怎样选定沥青标号
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怎样选定沥青标号
1、石油沥青是原油在石油化工厂经过提取汽油、煤油、柴油及其它重油生的附产品,再经过加工或配制而成一种建筑材料,是铺筑现代公路、城市道路的主要材料,也用以制作房屋、地下结构、水工结构工程等的防水层和填缝材料。
2、道路石油沥青的分级
用于公路、城市道路的石油沥青,称为道路石油沥青。按照中华人民国行业标准《公路沥青路面施工技术规》的规定,依据沥青的针入度共分为160、130、110、90、70、50、30等七个标号,其主要技术要求如表-1:
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2、130号、160号沥青一般适用于寒冷地区中、低等级公路的层铺法表面处治沥青面层。通常还用作乳化沥青、稀释沥青、改性沥青、改性沥青的基质沥青。
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3、道路石油沥青的主要技术指标:一般又俗称三大常规指标:
(1)、针入度:它主要表征沥青的稠度,也用以命名沥青的标号。用针入度仪在试验室测定,即用标准试杯盛样,在25℃的水溶,以100g重的标准试针,在5秒自由落下刺入沥青试样的深度,以0.01mm计。
(2)、软化点:它主要表征沥青对温度变化的敏感度。用软化点仪标准环球法在试验室测定。
(3)、延度:它主要表征沥青抵抗变形能力的程度(或表征沥青塑性的程度)。用延度仪在试验室测定,将标准试模及盛于其中的沥青试样,置于一定温度(5℃、10℃、15℃、25℃等)的水溶,逐渐拉伸试模,直至沥青试样断裂时的长度,俞长俞好。
4、沥青标号的选定
(1)、沥青标号的选定原则
沥青路面采用的沥青标号,宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型以及在路面结构中的层位、施工方法等,结合当一的使用经验,经技术论计后慎重确定。
对高速公路、一级公路、夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区或丘陵区坡陡弯急路段、停车场或行车速度慢的路段等宜采用稠度大的沥青,如70号、50号等。
对冬季寒冷的地区或交通量小,载重轻、旅游公路等宜选用稠度小,低温延度大的沥青。
当高温要求与低温要求发生矛盾时,应优先考虑高温性能的要求。
(2)、各个沥青等级的选用围,按《公路沥青路面施工技术规》,应符
合表-2的规定
表-2
(3)、沥青路面使用性能气候分区
选择沥青的等级和标号,应适应公路所在环境条件下的需要,能承受高温、低温、雨(雪)水的考验。具体分区方法如下:
A、通过当地气象台站获得资料,并求取30年的年最热月(通常是七月或八月)平均最高气象的平均值,作为最热月平均最高气温,以此为高温分区指标,即一级区划分为3个区,如表-3。
表-3
B、通过当地气象台站获得资料,求取30年最冷月(通常是一月份),极端最低气温的最小值,作为低温分区指标,以此为二级区并划分为4个区,如表-4。
C、沥青路面温度分区由高温和低温组合而成,第一个数字代表高温分区,第二个数字代表低温分区,数字越小,表示气温因素越严重,如下表-5。
表-5
(4)、沥青等级、标号选定应考虑的因素和步骤
A、首先要明确本路的公路等级、气候(温度)分区、交通量等级(重载比例)、路面类型、施工方法等五大因素,其次根据气候分区查阅表-1(规规定),最后结合其它的四大因素以及本路优在地区的路面使用经验,综合论证决定。
B、对表-1所列沥青标号与五大因素的关系应进一步深入理解:
从表-1可知:沥青分为A、B、C三个级别,每级沥青按其针入度不同又各分为160、130、110、90、70、50、30等七个标号。标号和各因素的关系是:
①、公路等级:公路等级越高,结构层在上面的层位置应采用级别高的沥青。在实际工程实践中,高速公路、一、二级公路大都采用A级沥青;B 级沥青在三、四级公路上可以使用;C级沥青仅在交通量小的次要道路上可以使用,一般应用较少。
②、气候分区:夏炎热区(1区)段夏热区和夏凉区应采用针入度较小的标号。在同一个标号(针入度)中,冬温区(4区)较冬冷区(3区)、冬寒区(2区)、冬严寒区(1区)可采用较低的软化点指标。
A、B两级沥青中,70-160号的延度(15℃)均要求在100cm以上。仅50号沥青为>80cm,30号沥青一般不用(仅可用在沥青稳定基层中)。
③、交通量等级:交通量越大,其中重载比例越大,应选择针入度小的沥青标号。
④、路面类型及施工方法:沥青混凝土面层用机拌机铺法施工,应选择
50、70、90、110号等。如是沥青表面处治面层用喷洒法施工,应选择130号、160号。
C、工程实践经验介绍
根据我省各地的气候条件和工程实践经验,介绍以下选择沥青标号的原则,供参考。
①、含蜡量的多少,对沥青的品质至关重要。含蜡量俞高,路面的热稳定性俞差。从表-1可知,A、B、C三个级别的沥青主要区别在于含蜡量。C 级沥青由于其含蜡量可允许高达4-55,故很少使用,仅在高寒地区,交通量小的交要道路上,用喷洒法施工沥青表处路面时可以考虑使用。
②、根据我省的气候特点,在盆地(包括平原)的各市:、、、江、、、资阳、德阳、眉山、大部、大部、大部、大部、大部、达州大部以及部份,凉山州部份地区。其最热月(7月)平均温度在20-30℃,最冷月(1月)极端最低气温>-9℃,气候温度分区应为2-4区(夏热冬温区),一般用热拌铺法施工沥青砼路面应选用70号沥青。
③、沿长江、金沙江两岸的狭长地带,包括万州、、、、、等市沿江各县,其最热月平均温度可能接近或超过30℃,虽然其最冷月(1月)极湍最低气温>-9℃,但如果当地连续高温的持续时间长,以及预计重载车特多,长大
纵坡多等因素,可将其高温等级提高一级,按1-4区考虑亦可选用50号沥青。
④、甘孜州、阿坝州、凉山州(部份),以及盆地周高海拔高寒山区道路,其最冷月(1月)极端最低气温在-21.5℃~-9.0℃间,最热月平均在20℃-30℃,其气候温度分区为2-3区(夏热冬冷区),一般热拌热铺施工沥青砼路面可选用90号沥青。
⑤、低等级公路用喷洒法施工的沥青表面处治路面,盆地可采用130号沥青。盆地周高寒山区及甘孜州、阿坝州和凉山(部份)州可采用160号沥青。
改性沥青
1、改性的目的:为了提高沥青路面的路用性能,在沥青中掺入改性剂而制作成的改性沥青。路用性能是指:抗永久变形能力、抗低温和疲劳开裂能力、抗水抗寒能力等。总之使中岙高低温变形减小,延长路面使用寿命。
2、改性剂的种类:目前和今后相当长的一段时间,我国可能使用的是聚合物改性剂,主要是SBS和SBR。
(1)、SBS改性剂:化学名称为苯乙稀—乙二稀—苯乙稀,为热塑性橡胶类,它兼具橡胶和树脂两类改性沥青的性质,故也称橡胶树脂类,剂量为4.5%~5%左右。其高低温性能都好,且有良好的弹性恢复性能,应用广泛。