥青的老化影响。４．４．６ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料运输ＳＢＳ橡胶复合改性沥青应采用自卸车辆运输，车辆的数量应与摊铺机的数第４章生产工艺与试验路铺筑、观测量、摊铺能力、运输距离相适应，在摊铺机前应形成一个不间断的供料车流。为了便于卸料，运输车的车辆底板和侧板应抹一层隔剂，并排出可见游离余液。使用油水混合料液作隔剂时，应严格控制油与水的比例。严禁使用纯石油制品。运料车装料时，应通过前后移动运料车来消除粗细料的离析现象。一车料最少应分三次装载，对于大型运料车，可分多次装载。混合料在运输过程中应采取保温措施，雨季施工时应采用防水布遮盖整个运料车。４．４．７ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料摊铺与压实ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料的摊铺应符合“公路沥青路面施工技术规范羚的有关规定。混合料应保持连续、均匀、不间断的摊铺。摊铺速度２－４米／分钟。摊铺成型碾压完成前严禁人员在路面上行走，确保路面平整度。对于能够在人行道上处理的收水井、检查井等要在人行道上处理，路中的检查井在初压后由专人负责处理。ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料的压实应根据路面宽度、厚度、混合料温度、气温、拌和、运输、摊铺能力等条件综合确定压路机数量、质量、类型以及压路机组合、编队等。宜采用双轴双钢轮压路机，填压路机轮迹的重叠宽度不应少于２０ｃｍ。初压在混合料摊铺后较高温度下进行，紧跟摊铺机进行碾压，碾ｃｍ。复压采用钢轮振动压后进行，终压采用钢轮压路机通过一年的试运行，我们总结了如下特点：ａ）、优异的抗疲劳性，提高路面的耐久性；ｂ）、由于胶结料含量高、弹性好，提高了路面对疲劳裂缝、反射裂缝的抵５５压长度不大于３０米，不得产生推移、开裂，压路机应从下坡脚向上坡脚碾压，相邻碾压带应重叠３０碾压，碾压至无轮迹。在有超高的路段施工时，应先从低的一边开始碾压，逐步向高的一边碾压。４．５试验路施工评价第４章生产工艺与试验路铺筑、观测抗能力；Ｃ）、较强的低温柔韧性，了路面的温度敏感性；ｄ）、因为胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂，故提高了道路抗老化、抗氧化能力，提高了路面抗车辙、抗永久变形能力；ｅ）、提高道路的耐久性和性能；ｆ）、橡胶中的碳黑能够使路面黑色长期保存，与标线的对比度高，提高了道路的安全性。ｇ）、橡胶沥青用于沥青混合料时，由于施工厚度薄，施工迅速，减少了施工时间，同时提高了经济效益。第５章结论与展望第５章结论与展望论文对ＳＢＳ改性沥青和废橡胶粉改性沥青的国内外研究现状做了比较全面的介绍和分析，在分析ＳＢＳ和橡胶粉对沥青的改性机理的基础上，做了大量的试验，得到结论如下：ｌ、斜交胎中天然胶含量较高，其橡胶沥青的高温性能和低温性能等多项指标明显优于子午胎的橡胶沥青，因此在路用橡胶粉的技术标准中应该明确天然胶的含量，此外，路用橡胶粉的技术标准中不宜限定纤维的含量，但是应对纤维的形状予以，２、结合橡胶粉沥青的性能和我国的具体情况，参考国外的标准，橡胶沥青的技术指标继续沿用软化点、针入度、延度（５℃）三大指标，同时增加粘度、弹性恢复等技术指标。３、通过试验选出三种最优的ＳＢＳ废橡胶粉聚合物改性沥青的配方，可以使聚合物改性沥青混合料有最优的性能，同时试验的结果表明，聚辛烯橡胶与ＳＷＤ稳定剂对提高改性沥青性能有很大作用，因此建议使用填加剂。４、橡胶粉掺加到沥青混合料中后，可以显著地改善混合料的高温性能、低温性能和抗疲劳性能，与此同时，也表现出较好的力学性能。５、对ＳＢＳ橡胶复合改性沥青的生产工艺进行了研究。６、试验路的检测结果表明：ＳＢＳ橡胶复合改性沥青混合料有很好的路用性能，可以加大推广使用。此外，由于橡胶粉比ＳＢＳ等改性剂便宜很多且掺量大，甚至替代了一部分细集料甚至矿粉，从而相比其它改性沥青可降低成本。最重要的是，复合改性橡胶沥青同橡胶沥青相比，由于油石比同普通改性沥青比提高为５％一６％，而橡胶沥青通常为７％以上甚至８％，计算下来，复合改性比纯橡胶沥青便宜２０％左右，比ＳＢＳ改性沥青也要低５％左右，因此从经济性的角度出发，ＳＢＳ橡第５章结论与展望胶粉复合改性沥青的应用前景也十分广阔。致谢致谢本课题在选题及研究过程中得到李立寒教授的悉心指导。李教授为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。李教授一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。对李教授的感激之情是无法用言语表达的。再次向李教授表示诚挚的敬意和谢忱１５９参考文献参考文献［１］张登良．沥青路面．北京：人民交通出版社，１９９８［２］郭淑华，吉永海，王子军．ＳＢＳ结构对改性沥青性能的影响．石油沥青．２００１，１５（３）：２９［３］李明国，牛晓霞，李豁．高聚物化学网络改性沥青混合料强度试验研究．公路．２００２，３：６６［４］黄云涌，刘朝晖．热塑性橡胶ＳＢＳ改性沥青使用性能研究．石油沥青．２０００，１４（４）：１６［５］刘祖广，王仕峰，王迪珍．ＳＢＳ改性沥青的结构与性能．合成橡胶工业．２００４，２７（１）：３９［６］ＬｕＸ，ＩｓａｃｓｓｏｎＵ．Ａｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎｏｆｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄｂｉｔｕｍｅｎｓｆｏｒｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＴＲＩＴＡ－ＩＰＡＲ９５—２６［７］原健安．用ＤＳＣ分析聚合物对改性沥青性能的影响．石油沥青．１９９７，１１（２）：２３［８］沈金安等．沥青及沥青混合料路用性能，人民交通出版社，２００１［９］交通部阳离子乳化沥青课题协作组编著：阳离子乳化沥青路面［１０］武和平等：高等级公路路面结构设计方法，人民交通出版社，１９９９年５月；［１１］Ｍａｓｓｏｎ，Ｇ．Ｍ．Ｐｏｌｏｍａｒｋ．ｂｉｔｕｍｅｎｓｃａｎｎｉｎｇｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙｍｏｄｕｌａｔｅｄＢ．Ｖ．，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ２００１：１０５－１１４ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｈｏｌｌａｎｄ：ＥｌｓｅｖｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅ［１２］Ｘ．ＬｕａｎｄｂｕｔａｄｉｅｎｅＵ．Ｉｓａｃｓｓｏｎ．Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｐｏｌｙｍｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｔｙｒｅｎｅｓｔｙｒｅｎｅｂｉｔｕｍｅｎ［Ｊ］．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９７，１１（１）：２３—３２［１３３Ｘ．ＬｕａｎｄＵ．Ｉｓａｃｓｓｏｎ．ｏｆｓｔｙｒｅｎｅ—－ｂｕｔａｄｉ——ｅｎｅ——ｓｔｙｒｅｎｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄｂｉｔｕｍｅｎｓ－－ＣｏｍｐａｒａｓｉｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｐｄｓａｎｄｄｙｎａｍｉｃａｌＶｏｌ１９９７ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＴｅｓｉｎｇｓｔｏｒａｇｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎ，［１４］ＩｓａｃｓｓｏｎＬＵ．Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｔｙｒｅｎｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔｙｒｅｎｅｂｕｔａｄｉｅｎｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄｂｉｔｕｍｅｎ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，１９９７，３０：２０４—２０９［１５］韩秀山：我国废旧橡胶利用的发展趋势，再生资源研究，Ｎ０．１，２００１．［１６］沈金安．改性沥青与ＳＭＡ路面．北京：人民交通出版社，１９９７［１７］张争奇，隋玉东．改性沥青室内及试验路研究．西安公路交通大学学报，２００１．１，２０（１）：８－１１参考文献［１８］黄卫东等．ＳＢＳ改性沥青的混合原理与过程．同济大学学报，２００２，３０（２）：１８９－１９２［１９］黄卫东，孙立军．聚合物改性沥青的试验方法和评价指标．中国市政工程，１９９９．１２，８７（４）：３－７［２０］张玉贞等．ＳＢＳ改性沥青的相容性和稳定性机理．石油学报，２００２，２３（２）：６８－７２［２１］王仕峰．苯乙烯一丁二烯共聚弹性体改性沥青的研究．广州：［华南理工大学博士学位论文］，２００１［２２］温贵安等．储存稳定的ＳＢＳ改性沥青动态力学性能．合成橡胶工业，２００１，２４（５）：２４７—２７７［２３］郝培文等．ＳＢＳ与沥青相容性研究．西安公路交通大学学报，２００１，２１（２）：５４－５６［２４］郝培文等．ＳＢＳ与沥青相容性研究．石油炼制与化工，２００１，３２（３）：２７—２９［２５］梁乃兴，李明国．ＳＢＳ改善沥青路用性能及机理研究．长安大学学报（自然科学版），２００２．３，２２（２）：１７—２０［２６］于涛等．ＳＢＳ改性沥青的生产技术．辽宁交通科技，２００３，６：２７—２９［２７］张帆，李三喜等．ＳＢＳ改性沥青的制备与性能．沈阳化工学院学报，２００３．３，１７（１）：２５－２８［２８］徐世法，王劲松等．ＳＢＳ改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究．公路，２００３．９，９－１３７—１４２［２９］郭艳，蒋遥明等．用ＤＳＣ研究改性沥青体系的热储存稳定性．高分子材料科学与工程，２００３．７，１９（４）：１４４—１４７［３０］孙大权，吕伟民．反应性ＳＢＳ改性沥青热储存稳定性研究．中国公路学［３１］陈信忠，温贵安等．路用沥青聚合物改性新方法．公路交通科技，２００１．４，１８（２）：２—４［３２］武金明，姚德宏：丁苯橡胶乳液改性道路沥青的研究，石油炼制与化工，［３３］武金明，姚德宏：现场拌和法丁苯橡胶改性沥青在高等级道路上的应用，［３４］张力，张俊巍等：橡胶粉沥青材料的试验研究，吉林省公路学会学术论文［３５］ＭｙｈｒｅＭ．Ｊ．ｅｔａｌ．ＵｔｉｌｉｚｉｔｉｏｎＯｆｃｒｕｍｂｒｕｂｂｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｐｈｙｓｉｃａｌｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｒｕｂｂｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＲｕｂｂｅｒＷｏｒｌｄ，２００７，２１４（２）：［３６］ＡｎｄｅｒｓｏｎＤＡ，ＤｕｋａｔｚＥＬ，ＰｅｔｅｒｓｅｎＪＣ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆａｎｔｉｓｔｒｉｐｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｐｈａｌｔｃｅｍｅｎｔ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＡｓｐｈａｌｔＰａｖｉｎｇ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ．２００２，５１：２９８６ｌ报，２００２．１０，１５（４）：１－３Ｖ０１．２５，Ｎｏ．６，１９９４石油炼制与化工，Ｖ０１．２５，Ｎｏ．６，１９９４．集，２００２４２－４６．ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｄｄｉｔｉｖｅｓｏｆ参考文献［３７］Ｊａｍｅｓ［３８３ＫｉｎｇＥｆｆｅｃｔｏｎＲ，ＨｉｃｋｓＲＧ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒ－ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｏｕｒｎａｌｏｆＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＡｓｐｈａｌｔＰａｖｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ．２００４：５６～５７３ＪＢ．ＰｏｌｙｍｅｒｏｆＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＢｉｎｄｅｒ’ｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＧＮ，ＭｕｎｃｙＨＷ，ＰｒｕｄｈｏｍｍｅＭｉｘＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＪｏｕｒｎａｌＡｓｐｈａｌｔＰａｖｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ．２００３，（７）：５０５＂－－５１９［３９］李立寒，张南鹭．道路建筑材料．同济大学出版社．１９９９：１１１～１３０［４０］Ｂａｈｉａ（７）：ｌ～１ｌＨＵ，ＨｉｓｌｏｐＷＰ，ＺｈａｉＨ．ｅｔｃ．．Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｓｐｈａｌｔｂｉｎｄｅｒｓｉｎｔｏｓｉｍｐｌｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｂｉｎｄｅｒｓ．ＡｓｐｈａｌｔＰａｖｉｎｇＴｅｃｈｎ０１．２００１，个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果个人简历：王建国，男，１９６９年１月生。１９９０年毕业于同济大学道交系获得学士学位。现任营口市公路管理处副、副，主持行政工作。党员，系营口市第十届党代表，市十四届政协委员，辽宁省公路学会道路分会执委。２００４年至今在学期间，主持完成辽宁营口地区公路工程建设项目２９０余项，修建县级以上公路近百条１０２０公里，桥涵１３８座／５１６２延米，其中以国道庄林线为代表的三十余项工程，获省级精品工程奖，辽宁营口立交桥获交通部优秀工程奖。期间完成的主要技术成果：１、２００４年在全国率先采用以乳化沥青为添加剂的大面积道路冷再生技术，完成一级公路营大路２０公里柔性基层再生道路项目。２、２００６年试验应用发泡沥青技术修建上白线试验路取得成功。３、２００７年引进国内第一台纤维同步封层机，仅两个月时间就在辽宁抚顺、大连、营口大面积应用，为我国增添一项道路养护新技术。４、２００８年完成国道庄林线营盖段高模量沥青与橡胶沥青组合应用，０９年年度全省己推广．主要获奖：１、主持营口立交桥建设获交通部优秀工程一等奖。２、２００６年度获辽宁省公路学会优秀工程师称号。３、２００７年度获评为全国百佳公路工程师称号，全省仅两名同志获此荣誉。４、２００８年主持的三个课题《公路工程路面施工动态质量监控系统》获市二等奖，及ＳＢＳ橡胶复合改性沥青性能研究》、＜冷再生技术应用与研究》获三等奖。。已发表论文：［１］王建国．桥梁项面中心定位一种方法．辽宁交通科技，１９９６－３［２］王建国．宣城地区水毁防治经验．辽宁交通科技，２０００－４［３］王建国．防治桥头跳车的技术研究．北方交通，２００８—４１４］王建国．路面机械设备改进与质量过程控制．机械设计与制造，２００８－５［５］王建国．嵌入式技术在机械设备智代改造中的应用．辽宁交通科技，２０００—４［６］王建国．法国纤维封层技术与应用．交通世界［７］王建国．泡沫沥青在辽宁旧油改造中的实验应用．中国公路，２００６－２２社会兼职：１、辽宁省公路评标专家库成员２、辽宁省交通厅道路科技推进组十三名成员之一，也是全省十四个市唯一一名基层代表．３、辽宁省公路学会理事、道路专委会执委。４、市十届党代表、十四届政协委员。SBS橡胶复合改性沥青性能与应用研究

