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高速公路工程中改性瀝青的應(yīng)用
隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，交通流量快速增長(zhǎng)， 改性瀝青在高速公路的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在我國(guó)，改性瀝青的研究起步較晚，但瀝青改性所帶來(lái)的優(yōu)良的路用性能已經(jīng)受到了人們的認(rèn)可和重視，本文通過(guò)分析不同種類改性瀝青的性能、使用環(huán)境、生產(chǎn)效率等，為改性瀝青在高速公路的應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。
1 影響改性瀝青應(yīng)用的幾大因素
1.1 改性瀝青施工溫度較普遍瀝青需提高10～20℃，在拌合、攤鋪、碾壓過(guò)程中增加了施工難度，從而增加了直接施工成本。并且由于普通瀝青施工溫度已經(jīng)很高，提高溫度后致使瀝青老化現(xiàn)象加劇。
1.2 加工生產(chǎn)改性瀝青需要專門的機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致增加使用難度，并提高了相應(yīng)費(fèi)用。
1.3 進(jìn)口改性瀝青價(jià)格普遍較高，一般較普通瀝青費(fèi)用增加50%以上。
1.4 不管是國(guó)內(nèi)自己生產(chǎn)還是國(guó)外進(jìn)口的改性瀝青，一旦存放過(guò)久，都存在離析或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。
2 幾種常見(jiàn)改性瀝青的應(yīng)用
2.1 SBS改性瀝青。SBS改性瀝青是在原有基質(zhì)瀝青（AH-70）的基礎(chǔ)上，摻加2.5%、3.0%、或4.0％的SBS改性劑，改性后的瀝青與原瀝青相比，其高溫粘度增大，軟化點(diǎn)升高。在良好的設(shè)計(jì)配合比和施工條件下，瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高。
2.1.1 配合比設(shè)計(jì)。
改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪的三個(gè)階段，確定礦料級(jí)配及最佳改性瀝青用量。
①級(jí)配。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)級(jí)配應(yīng)采用貝雷法進(jìn)行設(shè)計(jì)，級(jí)配選擇原則：AC-13I型混合料2.36mm以下篩孔通過(guò)量應(yīng)取級(jí)配下限以達(dá)到密實(shí)、嵌擠。
②粉料比。小于0.075mm含量的多少對(duì)瀝青混合料體積指標(biāo)和路用性能影響很大，混合料級(jí)配中小于0.075mm的含量必須考慮粗集料本應(yīng)含有的粉塵部分。要求礦粉含量不超過(guò)瀝青含量，小于0.075mm部分與瀝青含量之間的比值即粉料比應(yīng)存在1~1.2之間，對(duì)瀝青面層混合料礦粉含量宜取4.5%~5％。
2.1.2 SBS改性瀝青的施工。
①運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)要求。SBS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(chǎng)的溫度不應(yīng)低于140℃，運(yùn)輸車輛須在24小時(shí)內(nèi)運(yùn)到指定地點(diǎn)，并及時(shí)把瀝青泵送到瀝青儲(chǔ)存罐中。
