張曉雅

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400000)

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淺談改性瀝青在路面的應(yīng)用

張曉雅

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400000)

公路發(fā)展的速度很快，瀝青的使用也在逐年增長，目的是對改性瀝青的發(fā)展前景和類型有一個(gè)明確的認(rèn)識。了解瀝青的基本路用性能，以及瀝青混合料的基本結(jié)構(gòu)和形態(tài)，清楚瀝青混合料需要具備的基本性能有哪些。在全面了解之后才能根據(jù)原理做出正確的判斷，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證提出的理論，由于研究的方向是多方面的，所以本文就SBS最常用的改性劑進(jìn)行相應(yīng)的分析。通過配合比設(shè)計(jì)的理論分析，得到如何正確進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)，以及探究其施工工藝的控制特點(diǎn)。

發(fā)展前景;路用性能;配合比設(shè)計(jì);施工工藝

引言

國內(nèi)外對于改性瀝青已經(jīng)相當(dāng)廣泛，相對于SBS改性瀝青應(yīng)用應(yīng)該是比較成熟的。而由于需要特殊工藝以及生產(chǎn)的國產(chǎn)瀝青本身的缺陷(粘附性差),不能適應(yīng)重型路面。所以從長遠(yuǎn)看來這一研究課題是很很必要的，特別是施工工藝尤其重要，直接影響了路面瀝青成型的好壞，也制約著其路面性能。本文了解瀝青混合料的結(jié)構(gòu)，分析配合比以及施工工藝，通過側(cè)面來增加其路用性能。

一、改性瀝青的發(fā)展前景

雖然SBS還有待于進(jìn)一步完善和規(guī)范化，但從其在不太長的時(shí)間里為各國所接受，被用在很多公路和機(jī)場跑道工程中，可見其確實(shí)起了應(yīng)有的作用具有廣闊的發(fā)展前景。而其發(fā)展前景主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

SMA路面。SMA路面于20世紀(jì)60年代發(fā)源于德國,現(xiàn)已發(fā)展成歐洲重交通道路、機(jī)場和港區(qū)道路流行的瀝青路面，隨后又應(yīng)用至美國，并在世界范圍內(nèi)推廣。SMA由粗集料構(gòu)成的堅(jiān)固的骨架結(jié)構(gòu)有優(yōu)良的抵抗永久變形的能力，而填充粗集料結(jié)構(gòu)空隙的瀝青賦予其高度的耐久性。其粗糙的表面構(gòu)造，則使路面具有優(yōu)良的抗滑性能和較低的交通噪聲。

OGFC路面。OGFC路面又稱為大孔隙透水性瀝青路面，它主要具有以下特點(diǎn)OGFC路面即指多孔性排水瀝青面層,它具有較大的空隙率,能迅速讓路表降水滲入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，從結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排至道路邊緣，使瀝青路表保持相對干燥。

SUPER路面。到1998年,美國利用Superpave方法的工程項(xiàng)目已達(dá)1339個(gè)，代表了全美1/3的熱拌瀝青混合料工程項(xiàng)目。我國上海浦東南干線和楊高南路立交南段進(jìn)行了SUPER路面的鋪筑與研究,取得了令人滿意的效果。

二、SBS改性瀝青

(一)SBS改性瀝青的定義

SBS改性瀝青是以基質(zhì)瀝青為原料,加入一定比例的SBS改性劑,通過剪切、攪拌等方法使SBS均勻地分散于瀝青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能對瀝青做改性處理。

(二)SBS改性瀝青的定義特性

(1)溫差較大的地區(qū)有很好的耐高溫、抗低溫能力。(2)有較好的抗車轍能力,其彈性和韌性好。(3)提高了路面的抗疲勞能力,特別是在大流量、超載嚴(yán)重的公路上具有良好的應(yīng)變能力,可減少路面的永久變形。(4)粘結(jié)能力特別強(qiáng),能明顯改善路面遇水后的抗拉能力,并極大地改善了瀝青的水穩(wěn)定性。(5)提高了路面的抗滑能力。(6)增強(qiáng)了路面的承載能力。(7)減少路面因紫外線輻射而導(dǎo)致的瀝青老化現(xiàn)象。(8)減少因車輛滲漏柴油、機(jī)油和汽油而造成的破壞。

三、原材料要求

(一)粗集料

用于改性瀝青混合料面層的粗集料，宜采用碎石或碎礫石，其粒徑規(guī)格和質(zhì)量要求均應(yīng)符合JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，且具有一定硬度和強(qiáng)度。粗集料應(yīng)具有良好的顆粒形狀，并要求采。反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)。

