改性瀝青混合料及施工技術探討

壽瑞軍 蘇祥龍

（1.包頭市交通專用物資供應站 內蒙古 包頭 014040；2.包頭市公路工程股份有限公司 內蒙古 包頭 014040）

1 膠粉復合改性瀝青的特點與性能分析

1.1 膠粉復合改性瀝青的特點

膠粉及膠粉復合改性瀝青用于高等級公路瀝青混凝土路面，不僅可以減少環境中黑色污染和白色污染，面且能夠提高瀝青混合料的性能。 經試驗研究和實踐證明，用膠粉改性瀝青鋪設的公路不僅可以提高路面的高溫穩定性和低溫抗裂性， 還可以增加瀝青與基料的粘結性，提高抗滑性和耐磨性。膠粉顆粒還具有吸收光線，減緩強光刺眼的好處，與傳統的路面相比，駕駛員在膠粉改性路面上行駛感覺眼睛更舒服些。 復合改性瀝青混合料也具有良好的抗高溫、抗老化和彈性性能。利用復合改性瀝青鋪筑的路面具有降低路面噪音、延緩反射裂縫、減薄路面厚度、抵抗重交道和不良氣候等方面的優點。 并且膠粉及膠粉復合改性瀝青以報廢膠粉、廢PE 替代價格昂貴的SBS 作為瀝青改性劑，還可以降低修路成本，社會效益十分明顯。所以我們應探索利用多種渠道、多種方法對廢舊橡膠和廢PE 進行綜合利用。

1.2 膠粉復合改性瀝青的性能

（1）采用聚乙烯橡膠改性瀝青，可以顯著地提高瀝青的高溫穩定性、低溫抗裂性和耐老化性。

（2）改性瀝青混合料的馬歇爾試驗得出，使用膠粉及膠粉復合改性劑的瀝青混會料的馬歇爾穩定度和流值隨著改性劑摻量的增加有較大程度的提高和改善。

（3）改性瀝青混合料的車轍試驗：橡膠粉、PE 以及橡膠粉(+PE)復合改性劑均對瀝青混合料的動穩定度有顯蔫改善，混合料的高溫抗車轍性能明顯提高。一方面，瀝青與膠粉作用，吸收輕質油分增加瀝青結合料的粘度；另一方面，是膠粉在產生溶漲后，在荷載作用下，增大了混合料內摩擦角，混合料強度就增加，改善了瀝青混合料的高溫穩定性。

（4）改性瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗與凍融劈裂試驗的試驗結果：固定橡膠粉摻量為10%，PE 摻量為3%。 從相關數據看出，橡膠粉及橡膠粉復合改性瀝青混合料其水穩定性滿足規范要求，通過添加橡膠粉、PE 改性劑可以改善瀝青混合料的高溫穩定性和水穩定性，從而延長路面的使用壽命。

（5）改性瀝青混合料的彎曲試驗：橡膠粉瀝青混合料的低溫彎曲破壞應變比基質瀝青混合料增加了很多，說明橡膠粉瀝青混合料的低溫抗裂性有很大改善。

2 膠粉改性瀝青混合料的施工工藝

2.1 膠粉改性瀝青的生產與施工

（1）橡膠粉與固德粉復合改性瀝青的制備方法：先將“固德”復合改性劑放入加熱至160℃-170℃的基質瀝青中攪拌(攪拌器轉速150-200 轉／min)約15min，然后用高速剪切機或膠體磨剪切或研磨10min，最后放入橡膠粉，則制成橡膠粉與固德粉復合改性瀝青。

（2）橡膠粉改性瀝青的制備方法：將橡膠粉放入加熱至180℃-190℃的基質瀝青中用高速剪切機或膠體磨剪切或研磨30min，并不停地攪拌，則制成橡膠粉改性瀝青。

（3）拌和與運輸：改性瀝青溫度175℃，礦料溫度190℃-200℃，出料溫度170℃-180℃， 采用城市主干線研制的設備， 運輸距離大于30km，需要棉被覆蓋，至現場混合料表面140℃左右，內部溫度155℃左右。

