渠 洪 衛(wèi)

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)

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SMC常溫改性瀝青在高速公路罩面工程中的應(yīng)用

渠 洪 衛(wèi)

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)

通過分析傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料在高速公路工程中的局限性，提出將SMC常溫改性瀝青運(yùn)用在高速公路罩面施工中，并闡述了具體的施工要點(diǎn)，指出SMC常溫改性瀝青具有節(jié)能環(huán)保、施工便捷、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢。

SMC常溫改性瀝青，高速公路，路面，混合料

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷加大，公路建設(shè)突飛猛進(jìn)。在我國公路建設(shè)中，瀝青路面是最主要的路面結(jié)構(gòu)形式。我國在建、重建或大中修的高速公路中，90%以上選擇采用瀝青路面。

在公路施工中，我國基本采用熱拌瀝青混合料，須將瀝青和礦料加熱，在消耗大量能源的同時，混合料生產(chǎn)和施工中還排放大量廢氣和粉塵，對環(huán)境和施工人員的身體健康造成了嚴(yán)重影響，且對施工環(huán)境要求較高，限制道路施工的進(jìn)行。在我省(山西)運(yùn)城繞城高速和京昆高速太原夏祁段采用的SMC常溫改性瀝青混合料進(jìn)行的薄層罩面鋪筑，打破了我省以往瀝青混凝土熱拌熱鋪的繁瑣工藝和施工受季節(jié)限制的歷史。

SMC常溫改性瀝青是利用廢舊塑料、廢舊橡膠生產(chǎn)的綠色建筑材料。施工中采用冷拌和冷鋪，適用于高速公路、高等級公路表面層的坑槽修補(bǔ)，還可用作一級及以下公路、市政道路、停車場等的瀝青面層，引起了我國公路建設(shè)者們的廣泛重視。在我國進(jìn)行SMC常溫改性瀝青路面的推廣和應(yīng)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料的限制

我國瀝青路面施工中，基本上采用熱拌熱鋪瀝青混合料。在該法中，瀝青須從常溫加熱到140 ℃左右，礦料須加熱到160 ℃～180 ℃，然后再將瀝青和礦料在160 ℃的高溫下進(jìn)行拌合，拌合后的混合料溫度不低于150 ℃，攤鋪和碾壓時的溫度不低于120 ℃。在該過程中，要消耗大量能源，排放大量的廢氣和粉塵，嚴(yán)重的影響環(huán)境和施工人員身體健康。

對于我國一些北方地區(qū)，熱拌熱鋪瀝青混合料的應(yīng)用存在局限性。在北方寒冷地區(qū)，熱拌瀝青混合料要求的施工溫度較高，相應(yīng)的對外界的施工環(huán)境的要求也較高，較長的運(yùn)輸距離或者外界氣溫太低會導(dǎo)致混合料溫度下降過快，來不及碾壓密實，從而限制道路施工的進(jìn)行。我國北方地區(qū)冬季一般不予施工，造成施工機(jī)械及人員巨大閑置浪費(fèi)，導(dǎo)致工程進(jìn)度緩慢，工期延長等問題。

常溫改性瀝青混合料的應(yīng)用對改善上述狀況有著巨大意義，其較低的拌合及壓實溫度可減少大量能源消耗，保證在較低的氣候環(huán)境下順利施工，從而延長每年的施工季節(jié)。

2 SMC的技術(shù)優(yōu)勢

SMC高分子樹脂常溫改性瀝青是由國星高分子樹脂有限公司生產(chǎn)的第三代創(chuàng)新型產(chǎn)品，它是利用廢舊塑料、廢舊橡膠生產(chǎn)出的一種高聚物的彈性體瀝青。與熱拌瀝青混合料相比，具有以下優(yōu)勢：