(二)細(xì)集料

用于增加顆粒間的嵌鎖作用和減少粗集料之間的空隙，從而增加混合料的穩(wěn)定性。瀝青路面面層宜采用人工砂作為細(xì)集料、細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，有適當(dāng)?shù)念w粒組成，并與改性瀝青有良好的粘附性。天然砂由于質(zhì)量變化大(大部分為中粗砂)形狀交圓滑，與瀝青的粘附性差，所以天然砂的含量不宜超過20%。

(三)填充料

用于改性瀝青混合料面層的填料應(yīng)潔凈、干燥，其質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的技術(shù)要求。改性瀝青混合料填充料宜采用強(qiáng)基性巖石(石灰?guī)r、巖漿巖)等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除盡。礦粉要求干燥、潔凈，采用水泥，消石灰做填料時(shí)，其用量不宜超過礦料總量的2%。

(四)改性瀝青

用于改性瀝青的基質(zhì)瀝青一般采用符合“重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的道路瀝青，改性劑SBS必須均勻，穩(wěn)定地分散于基質(zhì)瀝青中，改性瀝青加工工藝的關(guān)鍵是根據(jù)改性劑與基質(zhì)瀝青的性質(zhì)，合理確定改性劑SBS的添加劑量，為避免老化對其性質(zhì)的影響，在加工生產(chǎn)或加熱改性瀝青時(shí)溫度不宜超過180℃。

四、SBS改性瀝青的施工技術(shù)

SBS改性瀝青是一種以彈性塑膠類改性瀝青，正確使用可以顯著提高瀝青面層的抗車轍性能，增加耐久性，增加抗老化能力，延長公路的壽命。SBS改性瀝青混凝土路面的施工工藝，其程序與非改性瀝青的熱拌瀝青混凝土路面基本相同，所不同的主要是施工溫度的掌控。

改性瀝青的運(yùn)輸技術(shù)要求：SBS改性瀝青在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160℃以上，運(yùn)到混合料拌合場所的溫度不應(yīng)低于140℃，運(yùn)輸車輛必須在24h內(nèi)運(yùn)到指定地點(diǎn)，并及時(shí)把瀝青泵送到瀝青存儲罐中。改性瀝青的現(xiàn)場儲存技術(shù)要求：SBS改性瀝青的儲存溫度應(yīng)保持在150℃左右，若溫度低于所要求的儲存溫度，SBS改性瀝青的粘度過大，從而導(dǎo)致瀝青罐的油管路堵塞。瀝青熱拌站應(yīng)盡量少儲存SBS改性瀝青，做到隨進(jìn)隨用，用時(shí)多存，不用時(shí)少存，存儲不宜超過24h。

SBS改性瀝青混合料的攤鋪技術(shù)要求。SBS改性瀝青混合料攤鋪溫度應(yīng)控制在170℃～180℃，不得低于160℃。攤鋪時(shí)應(yīng)盡量連續(xù)不斷施工，以減少攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的停頓，應(yīng)盡量減少橫縫，提高其面層平整度。為提高路面的平整度，表面層宜采用攤鋪前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式。由于SBS改性瀝青粘度較大，粘附力強(qiáng)，用部分?jǐn)備仚C(jī)的后雪橇是膠輪式結(jié)構(gòu)，膠輪易粘附混合料細(xì)顆粒，影響平整度，所以攤鋪機(jī)后雪橇是膠輪式結(jié)構(gòu)的必須改成鋼滑靴式結(jié)構(gòu)。攤鋪速度應(yīng)控制在2m/min，做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，禁止隨意變換速度或中途停頓。

SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)技術(shù)要求對于密級配型混合料，適宜的碾壓溫度范圍是130℃～150℃，最終碾壓溫度不宜低于120℃。SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)工藝本著以下原則進(jìn)行：按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”八字方針進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)必須緊跟攤鋪機(jī)的后面，只有在高溫條件下碾壓才能取得更好的效果，碾壓速度均衡，對每一道碾壓起點(diǎn)或終點(diǎn)可稍微扭彎碾壓，消除碾壓接頭輪跡。

五、結(jié)語

本文全方面的了解了改性瀝青的應(yīng)用發(fā)展，SBS在我國應(yīng)用十分廣泛，通過改性瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)和瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)，所有指標(biāo)都優(yōu)于普通瀝青和普通瀝青混合料根據(jù)道路的使用狀況觀察，只要配合比設(shè)計(jì)合理，且在原材料、施工工藝方面嚴(yán)格加以控制，使用SBS改性瀝青混合料路用性能將會得到很大的提高，本文提到的關(guān)于配合比以及施工工藝還有所欠缺，希望不足的地方，請大家踴躍指出。

References)】

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張曉雅(1992-)，女，湖北石首人，重慶交通大學(xué)研究生。