作者：

学位授予单位：被引用次数：

王建国同济大学1次

1.郭淑华,吉永海,王子军,龙军 SBS的结构对改性沥青性能的影响[期刊论文]-石油沥青 2001(03)

2.李明国,牛晓霞,李豁,马健萍,孙长新 高聚物化学网构改性沥青混合料强度试验研究[期刊论文]-公路 2002(03)3.刘祖广,王仕峰,王迪珍 SBS改性沥青的结构与性能[期刊论文]-合成橡胶工业 2004(01)4.韩秀山 我国废旧橡胶利用的发展趋势[期刊论文]-再生资源研究 2001(01)

5.张争奇,隋玉东 改性沥青室内及试验路研究[期刊论文]-西安公路交通大学学报 2000(01)6.黄卫东,孙立军 SBS改性沥青的混合原理与过程[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版) 2002(02)7.王仕峰 苯乙烯-丁二烯共聚弹性体改性沥青的研究[学位论文]博士 2001

8.梁乃兴,李明国 SBS改善沥青路用性能及机理研究[期刊论文]-长安大学学报(自然科学版) 2002(02)9.于涛 SBS改性沥青的生产技术[期刊论文]-辽宁交通科技 2003(03)

10.张帆,李三喜,李旭日,刘海涛,李常春 SBS改性沥青的制备与性能[期刊论文]-沈阳化工学院学报 2003(01)11.徐世法,王劲松,钱培中,周朝晖 SBS改性沥青质量检测及路用性能评价指标的研究[期刊论文]-公路 2003(09)12.郭艳,蒋遥明,李超,张爱民 用DSC研究改性沥青体系的热储存稳定性[期刊论文]-高分子材料科学与工程 2003(04)13.孙大权,吕伟民 反应性SBS改性沥青热储存稳定性研究[期刊论文]-中国公路学报 2002(04)14.陈信忠,温贵安,朱玉堂,张隐西 路用沥青聚合物改性新方法[期刊论文]-公路交通科技 2001(02)

1.贾文涛 橡胶沥青及其混合料路用性能研究[学位论文]硕士 2013

引用本文格式：王建国 SBS橡胶复合改性沥青性能与应用研究[学位论文]硕士 2009

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工程概况

刘家湾北段市政工程总长度545m；道路设计红线宽度主线30m,一副路面；车行道16m;绿化带2*4m；人行道2*3m。

刘家湾北段市政工程设计内容包括：道路、雨水、污水、给水、照明、弱点管道、标志标线工程。技术指标：

1、道路性质：城市主干道（2级）2、设计行车速度：40km/h3、使用年限：15年

4、车行道、人行道设计坡度：2%主要设计依据：

1、咸阳市住房和城乡建设局：“刘家湾北段市政工程”设计委托书。

2、咸阳市城乡规划建筑设计院：“咸阳市彬县泾河区建设规划图”。

3、《城乡道路设计规范》（CJJ37-90）

4、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（JGJ50-2001、J114-2001）

5、《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）6、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGD40-2004）7、《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）

-1

8、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）9、国家其它有关设计规范及标准。

第一章

1.1工程项目管理模式

项目经理部组成

项目经理部由公司总部授权管理，按照企业项目管理模式GB、T19001-ISO91001标准模式建立的质量保证体系来运作，质量管理为中心环节，以专业管理和计算机管理相结合的科学化管理。

项目经理部按照我公司颁布的《项目管理手册》、《质量保证手册》、《项目技术管理手册》、《项目质量管理手册》、《项目安全管理手册》、《项目成本管理手册》执行。

1.2 工程项目管理的主要目标质量目标：合格

工期目标：我公司投标自报工期为180日历天，满足建设单位的要求。在满足合同工期和工程质量的前提下，尽量加快施工进度，使工程提前交付使用，实现我公司

-2

的承诺。

成本目标：科学管理，精密组织，在“人、机、料、法、环”五个影响工程造价的因素方面加强管理和监控，杜绝返工等质量事故，提高工程一次验收合格率，从而降低工程的成本。

安全目标：确保不发生重大伤亡事故，杜绝死亡事故，轻伤事故频率控制在5%o以内。

文明施工目标：以创建“陕西省文明工地”，作为文明施工的标准。

消防目标：严格按照施工组织设计进行管理，消除现场所有的消防隐患，达到各级消防主管部门和公司上级主管部门的验收标准。

环保目标：创“绿色、无污染施工工地”。教育培训目标：选派年轻有发展潜力的技术人员参加公司举办的各类培训学习，与工程施工有关的先进技术可以单独联系在外学习。

协作目标：积极配合甲方、监理、设计院和其他相关单位的工作和监督检查，完成工程项目的施工，给公司创形象，为业主增光彩。

竣工回访和质量保修计划：根据我公司对业主的承诺，每年夏季对用户进行回访。根据第80号建设部令，《房屋建筑工程质量保修办法》的有关规定进行保修。房

-3

屋地基基础和主体结构工程，保修年限为设计规定的该工程的合理使用年限，屋面防水、卫生间防水以及外墙面和房间的防渗漏、保候修期为5年，供热系统保修期为二个采暖期，电气系统、给排水设备安装保修期为二年；装修工程保修年限为二年。其它保修期限由建设单位与我方以合同形式约定。