（4）攤鋪與壓實：鎮江華晨WLTL7000 攤鋪機，松鋪系數1.2，8-10鋼輪壓路機1 臺，碾壓4-6 遍。

2.2 膠粉復合改性瀝青混合料施工技術

（1）拌和施工

膠粉復合改性瀝青混合料的生產必須采用試驗路研制設備，具如下特點：

小燒杯、錐形瓶、容量瓶、漏斗、量筒、濾紙、剪刀、試管、試管架、移液管等；1～4 kW微波干燥機 上海隆譽微波設備有限公司；DZ-400/2ES真空包裝機 華聯機械集團股份有限公司；YX-280A手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海頤鵬集成設備有限公司；AUY220 電子天平 梅特勒-托利多國際有限公司；TA.XT plus食品物性測定儀 超技儀器技術有限公司；BCD-196KF冰箱 青島海爾股份有限公司；C21-ST2106電磁爐 廣東美的生活電器股份有限公司；KA-6189抽真空腌味機 深圳瑞豐電器公司。

1）在拌和前進行生產配合比試驗時，除對熱料倉所取的樣用水洗篩法按目標配合比進行生產配合比試驗外，還必須對合成集料的骨架分界篩孔以上的粗集料骨架的松方毛體積相對密度進行試驗，驗證級配是否為S 型嵌擠級配；

2）膠粉及膠粉復合改性瀝青由于其粘度大，拌和溫度較普通瀝青混合料的拌和溫度要提高15℃-20℃， 且拌和時間要較普通瀝青混合料延長15s-30s；

3）膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料拌和好后在儲存罐中的保存時間不能超過12h，保存溫度不能低于175℃。

（2）運輸施工

膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料的運輸要點：

1）膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料的拌和場到施工現場的運輸距離不宜超過30km，不論氣溫的高低，運輸過程中必須用油布覆蓋，以減少降溫，且運到工地的溫度不能低于165℃；

2）運輸車輛的隔離劑宜用肥皂水，切不可用柴油作隔離劑，因為柴油會對膠粉類改性瀝青混合料的質量產生影響。

膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料的攤鋪要點：

1）膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料在攤鋪過程中下，當承層溫度和氣溫適時時才能攤鋪，由于其粘度比普通瀝青混合料大，下承層溫度要高于13℃，溫度低會使得鋪層降溫太快，造成壓實困難；

2）為保證攤鋪的平整度，膠粉及膠粉復合改性瀝青的攤鋪速度較普通瀝青混合料的攤鋪速度宜選擇慢一檔。

（4）壓實

膠粉及膠粉復合改性瀝青的膠粉及其改性劑用量不同會使改性瀝青的粘度也不同，其用量越大，粘度越大；膠粉改性瀝青膠結料在同等溫度條件下比普通瀝青要硬，膠粉改性瀝青混合料的硬度也比普通瀝青混合料大。 因此，膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料盡量在高溫條件下進行壓實。

1）宜采用鋼筒式壓路機碾壓，應特別遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則；

2）初壓趁高溫時要緊跟攤鋪機進行振動壓實，盡快使混合料達到目標壓實度；

3） 由于膠粉及膠粉復合改性瀝青混合料不宜用膠輪壓路機進行壓實，所以其復壓和初壓一并完成，終壓時用雙鋼輪壓路機進行靜壓消跡即可；

4）終壓必須在143℃以上溫度完成。

2.3 試驗路應用情況

試驗路完工后的驗收情況及通車近二年來的觀測情況來看，膠粉及膠粉復合改性瀝青路面的整體質量良好的，主要體現在：

（1）瀝青路面基層穩定，瀝青路面中面層、下面層質量均勻、密實，符合設計要求；

（2）路面整體質量良好；路面的壓實度均大予96%，符合設計要求；路面的殘留空隙率(平均值)均小于6%，符合設計要求；路面厚度符合設計要求；構造深度、滲水系數均符合設計要求；路面沒有車轍，沒有反射裂紋，路面平整性良好。

3 結語

膠粉用于高等級公路瀝青混凝土路面，可以減少環境中黑色污染和白色污染，提高瀝青混合料高溫穩定性、低溫抗裂性，抗滑性、耐磨性，膠粉顆粒還具有吸收光線，減緩強光刺眼的好處。復合改性瀝青混合料也具有良好的抗高溫、抗老化、彈性性能、降低路面噪音、延緩反射裂縫、減薄路面厚度、抵抗重交通和不良氣候等方面的優點。

［1］肖鵬，陳洋洋.膠粉物理與化學改性瀝青性能對比試驗研究[J].中外公路，2010（5）.

［2］劉文靈，王彪.廢舊輪胎膠粉改性瀝青的試驗研究[J].價值工程，2010（5）.

［3］王大成，王大華.淺析膠粉改性瀝青的路用性質及改性機理[J].山西建筑，2010（25）.