瀝青路面新材料及新技術的發展與應用

張曉敏

摘要：近年來我國經濟高速發展，隨之給交通運輸方面帶來了交通量迅速增長、超重超載嚴重、車輛大型化等問題，這就給交通運輸業提出了更高的要求，更使瀝青混凝土路面面臨嚴峻的考驗。瀝青路面普遍存在著在設計年限內因各種其他原因發生的早期破壞，因此，急需研究瀝青路面的新材料及新技術，以提高瀝青混凝土路面的使用性能，延長其使用壽命，創造更大的社會經濟效益。

關鍵詞：瀝青路面;使用性能;新材料;新技術

1、瀝青路面的使用性能

①高溫抗車轍性能;②低溫抗裂性能;③水穩定性;④抗老化性能;⑤耐疲勞性能;⑥行車舒適性能;⑦表面服務功能。以上性能中，除平整度與瀝青混合料本身關系較小外，都是由瀝青混合料自身決定的。而瀝青混合料的路用性能除了上述性能外，還應包括施工性能。

2、瀝青路面現存的問題及產生原因

2.1現存的主要問題

①縱向和橫向的永久性變形，交叉口處車轍嚴重;②橫向和縱向裂縫，從裂縫中進水之后隨著時間的推移會造成承載力下降，從而引起龜裂;③塊狀裂縫;④坑槽，混合料水損壞破壞;⑤泛油，路面瀝青被擠出或表面被瀝青膜覆蓋形成發亮的薄膜層，其表面功能降低，尤其是抗滑性能不足。

2.2產生的原因

①很多重交通道路由于經濟性采用性能不好的普通瀝青;②交通量過大，超載嚴重;③現有的礦料級配不能滿足更高的路面需求。目前，熱拌瀝青混合料路用性能好，但環境污染大，能耗大，瀝青存在老化問題。冷拌瀝青混合料優點是節能、可儲存，但路用性能暫時遠不及熱拌瀝青混合料的性能。

