SMC常溫改性瀝青在G312線上的應用

趙莉娜

【摘 要】論文結合我段在G312線實施的SMC常溫改性瀝青混凝土罩面試驗段的施工經驗，簡述了SMC在公路工程及日常養護中的應用。

【Abstract】Combined with the construction experience of SMC normal temperature modified asphalt concrete overlay test section on G312 line implemented by Suzhou Highway Management Segment， the paper briefly introduces the application of SMC in highway engineering and daily maintenance.

【關鍵詞】SMC； 改性瀝青；養護

【Keywords】SMC； modified asphalt； maintenance

【中圖分類號】U416.2 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）08-0184-02

1 工程概況

G312線SMC常溫改性瀝青試驗段起點為K2846+076處，終點為K2847+000處，全長924m，該路段地處雙閘收費站西，鄰接收費廣場，屬于二級公路收費路段，隨著客運與貨運的壓力日益增大，日交通量增長迅速，路面老化嚴重，路面重度龜網裂、車轍等病害較多，影響行車舒適和安全。

2 原材料情況

2.1 SMC常溫改性劑及基質瀝青

SMC常溫改性劑以廢舊輪胎、塑料煉制的橡膠油為主要成份，約占改性劑質量的80%，密度為0.8～1g/cm3，閃點在55℃～110℃間。改性劑制備主要采用膠體磨和高速剪切法加工的方式。生產流程為改性劑溶脹20min以上、分散磨細8-10min、繼續發育40min 三個階段。本次工程的SMC改性劑由四川國星高分子樹脂有限公司提供， SMC的摻量為基質瀝青質量的9 %，基質瀝青采用中海90#瀝青。

2.2 集料

SMC常溫改性瀝青混合料所用集料采用當地材料，大致為10～15mm破碎石，5～10mm破碎石，0～5mm石屑。

2.3 礦粉

礦粉采用嘉峪關宏達水泥有限公司生產的石灰巖石粉。

3 配合比設計

SMC常溫改性瀝青混合料采用標準馬歇爾擊實法成型，雙面擊實100次，常溫擊實。室內試件均需室溫條件養生14d后再去進行各種指標試驗。主要設計指標和要求如下：

通過混合料級配調試和相關驗證試驗，SMC-13瀝青混合料試驗室配合比設計10～15mm：5～10mm：石屑：礦粉=40：26：30：4，油石比為4.2%，可用于生產配合比的調試。

調試后實際用于SMC-13瀝青混合料配合比為：10～15mm：5～10mm：石屑：礦粉=37：30：27：4，油石比為4.0%。設計級配和目標級配在4.75mm以下的細料部分有明顯偏差，主要受原料級配的限制，此處設計時固定4.75mm以上粗集料的通過率，保證有較好的骨架，空隙由瀝青和細料去填補。

SMC常溫改性瀝青混合料采用礦料的最大壓實密度對應的油石比為最佳油石比，同時驗證混合料空隙率、高溫性能、水穩性能和低溫性能等技術指標。

馬氏試驗結果與分析：SMC常溫改性瀝青混合料的馬氏試驗結果見表1。

4 施工工藝

4.1 前期準備

①對原路面進行銑刨，銑刨可提高罩面后的平整度，使罩面層與原路面粘結力更強，降低路面病害反射率。②拆除路緣磚，重新澆筑路肩帶。③對原路面病害進行修補。④灌封膠灌縫。⑤人工灌縫封層處治重度龜網裂。⑥實施應力吸收層，使用同步封層車進行碎石封層，消除原路面病害，形成應力吸收層，提高行車舒適度。

4.2 施工過程

本工程的常溫改性瀝青面層混合料施工工藝可總結為“沸水常溫和、密閉存儲、干燥運輸、慢速攤鋪、先膠后鋼、高振低頻、以膠為主”，具體施工參數如下：

4.2.1 常溫改性瀝青生產

常溫改性劑摻量為9%，基質瀝青溫度基本上控制在90～110℃之間，發育攪拌時間為60min左右。

4.2.2 常溫瀝青混合料生產

本工程常溫瀝青混合料生產時，石料加熱溫度基本上控制在100～120℃之間，干拌時間為15s，濕拌時間為30s合料出料溫度在90～120℃之間。表2為混合料各環節生產溫度。

4.2.3 運輸

對運輸及存儲沒有特別要求，存儲時，應覆蓋塑料布，盡量與空氣隔絕。遠距離運輸時，運料車宜覆蓋篷布。

4.2.4 攤鋪

本工程常溫瀝青混合料攤鋪的松鋪系數為1.3，攤鋪速度為3m/min。

4.2.5 碾壓

①初壓1臺18t重膠輪，碾壓3～6遍，緊跟攤鋪機前進，碾壓速度3km/h。②復壓11t雙鋼輪，碾壓3～5遍，前進后退均開振動，振幅0.4mm，振動頻率45Hz，碾壓速度4～5km/h左右，膠輪壓路機緊跟碾壓。③終壓采用雙鋼輪靜壓收光，行駛速度6km/h。

壓實度不足時，鋪筑后1～14d內均可采用重膠輪壓路機進行補壓。

由于SMC常溫改性瀝青混合料可以在常溫下碾壓，因此碾壓段落相比普通熱拌瀝青混合料可適當延長。

5 經濟性分析

5.1 常溫改性瀝青材料成本計算

使用常溫瀝青混合料在國道312線罩面。常溫瀝青混合料油石比為4.0%。根據工程經驗，本地區若使用普通熱拌瀝青混合料鋪筑，使用基質瀝青，油石比一般為5.0%。

常溫改性瀝青由90#基質瀝青外摻常溫改性劑制得，改性劑用量為瀝青用量的9%。90#瀝青價格按0.63萬元/噸，常溫改性劑價格按 1.88 萬元/噸計，可算得使用常溫改性瀝青與熱拌瀝青的成本對比情況。

5.2 生產混合料耗能成本計算

常溫瀝青混合料由于生產溫度較低，其瀝青與骨料不必加熱到熱拌那樣高的溫度，大幅減少了對煤、電資源的消耗，能源消耗對比情況如下表：

5.3 綜合節約資金計算

使用常溫瀝青混合料在前期材料費和能源消耗上都能顯著節約成本，常溫混合料與熱拌混合料的直接經濟效益對比情況如表4所示。

由上表知，使用常溫改性瀝青混合料鋪筑路面，對比熱拌每公里共可節約資金1.81 萬元。

6 結語

SMC常溫瀝青改性劑，常溫下呈液態狀，組合結構科學，與基質瀝青有極好的相容性，與瀝青配伍形成高分子樹脂彈性體，將基質瀝青的分子量提高到8000～10000質量，提高塑性、軟化點，其瀝青混凝土具低溫柔性，路面不發軟、不擁包、不車轍、耐壓、耐沖擊、抗疲勞，防水性較好。SMC常溫改性瀝青混合料便于施工組織和施工質量控制，降低了拌和溫度，罩面后可立即開放交通，同時可以節約成本，有效延長施工時間。添加SMC常溫瀝青改性劑后，路面更富有彈性，減少了裂縫的產生。但從本工程來看，混合料的設計技術還不夠完善，和以往相比施工質量的變異性還比較大，生產出的混合料不完全滿足技術要求。因此，還需要進行更多更深入的研究工作。endprint