1.3项目组织机构及主要管理人员名单

本工程工期紧、任务重，本着“建造满意工程，提供优质服务，一切为了业主与用户”的原则，我公司将选配具有多年施工经验的管理人员及技术干部，组成一个高效精干，开拓务实、富有活力的项目经理部，在现场全权代表我单位行使管理职能，履行合同的各项权力和义务，确保该工程如期、高效、优质、安全建成。项目部下设工程技术室、财务室、物资设备室、预核算室及综合办公室，各部室配备专业技术人员，负责现场施工组织及质量、安全、技术、进度计划以及文明施工等各项管理工作，监督检查各分部、分项工程施工。项目组织机构及项目主要管理人员名单见附表。职务项目经理材料员施工员

-

姓名高志春尚文琴吴小茹

性别男男男

职称工程师助工助工

4

安全员雷明录男助工质检员范雄飞男助工专职安全员

郝卫星

男

技术员

项目组织机构图

项目经理

项目副经理项目总工程师

工程技术计统材料财办项目质量预算设备务公部

部

部

部

部

室

专职安全员专职质量员

施工作业班组

施工作业人员

第二章施工部署及总平面布置

-5

本工程质量标准要求高、计划施工总工期180日历天，期间经历雨期，工期较紧张。为了保证基础、面层、照明均尽可能有充裕的时间施工，优质高效地完成本工程，须充分考虑到各方面的影响因素，从任务划分、人力、资源、时间、空间的充分利用与合理配置上，科学部署，严密组织工程流水施工。2.1施工部署原则

为了保证基础、面层、排水、交通设施装饰均可能有充裕时间施工，保证如期完成施工任务，全面考虑各方面的影响因素，充分酝酿任务、人力、资源、时间、空间的总体布局。

2.2总体施工顺序和部署原则

总体施工顺序：基层工程、面层工程、排水工程、照明工程、竣工验收。2.3

工程组织分段流水作业，采用机动翻斗车运输；采取“样板法”施工，严格按照“三样板一顺序”法施工。2.4季节性施工的考虑

根据施工进度的安排，需历经雨季施工，编制较为详细的季节性施工措施，以加强质量控制与管理。2.5交叉施工的考虑

为了贯彻空间占满时间连续，均衡协调有节奏，力所

-6

能及留有余地的原则，保证工程总进度计划完成，需要采用基层、面层、排水和指示牌的交叉施工。2.6机械设备的投入

根据施工工程量和现场实际条件投入机械设备。灰土搅拌采用一台双卧强制式JS500型搅拌机，一台HPD电子配料机计量，配二台沥青泵车，机动翻斗车，进行现场材料运输。

2.7 施工流水段划分2.7.1基层工程施工流水段划分本工程基层不划分施工段。2.7.2排水施工流水段划分：

该工程施工划分为二个流水段流水施工。2.8 现场施工条件

2.8.1由业主负责提供现场施工的用电，现场施工用电总柜从变压器引入。2.8.2

业主在现场有供水点，作为现场临水的水源，水源的水管要求为φ100，以满足施工用水要求。2.8.3

进场前现场内有障碍物已消除，具备施工条件。2.8.4现场内地面全部硬化处理，做到无黄土外露。2.9

-

施工现场平面布置

7

详见现场平面布置图2.10施工扰民问题

本工程要认真考虑尽量减少施工扰民问题，并严格按照有关规定执行。

2.11临时用电、用水设计1.临电设计：

综合以上11组用电设备的计算负荷，取周期系数KP=KQ=0.8，则PJ=0.8*(53+27+.52.5+30.87+8.32+46.08+25.12+12+17.6+9.45+50.5)=0.8*332.44=265.95Kw

QJ=0.8*(54.09+27.54+46.2+23.15+11.07+61.27+25.62+12.24+13.2+7.09)=0.8×281.47=225.18KVASJ= =318KVA

现场供电为三级配电，即总箱、二级箱、三级箱(手提箱及插座箱)，两级空开、三级漏电保护。配电方式以放射和串接结合，采用三相五线制，供电选重型橡套电缆。考虑到现场实际情况及工程各个施工阶段的用电负荷情况，配电箱平面位置见施工平面布置图。2、临水设计a、临水计算

根据本工程现场实际布置特点，现场临时用水管道采用聚乙烯PE管。现场临时用水包括：施工用水Q1，现场

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生活用水Q2，现场消防用水Q3。其中计算如下：Q1=K1q1N1K1/8/3.6/300=1.15(16000+4000)÷8÷3.6÷300=2.7L/s)

Q2：现场施工高峰期施工人员按200人计算。Q2=q2N2K2/8/3600=200×20×1.5÷8÷3600=0.21L/s消防用水Q3：本现场物料堆放齐全，因此现场消防器材布置相当重要。根据现场施工临水水量规定，当施工现场占地不大于1ha（公顷）时，q3取15L/s。考虑管道漏水系数1.1,则q3=1.1×15=16.5L/s。现场施工用水干管管径D为：

D=SQR（4Q/π/v/100)=SQR（4×16.5÷3.14÷2÷100)=0.1=100mm。

b、临时用水布置说明

临时用水管管材采用镀锌钢管。埋地敷设，埋设深度为80厘米，以免被现场过往车辆损坏，冬季还可起到保温作用。用水由闸阀控制。供现场消防。现场设临时用水值班人员两名，负责现场用水的巡视维修。

增强职工的环保意识，节约用水，严禁水管出现跑、冒、滴、漏象，临时用水及消防平面布置见附图。

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第三章施工进度计划及措施

3.1工期目标

本工程我们经仔细研究，并结合我单位实际，在保证安全、质量的前提下用180日历天完成全部施工任务，并争取提前竣工。3.2工期保证措施

本工程按我单位较成熟的项目法管理，建立规范化的项目体系，实行项目经理负责制，成立本工程项目经理部，实行项目法施工，对本工程行使计划、组织、指挥、协调、施工、监督六项基本职能，配备有力的管理层，选择能打仗、并有大型建筑施工阶段组成作业层，承担本工程施工任务。3.2.1制度保证

3.2.1.1建立生产调度例会制度

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每周至少召开一次工程调度例会，检查上一次例会以来的工程计划执行情况，

布置下一次例会前的工作安排。找出拖延施工进度的原因，并及时采取有效措施保证计划完成。3.2.1.2动态控制施工进度的制度

采用施工进度总计划与月、周计划相结合的各级网络管理体系，进行施工进度计划的控制与管理，采用网络技术进行动态管理。在施工中抓主导工序，找关键矛盾，组织流水交叉，安排合理的施工顺序。做好劳动力调配和协调工作，通过施工网络节点控制目标的实际现保证各控制点工期目标的实现，从而进一步通过各控制点工期目标的实际，确保总工期控制进度计划的实现。3.2.1.3提高劳动工效，落实劳动承包制度

通过逐级签定劳动承包合同，约束劳动双方的行为。即项目部要求作业队在一定时间完成某项工作，必须及时提供充足的设施料，状态良好的设备以及必要的技术指导。谁违反合同就处罚谁，改变只约束作业队的“单方合同”。并实行合同价与工期指标挂钩，组织劳动竞赛等活动，充分调动作业层的积极性和主动性。确保劳动工效提高20-30%。3.2.2 劳动力保证

依据本工程的特点，与劳务队伍签订施工人员保证合

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同，同时与公司其他劳务分包商签订补充劳务合同，作为劳动力储备。一旦出现劳务队人员不能满足施工要求，立刻限期补充，如不能及时补充，项目部将执行与其他劳务分包商签订的补充劳务合同，以此补充劳动力原劳务队进行严厉处罚。3.2.33.2.3.1

加强技术管理工作，精心组织施工，合理安排好施工程序和流水作业，加快施工进度，缩短施工周期。3.2.3.2

科学地制订施工进度网络计划，强化计划管理，加强日进度计划控制、旬进度计划检查和月进度计划考核，以日进度促进旬进度，以旬进度保证月进度，以月进度确保总工期的实现。3.2.3.3

认真进行图纸预审和参加图纸会审，与设计单位加强联系和沟通，抓好设计变更的落实工作。3.2.3.4

在整个工程施工阶段合理组织立体交叉作业，充分利用场地、空间，加快施工进度。

3.2.3.5

充分利用技术、新工艺等科技手段，加快施工进度。

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施工技术保证

3.2.3.6

科学地制订季节性施工方案，合理安排冬雨季施工期内的工作内容，采取切实可行的有效措施确保产品质量，使工程持续和均衡进行，促进工程进度。

3.2.3.7

积极作好各种影响施工进度因素的预防工作，如停水、停电、风、雨天等，采取各种积极有效的措施和手段，如配备发电机、

蓄水箱、防雨布等，把不利因素降到最低。3.2.43.2.4.1

充分利用机械化程度高的有利条件，配备适宜的施工机械，减轻劳动强度，提高工作效率。3.2.4.2

加强施工机械、设备和设施料的配备、维修工作，充分保证施工进度的需要。3.2.53.2.5.1

本工程项目资金全部专款专用，确保施工中各项费用开支。3.2.5.2

施工期内如建设单位资金一时发生缺口，内部银行及时

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机械保证

资金保证

给予适当解决，满足工程进度需要。3.2.63.2.6.1

机械物资保障部积极协助项目部做好各种物资的供应工作。3.2.6.2

项目部保障部按施工预算和工程进度及时编制物资用量计划并组织采购和进场。及时对进场物资进行验收和质量验证，保证合格物资投入施工。3.2.73.2.7.1

做好职工思想教育工作，关心群众生活，提高食堂饭菜质量，夏季做好防署降温工作，及时供应茶水、饮料和绿豆汤、冬季做好职工宿舍的保温取暖工作。3.2.7.2

搞好现场文明施工，做好工地宣传和开展各种娱乐活动同，创造良好的的工作和生活环境，增强职工的凝聚力，形成一个团结、紧张、奋发向上的工作局面。3.2.7.3

开展劳动竞赛，建立奖励制度，精神鼓励与物资奖励相结合，激励施工管理人员和操作工人的生产劳动积极性。

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物资保证

后勤工作保证

3.3施工总进度计划图

施工总进度控制计划详见施工进度网络图。

第四章施工方案

根据工程概况，平面布置，施工组织机构，在充足劳动资源的基础上，将招标文件要求的实质性文字说明叙述如下：

（一）设备人员动员周期和人员、材料运到施工现场的方法

1、设备人员动员周期：一旦接到中标通知书，立即进行人员设备的动员和调遣工作。3天内派项目经理部的主要负责人进驻工地，与监理、业主接洽，详细勘察、了解沿线及场地情况，安排落实施工用地，着手水、电、路三通准备工作，对料场、预制场及机械停置场进行硬化。