②瀝青拌合場(chǎng)儲(chǔ)存的技術(shù)要求。SBS瀝青的儲(chǔ)存溫度應(yīng)保持在150℃左右，若溫度低于所要求的儲(chǔ)存溫度，SBS瀝青的粘度過(guò)大，從而導(dǎo)致瀝青罐的管路堵塞，最后只能停產(chǎn)修理。瀝青熱拌廠應(yīng)盡量少儲(chǔ)存SBS瀝青，做到隨進(jìn)隨用，用時(shí)多存，不用時(shí)少存，存貯時(shí)間不宜超過(guò)24h. 當(dāng)一天的施工任務(wù)完成后，應(yīng)盡量用完儲(chǔ)存罐中的瀝青，或者給瀝青罐加滿瀝青，或把剩余的少量瀝青抽到其它儲(chǔ)存罐內(nèi)，以減少瀝青與空氣接觸的表面積，從而防止瀝青老化。瀝青拌合廠儲(chǔ)存罐大部分為臥式，為保證SBS改性瀝青的均勻性，應(yīng)在貯存罐頂部安裝攪拌器，或用貯存罐中自帶攪拌器，攪拌器每3小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間每次20分鐘。
③壓實(shí)工藝技術(shù)要求。建議碾壓溫度區(qū)間為120～150℃。碾壓工藝組合為：碾壓，DD130或DD110振壓4個(gè)輪回，采用低幅高頻振壓（核密儀測(cè)定相對(duì)值不再增加）；壓路機(jī)的輪跡重疊需大于20cm；終壓：DD130或DD110靜壓一個(gè)輪回；如發(fā)現(xiàn)有輪跡，可再終壓一遍。終壓應(yīng)在90℃以上完成，禁止在105～115℃范圍內(nèi)碾壓。
2.2 MAC改性瀝青。
2.2.1 MAC改性瀝青的特點(diǎn)。MAC改性瀝青有較好的耐老化性能，通過(guò)化學(xué)改性，有較好的穩(wěn)定性，在常溫下存放半年不離析，無(wú)需加任何穩(wěn)定劑，不含硫，對(duì)人體無(wú)害，是一種環(huán)保型產(chǎn)品。MAC還具有較好的抗車轍能力和抗水（油）損害能力，因其具有在高溫下較高的粘度，易形成較厚的瀝青膜，而不發(fā)生析漏現(xiàn)象，可以有效的阻止水分侵入和提高瀝青與集料的粘附性，增加粘結(jié)力，起到抗水損害的作用。
2.2.2 MAC改性瀝青的應(yīng)用。MAC改性瀝青具有比普通瀝青明顯的彈性，經(jīng)取芯試驗(yàn)，混合料密實(shí)度大，空隙率明顯減小，所以可用于高速公路的上面層。MAC改性瀝青常用于路網(wǎng)改造和養(yǎng)護(hù)工程，使用時(shí)注意溫度的控制，MAC瀝青的溫度較普通瀝青高10～20℃，特別要控制碾壓終了溫度在110℃，要堅(jiān)持“高溫、強(qiáng)振、快壓”，如山東高速公路大多采用2～3cm厚SMA作為磨耗層。
2.3 廢膠粉改性瀝青
2.3.1 廢膠粉改性瀝青的特點(diǎn)。膠粉的添加對(duì)瀝青總體性能有較大的影響：
①該改性瀝青有較強(qiáng)的承受車輛負(fù)載的能力，具有更好的適應(yīng)性。
②該改性瀝青有較好的抵抗水損害、高溫穩(wěn)定性和低溫抗開(kāi)裂性能。如瀝青中加入輪胎膠粉，一方面，可增加瀝青路面的高溫線性粘彈模量和粘度，在50～163℃溫度范圍內(nèi)，粘度隨膠粉顆粒的增大而增大，且明顯高于對(duì)應(yīng)條件下的未改性瀝青；另一方面，減少了低溫存儲(chǔ)和損失模量，從而使瀝青膠結(jié)料在特定的溫度范圍內(nèi)更具有靈活性。
③該改性瀝青表現(xiàn)出最優(yōu)的老化性能，硬化速度慢，氧化速度低，改善了疲勞和永久變形性能，具有較低的溫度敏感性和較好的抗?jié)駬p害性能。 2.3.2 廢膠粉改性瀝青的應(yīng)用。廢膠粉作為熱瀝青的添加劑用于筑路目前已有多個(gè)省市的公路有試驗(yàn)路段，隨著工業(yè)的發(fā)展，黑色污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，廢料利用越來(lái)越受到重視，膠粉改性瀝青恰能同時(shí)解決上述問(wèn)題，合理利用膠粉制備性能良好的路用瀝青會(huì)逐步走向推廣和應(yīng)用。
3 結(jié)語(yǔ)
除以上幾種改性瀝青外，常用的還有環(huán)氧瀝青、天然巖瀝青改性瀝青、SBR改性瀝青等，相對(duì)于普通瀝青，耐久性、防水性、高低溫穩(wěn)定性、抗車轍性能等均有不同程度的提高。