1)突出的環(huán)保優(yōu)勢。SMC常溫改性瀝青利用廢舊塑料、廢舊輪胎為主要原料生產(chǎn)，節(jié)約石油資源，又解決白色污染和黑色污染問題。拌合過程中，不加熱，可減少大量熱排放，無廢煙、廢塵、廢渣排放，幾乎為零粉塵和零碳排放。在常溫下進(jìn)行施工，不會分解大量難聞氣體，毒性小，有利于環(huán)境保護(hù)和施工人員的身體健康。建成后的路面具有較高的回彈性，能吸附灰塵，噪聲小。2)優(yōu)越的路用性能。SMC改性劑在0 ℃～60 ℃下呈液態(tài)，密封存放2年不離析，質(zhì)量穩(wěn)定。改性瀝青回彈性好、可塑性高、粘附性強(qiáng)，鋪筑的路面在-40 ℃以內(nèi)不龜裂，抗凍性強(qiáng)，高溫80 ℃以下不翻油、不車轍、不推移，彈性和耐磨性較強(qiáng)。抗老化佳，壽命長，耐沖擊、抗疲勞。具有車流碾壓再生功能，在重荷載車反復(fù)碾壓下30年不出現(xiàn)老化，抗重載負(fù)荷力是同厚度熱拌瀝青路面的5倍～6倍。3)簡單的施工工藝。SMC瀝青路面施工不受季節(jié)限制，四季均可施工。拌合站搭設(shè)簡單，也可利用熱拌設(shè)備，無需任何改造?；旌狭峡纱娣牛鍪┕は掠?、料車堵塞或機(jī)械故障可隨時停工，不會報廢。無養(yǎng)護(hù)期，不影響交通。4)顯著的經(jīng)濟(jì)效益?；旌狭蠠o需加熱，可存儲，無廢料，可全部利用。SMC瀝青路面可減少設(shè)計厚度3 cm以上。應(yīng)用實例表明，SMC瀝青混合料成本是SBS改性瀝青混合料的70%左右，是SK改性瀝青混合料的50%左右。

SMC常溫改性瀝青具有施工溫度低、成本低廉、節(jié)能減排效果顯著等諸多優(yōu)勢，突破了熱拌熱鋪及施工受季節(jié)限制的局限。在我國新疆、重慶、四川、云南、山西、內(nèi)蒙古等不同氣候條件的地區(qū)得到成功應(yīng)用，路用效果良好，具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會效益，在我國進(jìn)行推廣和使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 施工控制

SMC常溫改性瀝青混合料是由SMC常溫改性瀝青和一定級配的礦料拌合而成的混合料。在施工過程中，可降低施工溫度，實現(xiàn)冬季攤鋪，提高施工進(jìn)度。此外還能降低瀝青用量，節(jié)約成本，進(jìn)而節(jié)省燃料，有利于保護(hù)環(huán)境。其施工與傳統(tǒng)路面施工基本相同。

3.1 改性瀝青的生產(chǎn)

SMC改性劑在常溫下呈液態(tài)狀，與基質(zhì)瀝青有極好的相容性，形成高聚物的彈性體，不宜采用傳統(tǒng)的三大瀝青指標(biāo)方法直接檢測它。

采用一般的混凝土攪拌機(jī)拌合，先將重交70號、90號(北方冬天采用100號)基質(zhì)瀝青放入攪拌反應(yīng)釜中。待冷卻至70 ℃～90 ℃時，開啟攪拌電機(jī)，按基質(zhì)瀝青重量的15%的劑量(冬天為18%)注入改性劑，繼續(xù)攪拌30 min～40 min即可。加入改性劑時罐內(nèi)溫度不能超過90 ℃。

當(dāng)使用熱拌站進(jìn)行生產(chǎn)時，因其無攪拌設(shè)備，可采用瀝青泵等進(jìn)行循環(huán)調(diào)配。

方法一：將瀝青泵沉入罐底，將出口從罐的另一個口子固定好，讓其距瀝青面有一定距離，以便產(chǎn)生沖擊力，同時改性劑也從瀝青泵出口處同時加入，待改性劑加完后，瀝青泵繼續(xù)工作，讓罐內(nèi)瀝青循環(huán)三、四次，觀測均勻即可。

方法二：將打氣泵放入瀝青罐內(nèi)，在改性劑放入口，利用氣體沖擊力使瀝青和改性劑體內(nèi)循環(huán)調(diào)配，觀測均勻即可。

3.2 配合比設(shè)計

1)在設(shè)計中，根據(jù)各地礦料及車流量、降雨量等綜合因素合理確定配合比，以礦粉不超過5%為原則，求得最大密實度即可。2)根據(jù)配合比測出工程用料重量，購進(jìn)礦料，分倉堆放。工程用料重量按總方乘以2.1 t計算總量，然后按配合比例乘以總量即得各種用料重量。3)礦料顆粒應(yīng)飽滿均勻，表面粗糙，針片狀少，不含泥。水分含量不超過3%。冷拌前，應(yīng)將水分晾干或烘干。使用熱拌設(shè)備的，可在拌合時將其加熱至60 ℃～70 ℃去除水分，此溫度不宜過高。