按照施工工序的先后，组织相应机械同期进驻工地，做到“三通一平”，保证线位恢复、原材料试验、砼配合比设计、人员进场同步进行。

设备人员动员周期5天，其中主要工程机械和人员动员

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周期控制在3天之内。

2、设备、人员、材料运到施工现场的方法：大型机械设备如压路机、发电机组设备采用平板车运输，自卸汽车、吊车、洒水车等适合于公路行驶的设备，直接开往工地。其它小型机具及施工设备采用汽车运输。

主要材料如钢材、水泥等直接送货到场，碎石、砂等地材从当地料场采购，自卸汽车运到现场。汽油、柴油等其它材料在就地购买送往工地。（二）施工准备工作1、临时设施

（1）临时房屋：经理部拟设在道路旁，施工队部分考虑租住当地住房。

（2）临时用电：充分利用沿线已有电力资源，架设拌和场专用线路，用电率考虑70%。配备发电机组3套，工程自备用电率考虑30%。

（3）临时通讯：因沿线通讯设施较好，可采用安装电话解决通讯问题。施工中配备对讲机加强联系。（三）各分项工程的施工顺序及施工要点1、路基填方①施工顺序

填土：测量放样 —（场地、地表）清理—翻松—填前碾压—检查验收—纵横向取料—分层摊铺—推土机整平—洒水—碾压成型—检查验收压实度—合格进入下层施工。②施工要点

a、路基施工设计困难，挖掘机、推土机考虑大吨位履带式设备，压实设备应考虑双轮驱动振动压实设备，并作好土工实验。

b、取料、弃土场地因运输困难，应根据设计文件就近选择。

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c、应翻松30cm，进行填前碾压。d、严格控制层厚，填土不大于30cm。

e、做好临时排水设施，为保证压实度填筑宽度应两侧多填50cm。2、路基挖方测量放样—路基开挖—路床整理—大于120马力推土机稳压—振动压力机碾压—边坡防护—路基封闭 —检查验收。3、涵洞

（1）施工顺序：

施工放样—挖基—基底处理—混凝土基础 —安管—管缝处理—混凝土管座—防水沥青—涵背填料及夯实—涵顶填土。

（2）施工要点：

①基底夯实，墙后回填料密实，避免不均匀沉降。②混凝土强度达到75%以上方可进行路基填土。③涵管安装时要位置要准确，不得碰掉棱角。（四）主要工程项目的施工方案1、路基土石方工程施工方案

本标段全长775.136m,该段路基土方施工安排一个作业队，按顺序进行施工。

（1）基准点、导线点、水准点复测

测量人员组织对设计单位、监理单位所交基准点、导线点、水准点进行全面复测，整理出复测结果并报监理工程师审批，以获取第一资料。

（2）对全线原地面纵、横断面复测

复测完成后，根据监理工程师审批结果，开展对原地面的纵、横断面进行测量，并将测量成果报监理工程师审批复核。

（3）场地清理

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①测量放样，确定清理范围。对清理范围内的清理工程量、挖除、砍伐树木数量，造表统计，请监理工程师验收认可后，再进行清理，挖除及砍伐。

②对清理的草皮、垃圾、腐殖土现场堆积，然后按照招标文件要求或监理工程师的指令，运离施工现场。对砍伐的树木按招标文件要求或监理工程师指令堆放整齐，验收数量后报业主单位。

③对不同的地段，采用不同的清理方式，对能够进行机械施工的，采用机械清理，对陡坡、局部小坑机械不能清理的采用人工清理，清理结果，要达到招标文件和监理工程师要求为至。

④填土碾压。清理工作完成后，通知监理工程师进行验收

（4）路基填方施工

路基填方将按以下方法来完成。

①首先根据招标文件及监理工程师要求，由技术部牵头，中心试验室、安全质量部配合，完成土质分析试验报告，确定土质的最佳含水量及击实报告。

②修试验路段。由技术部牵头，工程部、安全质检部、中心试验室、路基土方施工队配合，按监理工程师要求完成一段试验路修筑，确定路基施工中的各种技术参数，试验路修筑完成后，总结成报告，报监理工程师审批，再进行路基填方的大面积施工。

③零填挖地段。对于零填挖地估的施工，对于含水量接近最佳含水量的地段，可直接翻松整平，然后进行碾压；对于含水量偏大的，可采用换土的方法进行碾压，总之，对零填挖地段，可视具体情况确定其施工方案。④填方路基，本合同段土方工程以路基填方为主，为了搞好此项工作，我经理部要求：技术部、工程部、安全质检部、中心试验室全力配合路基土方施工队，严把

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质量关，共同搞好路基填方工作。A、选择好填方路基的土源

土源质量的好坏，直接决定着路基的质量，我们将按照招标文件所指明的土场，逐一进行试验，以确定最佳土源。保证路基施工的原材料没有质量问题。B、确定施工人员最佳组合

施工人员组合的好坏，是关系到路基填方质量的一个重要方面，因此我们考虑在路基土方施工队人员基础上，委派工程部、质检部、中心试验室各一人到路基土方施工队加强管理，及时发现问题，解决问题，使问题在萌芽状态得以消除。C、机械配制

机械是做好路基填方工作的主要工具，为了搞好路基填方工作，保证路基压实效果和质量，我们将以我单位最新、最好的设备予以投入。对用于填方路基需要的压路机、推土机、平地机、运输车辆，我单位将全力支持，在保证质量的前提下，按合同工期按时完成。D、填土施工方法

严格按路基试验路段总结的各项技术参数及监理工程师要求进行施工，并按以下步骤逐段逐层进行。a、准确放样中线、边线、测量每层标高。

b、按照换算结果，运输车辆排开卸土，避免造成卸土过密。

c、推土机打开卸土并初平。d、测量松铺厚度，推土机精平。e、光轮压路机初压。f、振动压路机终压。

压路机碾压时按照先两边后中间，先轻后重，先慢后快的原则进行。

g、试验人员按质量评定标准进行试验自检,并将自检

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结果报监理工程师审批。

h、邀请监理工程师抽检，抽检合格再进行下层施工，否则，进行补压，直到监理工程师认为合格，再进行下一层施工。

i、资料整理并保存。⑤土方路基填筑：

路堤填料分层平行摊铺，且每层的压实厚度不宜大于20cm。在填筑前，应对填料进行各项试验，以确定填料的最佳含水量和压实度，并在路基填筑前，应根据监理工程师的指示现场确定铺筑长度不小于100m路幅全宽的试验路段，以确定设备的选择、工序、压实遍数、行进速度以及能够压实的有效厚度。

各层的铺筑和整平使用平地机在每层压实前进行整平作业，以保证均匀的压实度。土方压实采用拖式振动羊角碾压（激振力在40T以上），辅助平滚压路机一台（激振力20T）。

首先，用于路堤填筑的材料不应含有杂物或其他有害物质，路基填筑前应取土试验，其强度和粒径应符合设计要求，当达不到要求时，可采取掺石灰固化材料处理，掺入量通过试验确定。

路基填筑前，填方材料应按JTJ051-93标准方法进行颗粒分析、液限和塑限、有机质含量、CBR和击实试验，进行击实试验时，用重型击实法确定土的最大干密度和最佳含水量。

路基填筑时，当填土高度低于1.0m时对原地表清理与掘除之后的土质基底应将表面翻松深30cm；当填土高度大于1.0m时，对于土质基底应将原地面整平压实到无轮迹时方可填筑。

填筑时，应均匀的把填料摊铺在整个宽度上，在压实前应先整平，并作2--20

4%的横坡，碾压时，振动压路机前后两次轮迹须重叠40-50cm，前后相邻西两区段纵向重叠1.2-1.5m，并应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。压实后的土方压实度应不小于95%，按JTJ051-93重型击实法进行检验，直至达到规范要求。

在路基填筑同时，我们将作好整个路基排水工作，做到路基表面无积水，排水畅通。（5）路基挖方施工①路基挖方施工步骤

本合同段路基挖方工程量较小，但为了搞好路基挖方施工，我们准备采用以下步骤进行。

A、准确放出公路中线，并每50m精确测出地面横断面线，根据招标文件要求计算出挖方开挖边界线，以避免造成多挖或少挖。

B、将上述放线结果报监理工程师批准后方可进行开挖，对于开挖高度及工程量较小的，可采用全断面同时开挖方式进行。

C、做好挖方中利用调配计划，对于不能利用的按招标文件及监理工程师要求进行废弃，并要求平整复耕。D、刷边坡，要求挖方在进行的同时，人工配合机械刷边坡，做到一次过手，决不返工。

E、做好开挖中的防排水设施。开挖线以外，人工修筑挡墙，高度不小于0.3m，宽度不小于0.5m。开挖路槽内两侧设排水沟，并在适易地段设积水坑，以便将降雨汇积一处，天放晴后及时排走。

F、当标高挖至路床标高时，先用推土机初平，再用平地机精平，如果含水量合适，可直接将路床标高下30cm翻松用压路机分两层碾压达到路床设计标高，如果含水量偏大，可适当翻松晾至含水量稍大于最佳含水量再进行碾压。

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G、压实度检测。碾压成型后，要对路槽压实度进行检测，合格后方能交验。首先由试验人员自检，并将自检结果报监理工程师，然后由监理工程师抽检。原则上压实必须一次合格，不能返工。②路基土方开挖：