3、道路建設新要求

3.1交通部節能減排“十二五”規劃

3.1.1總體目標

要求到2015年，交通運輸行業能源利用效率明顯提高，CO2排放量明顯降低，綠色、低碳交通運輸體系取得明顯進展。

3.1.2主要指標

能源強度下降8%-15%，碳排放量下降10%-16%

3.1.3節能推廣

①溫拌瀝青鋪路技術應用;②交通建材循環利用技術應用;③公路隧道節能減排技術改造與應用;④高速公路服務區和公路收費站節能減排技術改造

3.2發展方向

①固體廢棄物循環利用;②高性能、長壽命、多功能材料;③降低能源消耗、減少廢氣排放

4、瀝青路面新材料及新技術的發展及應用

4.1發展歷程

4.1.1摸索階段

①SBS改性瀝青類;②纖維添加劑類

4.1.2技術引進階段

①天然瀝青、復合改性瀝青類;②抗車轍、水損害、抗裂類

4.1.3技術的深入研究、國產化階段

①溫拌類;②冷拌冷鋪類;③高性能材料類

4.2瀝青路面新材料及新技術研發及應用匯總

4.2.1高性能材料混合料類型

橡膠瀝青、高性能改性瀝青（PG76）、高性能乳化瀝青;抗車轍劑、高模量;低標號瀝青、天然瀝青與耐久性高模量瀝青混合料

4.2.2養護新材料

超薄磨耗層、降噪微表處;路面再生技術、高性能裂縫維修材料

4.2. 3功能性材料

溫拌、阻燃、彩色路面、抗凝冰材料、排水性瀝青混合料

4.2. 4特種鋪裝材料類型

水泥橋面：水性環氧瀝青防水粘結層、改性環氧樹脂、環氧瀝青;鋼橋面：澆注式瀝青混合料、環氧瀝青混合料、樹脂—瀝青混合料、高摻量SBS改性瀝青

4.3主要瀝青路面新材料及新技術的應用

4.3.1改性瀝青

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。

4.3.1.1改性瀝青的分類：

（1）橡膠及熱塑性彈性體改性瀝青

（2）塑料與合成樹脂類改性瀝青

（3）共混型高分子聚合物改性瀝青

4.3.1.2橡膠瀝青

（1）技術途徑

膠粉含量大于15%;膠粉為20～30目;現場拌合

（2）工程應用

橡膠瀝青斷級配瀝青混合料AR-AC13S：納入RPA技術規范，抗車轍性能良好，瀝青含量高，耐疲勞性能優異，低溫性能優良。

橡膠瀝青開級配AR-OGFC：空隙率大于22%，吸聲性能優異，橡膠瀝青含量大于7%，耐久性良好，相對于高粘瀝青，價格優勢明顯。

（3）橡膠瀝青共性特點

廢舊輪胎“黑色污染”再生利用;節約瀝青等不可再生資源;改善瀝青路面各項路用性能，延長路面使用壽命

4.3.1.3高性能改性瀝青（PG76）

（1）技術途經

增加SBS摻量——儲存穩定性;SBS與聚烯烴復配;添加其他聚合物：高彈瀝青、高粘度瀝青

（2）工程應用

重交通抗車轍路段;超薄磨耗層

4.3.2溫拌瀝青混合料應用技術

（1）技術路線

瀝青發泡降粘技術;沸石降粘技術;使用瀝青降粘劑技術：合成蠟類降粘劑或低分子的酯;乳化瀝青溫拌技術：制備乳化瀝青時使用了特殊乳化劑，成本較高，不能節省混合料的生產成本。

（2）技術特點

與各類瀝青材料有更好的相容性和溶解分散性。具有抗剝落劑功能，提高混合料的水穩定性。有效改善混合料施工和易性，鋪面更均勻密實。均衡改善瀝青混合料各性能指標。不改變施工工藝，操作便捷。

（3）技術對比

施工溫度：從出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度等方面均比熱拌瀝青混合料低30-40°。混合料性能：其水穩定性、抗車轍性、耐疲勞性均比熱拌瀝青混合料高。壓實方案：溫拌=熱拌

（4）適用范圍

各等級公路、城市道路、重載路面、機場跑道的新建和維修養護中瀝青路面的各結構層。尤其適用于瀝青路面建設和維修養護中的薄層罩面和超薄罩面。舊料比例較高的再生混合料。高寒地區瀝青路面施工。長大隧道瀝青路面鋪裝。

（5）發展趨勢：成品溫拌改性瀝青

AC類SMA溫拌瀝青混合料，可減少廢氣排放量，延長施工季節和運輸距離，可持續綠色技術，相比熱拌瀝青更節能更環保。針對改性瀝青高能耗，高排放的特點，重點開發成品溫拌改性瀝青和混合料

4.3.3再生瀝青混合料應用技術

大比例再生技術分溫再生技術和冷再生技術。

4.3.3.1溫再生技術

大幅度提高舊材料利用比列，提高再生料參加比列45%-50%。

所有工藝操作溫度比熱拌顯著下降，出料溫度比熱再生低30-50°。應用于路面面層各層，革命性的新工藝技術，非新材料技術，節能減排，降低能耗。

4.3.3.2冷再生技術

將原瀝青路面材料破碎，或與新集料等按一定比列重新拌合，并在常溫下與泡沫或乳化瀝青拌合后形成新的混合料。成為路面結構的一個層次，滿足一定的路用性能。

4.3.4礦山廢棄物資源化應用技術

其各性能滿足要求，當前綠色環保的發展戰略要求廢物再資源化，以此為依托，礦山廢棄物資源化技術被逐步推廣和應用，北京建設了25萬噸煤矸石加工基地，山西長治也有煤矸石生加工產線。

礦山廢棄物的主要應用：

1.煤矸石用與瀝青混合料、半剛性基層

2.鐵尾礦用于瀝青混合料

5、結束語

隨著我國經濟的持續發展，我國瀝青路面的建設，規模逐漸擴大，質量也有很大提高，當前瀝青路面新材料、新技術受到大力推廣及應用。但仍然面臨著嚴峻的考驗，還要結合我國當前綠色環保的發展戰略，加大瀝青路面新材料、新技術的研究及創新，以提高瀝青混凝土路面的使用性能，延長其使用壽命，提高道路質量，更好的來促進我國經濟的高速發展。

參考文獻：

[1]柳浩.瀝青路面新材料及新技術的研究與應用.北京市市政路橋綠色建材工程技術研究中心（北京市政路橋建材集團有限公司）2012年12月

[2]孫雪偉.路面技術面臨的挑戰與新技術、材料創新.江蘇中路工程技術研究中心