3.3 混合料生產(chǎn)

冷拌時，加入級配材料拌合均勻即可。使用熱拌設(shè)備的，礦料加熱去除水分后，將干礦料放入拌合倉。為提高生產(chǎn)速度，可將瀝青加熱至85 ℃左右按設(shè)計油石比(建議4%～4.5%)加入拌合倉攪拌均勻即可。拌合時間以裹覆均勻，不露骨，無花子為度。拌好的瀝青混凝土常溫下存放，無需保溫。

3.4 運(yùn)輸

運(yùn)料車廂應(yīng)清掃干凈。可在車廂內(nèi)壁涂刷稀釋劑或洗衣粉水，防止放料不暢。

3.5 碾壓

采用攤鋪機(jī)或人工攤鋪后(見圖1，圖2)，先用10 t～14 t振

動鋼輪壓路機(jī)靜壓兩遍，速度宜慢，然后開啟振動壓兩遍，鋼輪碾壓完畢再用膠輪(16 t～26 t)碾壓兩遍即可。在車流量大路面上，則無需用膠輪碾壓(見圖3)，開放交通即可。

鋪筑碾壓后，在自然條件下養(yǎng)生。通過車流量壓實，車流量越大密實度越好?；旌狭箱佒?個月全部完成凝聚結(jié)構(gòu)，3 個月～6個月達(dá)到理想固化，若車流量達(dá)到15 000次，可提前固化。

4 結(jié)語

SMC常溫瀝青改性劑以廢舊塑料、輪胎為主要原料，其性能已完全達(dá)到SBS瀝青改性劑，甚至回彈性、抗老化性已遠(yuǎn)超過了SBS改性劑，實現(xiàn)了變廢為寶，對有效扼制白色和黑色污染，解決資源匱乏，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

SMC常溫改性瀝青超薄罩面是一種新型路面養(yǎng)護(hù)工藝(見圖4)。與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝相比，具有施工成本低、路用性能良好、施工影響交通小等優(yōu)點(diǎn)。新筑薄層具有較高的抗摩擦力和排水能力，可降低行車水霧，提高行車舒適性。SMC改性瀝青低溫抗裂性能好，粘結(jié)力強(qiáng)，能有效提高道路使用壽命，且SMC常溫薄層罩面厚度僅為1.2 cm，大大降低養(yǎng)護(hù)成本。

常溫瀝青混合料能夠在低溫條件下施工，解決了瀝青路面不能在冬季施工的技術(shù)難題，是瀝青混凝土的生產(chǎn)和施工工藝的重大革新，在世界上具有領(lǐng)先地位。將其應(yīng)用于一級及一級以下公路、城市道路、鄉(xiāng)村道路、停車場、廣場及球場路面的鋪筑，及高速公路等高等級公路修補(bǔ)施工，可充分發(fā)揮其路用性能優(yōu)良、施工成本低廉、節(jié)能減排效果顯著等優(yōu)勢。

[1] 姚天宇.淺談SMC常溫改性瀝青路面施工特點(diǎn)[J].科研，2016,9(6)：59-60.

[2] 鐘彩虹.淺談SMC常溫改性瀝青混合料的推廣應(yīng)用[J].大陸橋視野，2015(18)：44-46.

The application of SMC normal temperature modified asphalt in highway surface engineering

Qu Hongwei

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

Through the analysis on the limitation of traditional hot mix asphalt mixture in highway engineering, put forward applied the SMC normal temperature modified asphalt to highway surface construction, and elaborated the specific construction key points, pointed out that the SMC normal temperature modified asphalt had energy conservation and environmental protection, convenient construction, prominent economic benefits and other advantages.

SMC normal temperature modified asphalt, highway, pavement, mixture

1009-6825(2016)32-0166-02

2016-09-03

渠洪衛(wèi)(1980- ),男,工程師

U416.2

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