A、施工工序：施工放样—挖掘机就位挖装—自卸车运输—路槽翻松压实—人工修整边坡。

B、工序要点：开挖过程中，应注意不松动边坡，避免破坏边坡稳定性。场内排水应畅通。。

3、石灰土底基层的施工方案和施工方法经过认真分析和研究，对石灰土底基层决定采用路拌法施工，成立一个底基层施工队，负责底基层的施工。A、材料要求

土、灰除满足规范要求外，施工中控制点为：（1）石灰应符合Ⅲ级以上标准，石灰在使用前10天充分消解，并过筛（10MM筛孔）；

（2）消石灰存放时间宜控制在2个月以内；

（3）一个作业段内采用土质相同的土（击实标准和灰剂量相同），

以便对压实度进行准确控制。

B、准备下承层

（1）石灰土施工前，应对路槽进行严格验收，验收内容除包括压实度、弯沉、宽度、标高、横坡度、平整度等项目外，还必须进行碾压检

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验，即在各项指标都合格的路槽上，用18-21T压路机连续碾压2遍，碾压过程中，若发现土过干、表层松散，应适当洒水继续碾压；如土过湿、发生翻浆、软弹现象，应采用挖开晾晒、换土、外掺剂等措施处理。路基必须达到表面平整、坚实，没有松散和软弱点，边沿顺直，路肩平整、整齐。

（2）按要求设置路面施工控制桩。C、备土、铺土

用于石灰土的土必须符合规范要求，不含树皮、草根等杂物。备土前要用土培好路肩，路肩应同结构层等厚。

备、铺土分两种方法：（1）用汽车直接堆方备土

按照每平米的松土用量及每车的运土量，用石灰粉标出每车的卸土位置（划出方格），直接整齐地卸土于路槽上。但须注意备土时纵向必须成行，每车的运土量要基本准确，同一作业段内土质基本均匀一致。该方法有利于机械化施工，但备土数量不易准确控制。铺土时，先用推土机大致推土，然后放样用平地机整平，清余补缺

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，保证厚度一致，表面平整。（2）码条备土

用拖拉机等小型机械备土可采用此方法。

按照每延米的松土用量，分两条成梯形状均匀地码条于路槽上，用卡尺逐段验收备土数量。

备土时应在备土位置用石灰粉标出两条标线（码条的边沿位置），保证备土顺直，码条应均匀、数量准确。铺土时可直接用平地机均匀地将土铺开，保证表面平整、厚度一致。此备土法数量控制准确、摊土方便。D、备灰、铺灰

备灰前，用压路机对铺开的松土碾压1~2遍，保证备灰时不产生大的车辙，严禁重车在作业段内调头。

备灰前应根据灰剂量、不同含水量情况下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重计算每延米的石灰用量。根据计算出的每延米石灰的松方用量，分两条成梯形状均匀地码条备灰，并用卡尺逐段验收数量，不准用汽车直接大堆备灰。备灰前应事先在灰条位置标出两条灰

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线，以确保灰条顺直。铺灰前应在灰土的边沿打出标线，然后将石灰均匀地铺撒在标线范围内，铺灰应用人工撒铺。E、拌和

采用灰土拌和机拌和，铧犁作为附助设备配合拌和。（1）土的含水量小，应首先用铧犁翻拌一遍，使石灰置于中、下层，然后洒水补充水份，并用铧犁继续翻拌，使水份分布均匀。考虑拌和、整平过程中的水份损失，含水量适当大些（根据气候及拌和整平时间长短确定），土的含水量过大，用铧犁进行翻拌凉晒。（2）水份合适后，用平地机粗平一遍，然后用灰土拌和机拌和第一遍。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5~10米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。（3）桥头两端在备土时应留出2米空间，将土摊入附近，拌和时先横向拌和两个单程，再进行纵向拌和，以确保桥头处灰土拌和均匀。

第二遍拌和前，宜用平地机粗平一遍，然后进行第二遍拌

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和。若土的塑指高，土块不易拌碎，应增加拌和遍数，并注意下一次拌和前要对已拌和过的灰土进行粗平和压实，然后拌和，以达到拌和均匀，满足规范要求为准。压实的密度愈大，对土块的破碎效果愈好，采用此法可达到事半功倍的目的，否则既使再多增加拌和遍数也收效甚微。拌和时拌和机各行程间的搭接宽度不小于10cm。对于桥头处拌和同样采用先横向拌和2个单程，再进行纵向拌和。F、整平

用平地机，结合少量人工整平。

（1）灰土拌和符合要求后，用平地机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。（2）用震动压路机或轮胎压路机稳压1~2遍。（3）利用控制桩用水平仪或挂线放样，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。（4）平地机由外侧起向内侧进行刮平。

（5）重复（3）~（4）步骤直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、桥头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。

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（6）整平时多余的灰土不准废弃于边坡上。（7）要点提示

·最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型。·最后一遍整平时平地机应“带土”作业。·切忌薄层找补。

·备土、备灰要适当考虑富余量，整平时宁刮勿补。G、碾压

碾压采用振动式压路机和18~21三轮静态压路机联合完成。（1）整平完成后，首先用振动压路机由路边沿起向路中心碾压（超高段自内侧向外层碾压），有超高段落由内侧起向外侧碾压，碾压采用大摆轴法，即全轮错位，搭接15~20厘米，用此法震压6~8遍，下层压实度满足要求后，改用三轮压路机低速1/2错轮碾压2~3遍，消除轮迹，达到表面平整、光洁、边沿顺直。路肩要同路面一起碾压。（2）要点提示

·碾压必须连续完成，中途不得停顿。

·压路机应足量，以减少碾压成型时间，合理配备

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为振动压路机1~2台，三轮压路机2~3台。·碾压过程中应行走顺直，低速行驶。·桥头处10米范围内横向碾压。H、检验（1）

试验员应盯在施工现场，完成碾压遍数后，立即取样检验压实度（要及时拿出试验结果），压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。

（2）

成型后的两日内完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施预以处理。

（3）要点提示

·翻浆、轮迹明显、表面松散、起皮严重、土块超标等有外观缺陷的不准验收，应彻底处理。·标高不合适的，高出部分用平地机刮除，低下的部分不准贴补，标高合格率不低于85%，实行左中右三条线控制标高。

·压实度、强度必须全部满足要求，否则应返工处理。

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I、接头处理

碾压完毕的石灰土的端头应立即将拌和不均，或标高误差大,或平整度不好的部分挂线重直切除，保持接头处顺直、整齐。

下一作业段与之衔接处，铺土及拌和应空出2米，待整平时再按松铺厚度整平。

桥头处亦按上述方法处理，铺土及拌和应空出2米，先横拌2遍再纵拌，待整平时再按松铺厚度整平。J、养生

不能及时覆盖上层结构层的灰土，养生期不少于7天，采用洒水养生法，养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。有条件的、对7天强度确有把握的，灰土完成后经验收合格，即可进行下道工序施工，可缩短养生期；但一旦发现灰土强度不合格，则需返工处理。4、石灰土碎石基层的施工方案和施工方法

石灰土碎石计划用场拌法施工，由基层施工队负责全标段的基层施工。A、材料要求

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碎石（最大料径40mm）、土、灰质量应满足规范要求，施工中控制点为：

（1）石灰应符合Ⅲ级以上标准，石灰在使用前10天充分消解，并过筛（10mm筛孔）；

（2）消石灰存放时间宜控制在2个月以内；

（3）一个作业段内采用土质相同的土（击实标准和灰剂量相同），

以便对压实度进行准确控制。

（4）碎石压碎值不大于30%。B、计算材料数量

根据结构层的厚度、宽度（按设计图纸）及预定的干密度，计算各段的干集料数量。C、拌和

石灰土碎石在中心站用多种机械进行集中拌和，集中拌和时，必须做到：

1．土块要粉碎，最大尺寸不应大于15mm，粒料的尺寸要符合要求；

2．配料要准确，严格按照设计配合比施工（石灰：土：碎石＝5：15：80）；

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3．含水量要略大于最佳值（约1%），使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳值；

4．拌和要均匀。D、运输和摊铺集料

1．在摊铺段两侧先培土，以控制结构层的宽度和厚度。2．用自卸翻斗车运输集料。装车时，应控制每车料的数量基本相同。

3．卸料距离应严格控制，打石灰方格控制材料用量，必须由专人指挥卸料，避免铺料过多或不够。

4．卸料和摊铺时，通常由远而近全断面摊铺尽量不留纵缝。

5．提前通过试验确定集料的松铺系数。机械摊铺石灰土碎石，松铺系数约为1.2~1.4。

6．检验松铺材料层的厚度，视其是否符合预计要求。必要时，应进行减料或补料工作。E、整型与碾压用平地机结合人工整平。

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（1）混合料卸料后，用平地机粗平一遍，使表面大致平整。

（2）用震动压路机稳压1~2遍。

（3）利用控制桩用水准仪测量，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。（4）平地机由外侧起向内侧进行刮平。

（5）重复（3）~（4）步骤直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、桥头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。

（6）整平时多余的混合料不准废弃于边坡上。（7）要点提示

·最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型。·切忌薄层找补。

（8）在最佳含水量的范围内，用12t以上的三轮压路机、振动压路机进行碾压，由两侧向中间，直到过到规定的压实度。严禁压路机在已完成的或正在碾压的基层上调头或急刹车。

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F、接缝的处理

横缝：压实后末端做成斜坡（可为1：2），在第二天开始摊铺新混合料之前，应将留下的末端斜坡挖除，挖成一横向（与道面中心线垂直）垂直向下的断面，便可继续向前摊铺。

纵缝：尽量避免纵缝，在不能避免纵缝情况下（如较大站坪的石灰稳定土施工），纵缝必须垂直相接，严禁斜接，并尽可能减少纵缝的数量。G、养生

在养生期间应保持一定的湿度，不应过湿或忽干忽湿。养生期不少于7d，可采用洒水（分散水流）或采用不透水薄膜。

5、沥青碎石面层的施工方案和施工方法A、材料要求

（1）沥青采用石油沥青A-100；

（2）碎石最大料径19mm，压碎值不大于30%。B施工程序：

测量放样→清扫基层顶面→自卸车运卸混合料→摊铺机摊铺→8T光轮压路机稳压→胶轮压路机稳压→12～1

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5T光轮压路机碾压→8T光轮压路碾压→开放交通。C施工工艺:

沥青混凝土面层施工工艺框图

清扫基层路面摊铺机到位

试车

检测摊铺厚度

自卸车运料摊铺沥青混合料8T光轮压路机稳压胶轮压路机稳压12～15T光轮压路机碾压8T光轮压路机碾压人工预留接茬

调整摊铺厚度检测摊铺前温度检测摊铺温度

D施工方法:

(1)测量放样，放出中线、两边边线，拉控制高程钢丝线。

(2)在沥青面层施工前，应将路面基层清扫干净，对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平。

(3)用自卸车将混合料运至施工现场，摊铺机摊铺施工。边摊铺边用刮板整平，刮平时应轻重一致，往返刮2～3

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次到达平整即可，不得反复撒料反复刮平引起粗集料离析。碾压原则：由低到高，由边到中，由慢到快。(4)混合料出厂温度宜在140℃左右，摊铺温度控制在130℃左右，施工过程中要随时检测摊铺温度，以保证沥青混合料有良好的流值。摊铺过程中，如发现摊铺数量不足，有空白、缺边等应在现场技术人员的指导下，用人工补足，有积聚现象应予刮除。分两幅摊铺时，应保证接茬搭接良好，纵向搭接宽度10～15cm。半幅施工时，路中一侧宜事先设置挡板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5～10cm，摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。先在已压实路面上行走，碾压新铺层10～15cm，然后压实新铺部分，再伸过已压实路面5～10cm，充分将接缝压实紧密。表层的纵缝应顺直，且宜留在车道区画线位置上。

(5)摊铺不得中途停顿，摊铺好的沥青混合料应紧接碾压，如因故不能及时碾压或遇雨时，应停止摊铺，并对卸下的沥青混合料覆盖保温。

(6)适度的碾压对于沥青下封层路面的施工极为重要，碾压不足和过度碾压都会影响路面质量，因此在施工中，应根据矿料的等级、沥青材料的标号、施工气温等因素确定各次碾压所使用的压路机质量和碾压遍数。

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E施工注意事项：

(1)施工前对各种材料进行调查试验，经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定，不得随意变更。

(2)施工前对各种机具应作全面检查，并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套，重要机械宜有备用设备。

(3)沥青加热温度及沥青混合料施工温度应符合施工技术规范的规定，并根据沥青品种、标号、粘度、气候条件及铺筑层的厚度选择。

(4)沥青混合料必须在沥青混合厂有采用拌和机械拌制，拌和厂的设置应符合国家有关环保、消防、安全等规定。

(5)拌和厂设置在空旷、干燥、运输条件良好的地方。沥青应分品种分标号密闭储存。各种矿料应分别堆放，不得混杂。矿料填料不得受潮。集料宜设置防雨顶棚。(6)热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。各类拌和机均应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备，并有检测拌和温度的装置。当工程材料不能连续供料或质量不稳定时，不得采用连续式拌和机。

(7)拌和厂拌的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象，不符合要求时不得

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使用，并应及时调整。

(8)热沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输、车厢应清扫干净。为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板右涂一层薄柴油与水的混合液，但不得有余液积聚在车厢底部。

(9)运料车应用蓬布覆盖，用以保温、防雨、防污染。(10)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余，施工过程中摊铺前方应有运料车在等候卸料。

(11)沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收，并检查拌和质量。已遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路上。(12)摊铺后紧接着碾压，缩短碾压长度。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，对不符合要求时应根据铺筑情况及时进行调整。

(13)沥青混合料必须均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停止。摊铺好的沥青混合料应紧接碾压，如因故不能及时碾压或遇雨时，应停止摊铺，并对卸下的沥青混合料覆盖保温。

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第五章 质量、安全保证措施

一、确保工程质量的措施

（1）具体质量目标：本标工程质量验收合格率100%，优良率不低于90%。

（2）质量控制和创优规划：质量管理领导小组是整个工程质量管理的最高领导，由项目经理、总工程师、工程、质检、中心试验室主任、测量组长组成，制定整个合同段工程质量创优规划、方针、措施。各施工队分别设现场质量管理小组、工长、技术主管和工班长等有关人员参加。质检组和试验室专职抓现场质量管理。施工队一级的质量管理在项目经理部质量管理小组领导下，制订本队施工区段的创优措施，质量实施计划，并在现场落实。施工队所属各班组根据自己的创优任务，拟定项目工程具体的分项实施计划，由工序检查小组和QC小组落实责任到人，严格要求，确保全员、全方位、全过程的质量控制。

（3）强化质量意识，健全规章制度

①坚持质量意识教育，落实质量岗位责任制，用工作质量保证工程质量。

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②开工报告制度：

a、组织工程部和工程队有关人员编制施工组织设计，经项目经理、主管副经理或总工程师、安全员、材料员、质检工程师等签字。

b、施工组织设计必须在工程实施前10天报监理工程师。内容包括《公路监理规范》要求的开工报告的全部内容，并保证各种测试数据的真实性和各种生产力资源的足够到位。经审批，并且按审批意见进行修改完善后，方可进行施工。

③技术复核，隐蔽工程验收制度：

a、明确复核内容、部位、复核人员及复核办法。b、技术复核结果应填写《分部分项工程技术复核记录》，作为施工技术资料归档。

c、凡分项工程的施工结果被下道工序施工所覆盖，均应进行隐蔽工程验收。隐蔽验收的结果必须填写《隐蔽工程验收记录》。

d、施工过程中应积极配合监理工程师搞好平行试验、测量验收和现场检测等工作，各工序、位置都复核，做到万无一失。

④、技术、质量交底制度：技术、质量的交底工作是施工全过程基础管理中一项不可缺少的重要工作内容,交底必须采用书面签证确认形式,具体可分以下几方面：a、项目总工程师组织项目部全体人员对图纸进行认真学习，并同设计代表联系进行设计交底。

b、施工组织设计编制完毕并送业主和总监审批确认后，主管工程师编制操作规程，总工程师组织有关人员认真学习施工方案，并进行技术、质量、安全书面交底，列出关键部分工程和施工要点。

c、本着谁负责施工谁负责质量、安全工作的原则，各分管分项工程负责人在安排施工任务的同时，必须对施

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工班组强进行书面技术质量、安全交底，必须做到交底不明确不上岗，不签证不上岗。

⑤、三级验收及分部分项质量评定制度

a、分项工程施工过程中，各分管负责人必须督促班组做好自检工作，确保当天问题当天整改完毕。

b、分项工程施工完毕后，由总工负责及时组织有关人员进行分项工程质量评定工作，并填写分项工程质量评定表交施工队长确认最终评定由项目经理部质检工程师检定。

c、项目经理部每旬组织一次全标段的质量检查，每月进行一次评定，并作为奖惩和内部结算的依据。

d、质检部对每个项目进行经常性和不定期的抽样检查，发现问题以书面形式发出限期整改指令单，施工队负责指定期限内将整改情况以书面形式反馈到工程部。⑥现场材料质量管理制度：

a、严格控制外加工、采购材料的质量。各种地方材料、外购材料要求质量证明资料齐全，到现场后必须由质检部、中心试验室和机材部有关人员进行抽样检查，如发现问题立即与供货商联系，进行退货或换取合格材料。

b、搞好原材料二次复检取样、送样工作。⑦计量器具管理制度：

a、工程部和中心试验室负责所有计量器材的鉴定和管理工作。

b、现场计量管理器具必须确定专人保管、专人使用。他人不得随意动用，以免造成人为的损坏。

c、全站仪、压力机等按规范要求校对的计量器具要定期进行校对、鉴定；严禁使用应校对未经校对过的量具。

⑧工程质量奖罚制度

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a、遵循“谁施工、谁负责”的原则，对各施工队、班组进行全面质量管理和追踪管理。

b、凡各施工队、班组在施工过程中违反操作规程，不按图施工，屡教不改或发生质量问题，项目部有权对其进行处罚，处罚形式为整改停工，罚款直至清出本工地。

c、凡各施工队、班组在施工过程中，按图施工，质量优良且达到优质，项目部对其进行奖励，奖励形式为表扬、表彰、奖金。

d、项目经理部在实施奖罚时，以平常检查、抽查、业主大检查、监理工程师评价等方面的评定资料为依据。（4）分部项工程质量控制：

a、严格按照业主要求、设计图纸、技术规范、监理指令施工，分项工程开工前制定书面技术要求，操作细则，施工过程中定程度、定期、定项目检查，发现问题及时整改，对完成的工程及时验收检查，作到“预防为主、过程控制、产品验收”。

b、对涵背回填等质量问题较多的项目作为专项进行质量控制，要加强技术难点和外观质量的控制，确保工程总体质量目标的实现。

c、有针对性地组织专家组咨询，达到重要项目、关键工序、控制难点施工质量稳定提高。

雨季的施工安排直接影响到整个工程是否能按期完工，现就有关雨季的施工安排叙述如下：1、雨季施工前的准备：

雨季施工前应做以下列准备工作：

①对选择的雨季施工地段进行详细的现场调查研究，编制实施性的雨季施工组织计划。

②修好施工便道、硬化施工场地，保证晴雨畅通，雨季施工场面处的人、机械都设置防雨棚。施工电路、电

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器不受雨淋、不受潮，能安全使用。

③住地、仓库、车辆机具停放场地，生产设施设在最高洪水位以上地点，并应与泥石流、沟槽冲积堆保持一定的安全距离。

④修建临时排水设施,保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。

⑤贮备足够的工程材料和生活物资。2、雨季施工：①路堤填筑：

场地处理：在填筑路堤前，应在填方坡脚以外挖掘排水沟，保持场地不积水。如果原地面松软，还应采取换填等措施进行处理。

填料选择：在路堤填筑时，应选用透水性较好的碎石土、卵石土、砂砾石碎渣和砂性土作为填料。利用挖方土作填方时，应随挖随填及时压实。含水量过大无法晾干的筑路材料不得用作雨季施工填料。

填筑方法：若是土路堤应分层填筑。每一层的表面，应做成2%~4%的排水横坡。当天填筑的土层应当天完成压实。防止表面积水和渗水，将路基浸软。如需借土填筑时，取土坑距离填方坡脚不宜小于3m。

路床排水：土路堤填筑完成后，为防止路床积水，应在路肩处每隔5——

10m挖一道横向排水沟，将雨水排出路床。②路堑开挖

场地处理：路堑开挖前在路堑边坡顶2m以外修筑截水沟，并做好防漏处理。截水沟应接通出水口。

土方开挖方法：雨季开挖路堑宜分层开挖，每挖一层应设置排水纵横坡。挖方边坡不宜一次挖到设计位置，应沿坡面留30cm厚。待雨季过后再整修到设计坡度。以挖作填的挖方应随挖、随运、随填。开挖路堑至路床设

