論改性瀝青路面施工技術

陳文楠

(江蘇交通工程咨詢監理有限公司 江蘇省南京市 210036)

論改性瀝青路面施工技術

陳文楠

(江蘇交通工程咨詢監理有限公司 江蘇省南京市 210036)

改性瀝青路面作為一種引進的新型路面結構，因其特有的的優點，隨著我國高速公路建設的發展，得到了廣泛的應用。本文簡要分析了改性瀝青路面施工技術的應用，以供探討。

改性瀝青；路面施工；技術應用

一、改性瀝青概述

改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青結合料。 改性瀝青其機理有兩種，一是改變瀝青化學組成，二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網絡結構。其種類有以下幾種：

（一）橡膠及熱塑性彈性體改性瀝青

如天然橡膠改性瀝青、SBS改性瀝青(使用最為廣泛)、丁苯橡膠改性瀝青、氯丁橡膠改性瀝青、順丁橡膠改性瀝青、丁基橡膠改性瀝青、廢橡膠和再生橡膠改性瀝青、其他橡膠類改性瀝青。

（二）塑料與合成樹脂類改性瀝青

聚乙烯改性瀝青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性瀝青、聚苯乙烯改性瀝青、香豆桐樹脂改性瀝青、環氧樹脂改性瀝青、α-烯烴類無規聚合物改性瀝青。

（三）共混型高分子聚合物改性瀝青

用兩種或兩種以上聚合物同時加入到瀝青中對瀝青進行改性。這里所說的兩種以上的聚合物可以是兩種單獨的高分子聚合物，也可以是事先經過共混形成高分子互穿網絡的所謂高分子合金。

二、改性瀝青在公路路面的應用

隨著交通流量和行駛頻度急劇增長，貨運車的軸重不斷增加，普遍實行分車道單向行駛，要求進一步提高路面抗流動性，即高溫下抗車轍的能力；提高柔性和彈性，即低溫下抗開裂的能力；提高耐磨耗能力和延長使用壽命。使用環境發生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰。對石油瀝青改性，使其適應上述苛刻使用要求，引起了人們的重視。經過數十年研究開發，已出現品種繁多的改性道路瀝青。當前改性道路瀝青主要用于機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉彎處等特殊場合的鋪裝應用，同時改性瀝青也應用到了公路網的養護和補強，較大地推動了改性道路瀝青的普遍應用。

三、改性瀝青路面的施工技術應用

（一）施工前的準備

1、施工人員培訓

路面工程施工前，應對施工人員、技術人員以及試驗人員等進行必要的崗前培訓工作，避免由于人為原因造成質量問題。

2、設備設施準備

改性瀝青施工過程中，需要使用較多的設備，如瀝青混合料拌和設備、攤鋪設備、運輸設備以及碾壓設備等等，施工前必須認真做好各種設備的安裝和調試工作，以免施工進行中因設備問題而影響施工質量或延誤工期。

3、原材料準備

路面開始施工前應將各類材料準備好，并做好原材料進場前的檢驗工作，一旦在檢驗過程中發現質量不合格的材料，應不允許其進入施工現場，確保材料質量合格是保障工程質量的根本。

（二）改性瀝青的生產

以SBS改性瀝青為例，其生產過程包括溶脹、剪切、發育三個過程

1、溶脹

對于SBS改性瀝青體系來說，溶脹與相容存在密切關系，溶脹大小直接影響了相容性的好壞，如果SBS在瀝青中無限溶脹，則體系變成完全相容。溶脹行為與改性瀝青生產、加工工藝和高溫貯存穩定性等有密切的關系。 隨著溫度升高，溶脹速度明顯加快，在高于SBS的PS玻璃化轉變的熔融加工溫度溶脹明顯。另外SBS的結構對溶脹行為有明顯影響：星型SBS的溶脹速度較線型的慢。相關計算表明，SBS溶脹成分的密度集中在0.97一1.01g/cm3之間。

2、剪切

剪切是整個改性過程中中關鍵的一步，往往剪切的效果會影響最終的結果。膠體磨是改性瀝青設備的核心，它處于高溫、高速運轉的環境下，膠體磨的外層為夾套結構，設有循環保溫系統，同時起減震和降低噪音的作用，膠體磨內部為帶有一定數量齒槽的環狀動盤和環狀定盤磨刀，間隙可以調整，物料粒度的均勻性和膠溶效果由齒槽的深度、寬度及磨刀的數量、形成結構的特定工作區域來決定。隨著動盤高速旋轉，改性劑受到強大的剪切和碰撞而不斷分散，將顆粒磨細，與瀝青形成混溶的穩定體系，達到均勻共混的目的。充分溶脹后，SBS與瀝青混合均勻，研磨顆粒越小，SBS在瀝青中的分散程度越高，改性瀝青的性能越好。