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计标高以上30—

50cm时应停止开挖，并在两侧挖排水沟。待雨季过后再挖到路床设计标高后压实。

弃土堆，雨季施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡顶堆放。弃土堆高度一般不应大于3m。弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不应小于3m，深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平，严禁把弃土堆放在路堑边坡顶上。

总之，雨季是施工抢进度的关键阶段，我单位将采取一切行之有效的方法，做到既保证工程质量，又保证工程进度。

安全预控措施1

各专业工长在每道工序前，作好书面的质量安全技术交底，将工程施工中技术难点，质量标准及可能发生的质量问题讲清楚，施工班组长认定签字，并同时向班组全体人员传达，认真执行。2

施工过程中，质检员跟班检测，实行现场施工全过程的质量监督，发现问题及时处理解决，把质量事故消灭在萌芽状态。实行质量监督人员质量一票否决制。3

组织高素质的施工队伍，对特殊工种人员，例如：搅拌、养护、机械操作等主要工种执行持证上岗制来完善和强化质量管理工作。

-43

4

加强技术管理，作到轴线、标高控制准确，组织专业测量小组用激光经纬仪、水平仪、钢尺等对柱的垂直度、柱网定位轴线和柱顶标高及预埋铁件的位置等进行施测，将测量结果报送项目技术负责人复核，报请监理工程师签字认可后，方能进行下道工序施工。5

施工前工程技术人员必须熟悉设计图纸及有关规范，由施工员作质量技术交底，施工班组加强自检、层层把关，确保工程施工质量达到验收规范规定。6

材料、半成品验收应符合验收规范，并按有关规定进行试(复)验，对不符合标准的材料一律不使用。7

各工序必须按照我国《建筑施工技术操作规程》及招标文件中的有关施工技术操作规范进行施工，并接受建设主管部门、监理单位、甲方等的检查、监督。

计量检测控制措施1

国家规定强制检定的计量检测器具必须100%按时送检，并要按时抽检。计量过程中，必须使用检定合格的计量检测器具，超过检定周期及经检验不合格的计量检测器

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具均不得使用。2

材料部门及时对水泥、钢材、砂、砖等进场消耗进行计量检测，管理好大中型材料消耗定额，做好原始记录，并对检测数据负责。3

认真把好材料进场关，做好石料、沥青、砂等原料的进场检验，所有进场材料(成品及半成品)必须有出厂合格证，并按规定取样复检，复检合格后方可用于工程上。4

专职质检人员应按施工顺序、质量评定标准及时做好质量检测，其量值应在规范允许的范围内。5

贯彻以自检为基础和自检、互检、交接栓的“三检”制，层层把关，及时搞好质量等级的评定和质量验收工作，定期召开质量会议，公布各专业施工队已完工的工程质量情况，建立奖优罚劣制度。6

搅拌站台要在运行前，须进行系统测试，制定搅拌工艺计量检测网络图。7

施工现场设立全自动标准养护室，并做好配合比优化设

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计工作。8

试验人员每季度对实验仪器进行一次检验、维护和保养，无证人员不得使用仪器。9

施工中严格执行隐蔽工程检查验收制，所有隐蔽工程必须按规定，经有关职能部门验收合格，报请监理工程师签字认可，方能进入下道工序的施工。10

现场测量每季度要对所有测量仪器特别是经纬仪、水准仪进行检验校正，必须使用合格仪器。11

计量器具必须妥善保管，非计量人员不得任意拆卸、改造、检修计量器具，认真作好计量器具的采购、入库、检定、降级、报废、保管、封存、发放等管理工作。

安全目标1杜绝因工亡人事故；2杜绝一切重伤事故；3轻伤率控制在5‰以内。7安全保证体系

贯彻“安全第一，预防为主”的方针，制定切实可行的安全保证体系，安全保证体系详见后附图。在明确对

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项目经理安全责任的前提下，

按照“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则，规定各种人员的安全责任，奖罚措施，并逐级签订安全保责任状，使安全生产贯彻落实于施工全过程。81

执行安全生产交底制度。施工作业前，由工长向施工班组作书面的安全交底，施工班组长签字，并及时向全体操作人员交底。

2执行施工前安全检查制度

各班组在施工前对所施工的部位，进行安全检查，发现隐患，经有关人员处理解决后，方可进行施工操作。3安全教育制度

加强对施工人员的安全意识教育，提高自我防护意识，进场前对职工进行安全生产教育，以后定期不定期地进行安全生产教育，加强安全生产、文明施工的意识。4建立安全生产责任制

定期组织安全生产大检查，并建立安全生产评比制度，根据安全生产责任制的规定，进行评比，对安全生产优良的班组和个人给予奖励，对不注意安全生产的班组和个人给予批评，甚至处罚。

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安全生产管理制度

安全生产技术交底

主要预报及控制措施1

进入现场的所有人员必须带安全帽，高空作业必须系安全带，施工现场设置安全警告牌。2

所有机电设备实行专人负责操作，持证上岗，非专业人员不得动用电器设备，供电设备要遮盖防雨，经常检修，所有移动设备均须设置漏电保护器。3

覆带式机械负重操作时，履带下方必须垫平垫实，推土旋转半径内，严禁站人，且禁止人员通过。4

现场施工用电严格遵照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定及要求进行布置及架设，定期对闸刀开关、插座及漏电保护器的灵敏度进行常规的安全检查。用电按三相五线制架设，现场用电线路及电器安设由持证电工安装，无证人员不得操作。现场的所有机械、设备、电器须安设漏电保护器，并在每班前由持证电工进行检查。5

加强对施工人员的防火安全教育，及对现场消防器材的管理，消防器材配备齐全，安放位置符合消防要求，定

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期检查，更换灭火器的药品，保证消防器材随时处于良好状态。

6随时取得预防资料，根据气象预报，提前作好防风防雨措施，切实按措施严格执行实施，确保本工程安全控制的实现。

安全生产技术措施。1

严禁在施工作业面上互相抛丢材料、工具等物质及向下抛丢杂物、高处作业人员衣着要简便，不准穿高跟鞋、硬底鞋、拖鞋或赤脚上班，严禁酒后作业。2

认真贯彻落实安全帽、安全网、安全带的安全“三宝”使用要求和、通道口、预留洞口的安全防护。

3实施“施工生产安全否决权”，对于影响施工安全的违章指挥及违章作业，施工人员有权进行抵制，专职安全员有权停工，并限期进行整改。整改后经专职安全员检查合格后，方准继续进行施工。

4安排施工任务的同时，必须进行安全交底，按照安全操作规程及各项安全规定要求进行施工。安全交底应有书面资料并有交接人的签字。5

现场内的各种防护设施和安全标语等，均不准擅自拆除

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或移动，需要拆动时必须经安全负责人批准。6严寒期间施工作业要做好防冻防滑工作。7

施工机械设备的使用必须严格遵守《建筑机械使用安全技术规程》的有关规定，各种电器设备必须要有防雨措施，传动部位要有防护罩，并有良好的保护接地和接零，开关箱内部和顶部装钉防火板，一机一闸，闸刀熔丝不得用其它金属代替。8

夜间施工作业配有足够的照明设施，上下施工联系采用多种类型的通讯设施，并保持通讯设施的正常使用。9

各种气瓶要有防震胶圈和防爆防晒措施，要有明显标志，挂灭火器具。对生产必须用的气割与电焊有专人负责监护。10

对参加施工的全体人员，做好安全教育，使各级管理人员、生产工人牢固树立“安全第一”的思想。

消防报卫措施1

建立生产岗位防火责任制，把消防工作做到“五同时”，同计划、同布置、同检查、同总结、同评比。

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2

严格执行现场用火制度，随着季度、气候工程进度的变化，因地制宜做到“四有”。(1)有施工消防安全交底；(2)有用火审批制度；(3)有看火员和兼职消防组织；(4)有消防器材和救火措施。3

对设置的消防水泵、消防给水管道、消防水箱和消火栓等设施，不得任意改装或挪作他用，在施工中如有冲突不得擅自变动。

4进入施工现场不得抽烟，对易燃材料要集中管理，做标记，小型工具房内不得存放汽油、煤油等易燃料。

5

电气焊工经常检查使用工具是否漏气、漏电，施焊中除清理周围易燃物外还要设专人负责看火。安全奖罚措施

为保证施工安全，根据我单位安全奖罚办法，结合本工程特点，特制定以下安全奖罚办法：1

奖励：全年杜绝一切重伤及以上事故，轻伤率在5‰以下，授于安全工作先进单位称号，并发给单位安全奖10000

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元，奖励主管领导1000元。

2惩罚：发生职工因工重伤3人(含)以上，一次死亡1-2人的或造成经济损失在10-30万元的事故，给予事故直接责任人开除留用查看或开除处分，并按事故直接经济损失的3-5%进行罚款，构成犯罪的，依法追究刑事责任；对经理、、总工程师给予降级或撤职处分，并按事故直接经济损失的2~3%进行罚款。

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第六章使用新技术、新工艺的可行性

本工程拟推广应用的新技术、新工艺、新材料、计算机应用和管理技术等。计算机应用及管理技术

本项目拟配备电脑3台，项目施工后，从施工技术交底、验工计价、施工预决算及技术资料整编到项目对外文件往来及项目进度计划管理、人员管理等方面均采用电脑管理。

-53

第七章主要材料构配计划

根据现场施工管理体系，形成以主任工程师把关，生产组制订各分项工程所需材料、构配件计划用量，报技术组、项目经理审查。

开工前材料、构配件准备工作计划

7.1熟悉、审查设计资料，准备图纸会审。7.2委托进行材料、试块(件)试验。7.3统计委托加工木制品和其它半成品。序号12345678

-

材料名称标准砖镀锌钢管DN100

水泥黄土水水泥花砖5*25*

25cm水泥花砖6*12*24cm

中粗砂

单位千块MKGM3M3块块M3

数量33.7528.8425416.0911022.9793599.9512215.5298015.970.36

54

9101112

PVC100混凝土路缘石乳化沥青中粒式沥青混

凝土

MMKgT

2800320018300969.9

第八章 主要机械设备供应计划

本项目工程主要机械设备的配置，以满足总工期保证施工进度为前提，以作业面的需要及便于调配为原则，充分发挥施工机械设备的交替，同时考虑一定的富余量，具体配备情况详见下表：（见后附表）

机械设备供应计划

序号123456

-

机械、设备名称

规格、型 单号

位

计划数量

备注

推土机 QTZ-5513 台 2铲车装载机压路机

HBT60ZB-21SCD200/20

台 2台 1台 4

55

台 2台 3

沥青搅拌机 JS-350蛙式打夯机 HW-25

7101112

冲击式打夯

机

HC-70台 2台 1台 3台 2个 2个 1

柴油发电机 50KW气焊工具

电动试压泵 4BA-8A倒链试仪

5t

接地电阻测 ZC-8

第九章劳动力安排

依据本工程的特点，结合我单位的实际情况，施工人员精选我单位技术熟练，经验丰富的技术工人上场，配属一部分合同工及临时工作为补充，详见主要劳动力配备计划表。

主要劳动力配备计划表

序号123

-

工种土工拌合工沥青工

高峰人数304010

56

4567

普工电工机械工管道安装工

301026

第十章文明施工措施

我单位在施工中将尽最大限度维护原来的地貌地形，保持原来的生态环境，在施工中，从以下几方面加强文明施工管理：

　确保文明施工的技术组织措施

项目经理部必须树立“外理市场，内抓现场，以创建文明工地强化现场管理保护”的思想。使全体职工认识到，现场是企业的窗口，效益的源泉。施工过程中必须以现场管理为重心，推行创建文明工地活动，使管理职能落实到现场，管理人才流向现场，技术进步渗透到现

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场，严抓进度、安全生产管理，促进施工现场管理水平稳步提高。

制定文明工地目标，建立文明施工管理体系，认真地落实创建文明工地责任，发扬我公司在本地区创立省、市级文明工地建设的先进经验和创建文明工地的优良传统，把要工种创建文明工地活动推向更高水平。第一节　文明施工目标

本工程文明工地施工总目标：确保市级文明工地，争创省级文明工地。

第二节　　文明施工管理体系

项目经理

生产副经理

项目总工

技术工程管理

材料设备

行政办公室主任

58

-

质

组建以项目经理为组长的创建文明工地领导小组，项目部副经理和项目技术总负责为副组长，设立创建文明工地办公室主任，负责处理、协调创建文明工地的日常事务工作。

第三节　文明工地施工措施一、施工现场管理规范

工地四周围墙稳固，统一刷白色外墙涂料，工地大门制作安装规范，大门砖柱水泥砂浆抹灰后刷白色外墙涂料。

大门内一侧布置尺寸统一的“六牌一图”和“项目经理部主要管理人员责任制”标牌，标牌内附照片、姓名和职务。设立固定的阅报栏并落实专人每天更换报纸。场区内临时工地道路全部用砼硬化并做好排水沟，大门口设置冲洗台，运输车辆外运必须冲洗后方可放行，

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防止污染城市道路。

材料堆场用砼硬化并找好坡度，防止雨水积水，施工现场材料物资按平面布置图堆置，砂子等材料堆置应成方见垛，机砖和空心砖应码垛见方，钢材和设施料应放整齐有序。

施工层应做到操作中随用随清，工完后人走场清。建筑垃圾和生活垃圾分开定点堆放，并设专人负责及时清运出场外。

施工现场内的中、小型机械设备均搭设防雨棚，机械的标识、编号清楚醒目，操作规程和操作负责人标牌制作规范，悬挂位置合理。

制定措施控制施工噪音大的机械设备，以避免干扰四周单位和居民休息。

消防管理制度健全，责任落实，措施到位，安全警示牌醒目，有针对性的制定防火，防爆和防毒预防措施。施工现场内严禁用明火和吸烟。二、施工安全达标

安全管理工作到位，经常组织安全生产竞赛活动，认真执行安全交底，加强安全日巡查和安全检查。有针对性的制定安全预防措施，排除安全隐患。

加强职工安全培训和安全教育，特种作业岗位必须持证上岗。

-60

施工用电“三宝”和“四口”以及机械设备安全是重点检查的内容，检查应及时产做好记录。三、工程质量创优

施工现场有微机管理，提高施工现场的现代化管理水平，配备必要的办公设备。

加强现场计量管理，砌筑砂浆拌制全部用电子磅秤控制。

实现质量目标，创建精品工程。四、办公室设施整洁

办公室等临边设施搭建规范，整齐，室内安装暖气及吊扇，室内通风、采光、照明、卫生间要符合规定。制定办公室“公约”和管理制度。

现场建水冲厕所，由专人负责保持卫生，安装排气扇。

大门口内外以及场区内地面的卫生安排2－3人，负责每天上班前，中午和下午班后打扫干净，并负责保持。围墙边、宿舍前空闲地面，栽种花草搞好绿化。五、良好的文明氛围

制定文明职工公约并自觉遵守，由行政管理组长负责组织经常性的娱乐活动，开展争做文明职工的竞赛评比活动，改善职工的精神面貌。

建立职工花名册，做到人数清，情况明。

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现场设卫生治疗室，卫生室内一般药品急救药品量足，品种齐全，有1名专职卫生员。

现场开辟黑板报专栏，专人负责搞好黑板报，利用黑板报进行法制宣传和安全文明施工教育，使职工知法，懂法和提高职工创建文明工地的积极性。

由项目部治安员负责现场门卫安全值班管理，负责组织夜间现场巡逻，制定现场保卫制度和建立门卫登记制度并认真落实。六、补充实施措施

工地设钢制大门双开，进大门右侧设门卫室，墙上挂铝合金框以保持大门内外的整洁。

大门出入口设置高压洗车台，凡出门车辆必须冲洗轮胎，方可出门，以保持大门内外的整洁。

在橱窗背面的内墙面，用水泥砂浆粉刷1.2×1.8米一块做黑板宣传栏。

进大门右侧的门卫室和围墙临近处设温饮水茶桶一只，茶桶边设有消毒水盆和引水杯，施工条件成熟时，在工地西部再设同样的茶水处一座，均由门卫用电水壶烧开水供应。

采用二层外廊式活动房为工地现场办公室，做鲜明规范的CI图案，并规范地安装办公室、会计室门牌和铁合金室内岗位责任制。

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办公室内设一专人管理的保健箱，公司的医生定期到工地指导工作。

凡进入施工现场的施工人员必须佩戴公司统一制定的岗位证上岗。

按施工组织设计，用电要规范的架空或埋地，进三相五线制线路进入工地二级上级配电箱。

按施工组织设计的施工平面布置图位置整齐堆放施工材料、构件、料具，并分规格、名称、品种插上标示牌。

按施工组织设计，施工现场的主要道路和施工地坪要硬化处理，排水通畅。如排水需要经过硬化道路或硬化地面处，可在硬化前预先埋设过水管道或先做暗沟，以保证路面或地面无积水。

开工前向业主或有关部门了解场内有无城市管线埋设通过，如有，施工时必须采取切实有效的保护措施，施工完后，在竣工图中不应把所施工范围内的所有新、老管网位置标入图内，加以警示，边缘维修。

占用人行道前办理占道手续，施工期间及时清扫，不得污染路面。

施工场内的排水系统需设置必要的沉淀池，产定时清理，保持通畅。

近招标单位规定，工程主体施工一定使用商品砼，以

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保证施工质量。

工地外架一律设密目式安全网全封闭，通道外设双层防砸棚，必须牢固、安全、可靠，三有施工废物，必须及时清理。

楼上工完料清的建筑垃圾，不得向下抛撒，砖头、钢筋头、砼头、木头及生活垃圾应装车由提升机上运下，并分类堆放，插上标牌，及时清运处理，以保持工地整洁。

工地要建立义务消防队，组织培训，掌握工地消防知识。防火的重点部位，如宿舍、食堂、配电室、木工场、仓库等应设置必备的灭火器材。工地动用明火，必须要有动火审批手续和防火措施，实施时要的专人看护，并不准在工地内燃烧产生有害气体的废弃物。

不在工地建设宿舍、食堂生活设施，所有工人均住在场外，对工人宿舍委派专人管理。宿舍内整齐安设双层铁架床，通风良好，宿舍外排水通畅、有绿化。食堂内墙面全部刷白，厨房、灶台等地上2米高范围内贴白瓷砖。食堂工作人员持健康证，穿工作服上班，墙上挂“食堂管理制度”和食堂卫生标准”牌，操作必须符合《食品卫生法》。食堂内外经常冲洗，整洁卫生，设防蝇罩，并定期灭蚊、灭鼠。

建筑工地食宿处设厕所和澡堂，厕所内墙面贴白色瓷

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砖，做简易平顶，要求有良好的通风，澡堂设沐浴，墙面1.8米以下及地面贴白瓷砖，设专人管理。环境保护技术组织措施

（1）重视环境工作：为确保文明施工，促进施工顺利进行，我单位将采取以下环境保护措施。完善施工组织设计时，把环境工作作为施工组织要求组成部分，并认真贯彻执行施工的全过程。

（2）加强环保教育：组织职工学习环保知识，加强环保意识，使大家认识到环境保护的重要性和必须性。（3）贯彻环保法规：认真贯彻各级的有关水土保护、环境保护方针、和法令，结合设计文件和工程地点，搞好环境保护。

（4）强化环保管理：定期进行环境检查，及时处理违章事宜，主动联系环保机构，请示汇报环保工作，做到文明施工。

（5）美化施工现场：场地废料、土石废方处理，应按设计要求或按监理工程师指定地点处理，防止水土流失，保持排水通道畅通，工地干净卫生。施工中还应尽量减少对周围绿化环境的影响和破坏。

（6）消除施工污染：施工废水、生活污水不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道。工地垃圾及时运往指定地点深埋。

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3、承诺：

如果我单位有幸中标，我们将严格按本投标书所提供的人员设备迅速进场组织施工，通过和业主、监理的密切配合，在按合同工期完成任务的同时，保证优良质量目标的实现，力争本工程质量达到国内同期同类工程的先进水平。不论是我单位还是业主方的因素可能导致工期滞后和工期紧张时，将在2天内从单位调遣技术力量，在3天内从单位调遣补充劳力资源，确保目标的实现，发扬完成抢险或突击任务的精神，以回报建设单位的信任。

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