3、發育

研磨后，瀝青進入成品罐或者發育罐，溫度控制在170-190℃，在攪拌器的作用下進行一定時間的發育過程。在這個過程中往往加入某種改性瀝青穩定劑來提高改性瀝青的儲存穩定性。

（三）改性瀝青的運輸

改性瀝青運輸車的運量應較拌和能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機前方有五輛運料車方可開始攤鋪。運料車應用完整無損的雙層蓬布覆蓋，以資保溫防雨或避免污染環境。采用具有金屬探測針的插入式數顯溫度計檢測瀝青棍合料的出廠溫度和運到現場溫度。插入深度要大于15cm。在運料卡車側面中部設專用檢測孔，孔口距車箱頂面約30am。拌和機向運料車放料時，汽車應前后移動分三堆裝料，以減少粗集料的分離現象。

（四）改性瀝青的攤鋪

改性瀝青一般使用履帶式攤鋪機攤鋪。而且攤鋪機的攤鋪寬度也不能象普通混合料那樣伸長太多。為了保證路面厚度，提高平整度，采用適宜的平衡梁為基準，緩慢、均勻、連續地均衡攤鋪，攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪機熨平板的振動器選用高頻、低幅，提高初始壓實度及松鋪表面的平整度，降低松鋪系數。由于改性瀝青的粘度非常大，攤鋪溫度和攤鋪速度控制不好，會產生大量的橫向裂紋。為消除橫向裂紋，施工中要防止攤鋪機停頓，拌和機與攤鋪機的能力必須匹配，運料車需要備用相應的臺輛，一般要求在攤鋪機前至少要有3臺以上的運料車等候。攤鋪溫度嚴格控制在150～160℃范圍內，攤鋪速度嚴格控制在1.5m/min 左右。

（五）改性瀝青的碾壓

在路面工程施工初期，應用三色線劃分初壓、復壓、終壓區段以避免漏壓現象；采取排壓方式，使初壓、復壓、終壓形成流水作業，銜接緊密。復壓與終壓同步控制。在變換碾壓車道時注意：在已經碾壓完畢的路段上，并且在停止壓路機振動的情況下進行；方向變換一定要緩慢、不能太急，以免破壞瀝青混凝土表面。碾壓溫度的高低直接影響瀝青混合料的壓實質量。混合料溫度較高時可用較少的碾壓遍數獲得較高的壓實度和較好的壓實效果，而溫度較低時，碾壓變得較為困難。實踐證明采用振動壓路機直接碾壓無嚴重推移，具有良好的效果，可免去初壓，直接進入復壓。

（六）改性瀝青施工注意事項

1、壓實質量控制

壓實中要考慮到改性瀝青粘度較高，所以在壓實工序中需適當提高施工溫度。碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行壓實。在碾壓過程中特別需要注意的問題是碾壓溫度的控制與碾壓速度的控制，初壓溫度控制在160℃到165℃，終壓溫度不低于120℃。

2、接縫施工質量控制

由于改性瀝青混合料的拌和較慢，混合料供料速度跟不上攤鋪速度時有發生，縱向接縫就會變成冷接縫，邊緣部分在壓實后邊部很容易塌下去，再繼續攤鋪時必須將邊緣部分切去，可以選擇在最后一遍碾壓時，壓路機邊上拖一把切刀，在碾壓的同時將邊緣切齊。改性瀝青混合料結構層大都是做在表面層的，橫向接縫做得好與不好，對平整度影響很大。為了提高平整度，一般采用切割成垂直平面的方法。

總結：

改性瀝青混合料路面施工是一項技術性強，涉及范圍廣的系統工程。現代化的施工機械，高素質的人員，成熟的施工工藝科是必要的質量保證手段。在施工過程中，要充分調動施工人員的積極性和責任心，從原材料把關開始，對瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪、壓實等工藝上進行層層把關，才能有效控制改性瀝青路面施工質量。

[1]朱永、趙福剛《SBS改性瀝青路面的施工質量控制》科技信息.2009（13）.

[2]李之昭、劉新生《改性瀝青路面施工質量控制》科技傳播.2010（4）.

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