HPRA 高黏高彈膠粉復合改性瀝青在綠色公路建設中的應用

廣東省深圳高速工程檢測有限公司/胡歡龍

HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青與傳統的鋪裝瀝青相比較，是一種依托新技術，設計新設備，然后使用新工藝加上新材料而制成的新技術，能夠有效解決傳統高速公路存在的路面質量通病。除此之外，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青還能夠踐行綠色公路的設計需求，不斷推進廢舊材料的重復再利用，提高環境保護，節約資源，推動高速公路的可持續發展。

一、HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的特點

區別于傳統鋪裝瀝青，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青在材料、技術、工藝上都有著明顯的區別。HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青主要將專利產品摻合料、SBS改性劑、橡膠粉按照新工藝注入基質瀝青中，然后所形成的一種全新的膠結材料。而技術則從傳統的利用熱能、機械能“溶脹改性”的基礎技術出發，按照橡膠改性瀝青技術理論，消除了膠粉僅僅表面脫硫塑化的限定，使用以化學改性為核心的新型技術，也被稱為三重復合工藝，即瀝青與多種助劑、多種橡膠成分復合，機械能與熱能、化學能復合，以及化學制法和物理制法有機融合的三重復合工藝。所制成的HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青，具有高性能、高穩定性、橡膠高摻量等一系列特性的新型橡膠瀝青。而在關鍵性能指標方面也較為優秀，與目前路用性能和性價比較高的SBS改性瀝青，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的48小時軟化點離析差不超過5℃，180℃時的粘度可維持在1.5到3.0Pa·s，恒態軟化點超過65℃，極大地拓寬了HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的性價比和路用性能。

二、綠色公路的建設意義

交通運輸部于2016年7月印發了《關于實施綠色公路建設的指導意見》，首次提出了綠色公路這一概念，并將提升服務、節能高效、生態環保、節約資源等措施錯位綠色公路的設計理念。目前各個省市地區都在結合自身發展情況，不斷發展推行綠色公里的建設工作。

傳統的高度公路的建設一般都會優先考量公路施工的難度以及交通通勤的便利性，很少將生態環境納入前期的規劃中，及時在運行過程中出現了環境污染等情況，往往都是采用應急治理。而根據綠色公路的設計理念，在綠色公路建設過程中就要不斷融入綠色低碳發展理念，建設公路基礎設施的同時減少或避免周邊環境出現不可挽回的破壞和損失，不以破壞生態環境作為提高交通運輸的便利性和發展性的代價，在提高運輸經濟發展的同時，也要最大程度上保證生態系統的穩定性和效益性。基于生態系統的可持續發展原則在綠色公路道路規劃設計的前期就需要全面分析地質問題以及周邊環境因素，充分將高速公路與周圍周邊生態系統高度融合，不破壞原有的生態結構和系統的穩定性。同時，從綠色公路的設計規劃到施工使用，以及后面的護養運行的全生命周期都需要不斷采用綠色施工技術，傳播綠色出行理念。除此之外，還需要結合地區的環境及地形信息，最大程度上減少環境污染、節約可利用資源。讓環境保護與公路建設有機結合，并采取多種有益措施共同提高生態系統的穩定性和安全性，從而形成環境效益、社會效益、經濟效益三效高度統一。

因此，對比傳統的高速公路，綠色公路無論是從設計理念上，還是使用運行上，都有著較為本質的區別。傳統的高速公路會優先考慮經濟效益，很多時候為了達到減低成本或者是提高交通運輸的發展便利，會以破壞周邊生態系統作為代價。而綠色公路則是有力地踐行了可持續發展理念，將地區的社會效益、環境效益、經濟效益相結合，尋求更適宜的方式。因此二者有著不同的評價體系，綠色公路評價體系可以從能源、環境、經濟等多方面多層次地全面評價，而傳統公路的評價體系則是從技術、經濟所做的較為單一的效果性評價。簡單來說，綠色公路就是在不降低交通運輸業發展速度的同時，更注重公路的長久效益、從環境保護出發，減低能源的使用成本，提高材料的重復使用率，從而也優化完善了公路評價體系。

三、綠色公路設計原則

（一）減低公路建設對原有環境的損害程度

一般來說公路的施工環節較多，澆筑混凝土、綁扎鋼筋、開挖回填一系列的施工過程都會對周邊環境造成可大可小的破壞，甚至改變原有的生態系統或者對歷史遺址造成不可修復的損傷。因此綠色公路的設計階段就需要對周邊環境進行較為細致全面的考察，避開動植物的生態保護區，遠離歷史遺址，從而避免對原有環境的破壞。

（二）在公路的全生命周期觀察綠色公路理念

在設計建設綠色公路時，不但要從前期的設計階段結合綠色公路理念，還要將綠色公路的理念深入落實到公路施工、使用、運行、養護等全生命周期，不斷提高對綠色公路的監督工作和管理力度，從而減少綠色工作在運行過程中出現影響周圍環境的因素。

（三）提高資源重復利用效益，降低建設成本

在綠色公路的設計階段，就要充分了解當地的實際情況，可就近選材，選擇當地資源作為施工材料，不但能夠減低運輸成本，縮短施工建設時間，還能夠在一定程度上推動區域經濟的發展，從而呈現雙贏的局面。除此之外，一些建筑剩余材料如砂石、木材、鋼筋等可以根據實際情況進行重復再利用，不但能夠大力降低建設成本，減低資源的消耗，還進一步減少建筑垃圾對周邊環境的影響和破壞。

四、綠色公路的設計、施工準則

傳統的公路建設主要是對建設進度和建設質量的把控，以及對公路安全性的考量；很少在環境破壞和資源浪費上做太多的工作。而綠色公路則是在傳統公路建設的基礎上，不斷優化原有的施工工藝，充分體現出新穎、綠色的特點，在建設過程中充分結合公路的周邊資源，提高建設效益的同時不斷減少建設成本。因此，綠色公路無論是從設計方面還是從施工方面都需要提高對周邊環境的資源利用率、降低資源的使用量，從而最大程度上提高資源的利用效率。除此之外，還需要對施工現場實施科學有效的管理，避免施工過程對周邊環境的破壞。

在綠色公路的施工過程中，需要制定較為科學合理的管控措施，減少噪聲的干擾，提高施工現場的空氣質量，并嚴格約束相關的人員組織。同時要在初期的設計階段將建設資源進行有效分配，從而提高施工現場的資源配置工作。在控制開挖量的操作中，充分使用先進的科學技術，采用綠色理念，減少路塹擋土墻，提高現場資源的利用率。

五、HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的優勢

（一）能夠減低建設成本，提高建設效率

對比傳統的橡膠改性瀝青，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青具有超過25%的膠粉摻合量，因此能夠大幅度降低基質瀝青的使用量。而與抗車轍性能較好的添加加抗車轍劑AC瀝青混凝土和SBS改性SMA瀝青馬蹄脂混凝土路面相比，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青在綜合單價上，平均一平方米可減低大約10%的成本，同時隨著國際上瀝青價格不斷上升的趨勢，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青減低成本的效果越發明顯。

（二）具有非常明顯的綠色環保效益

根據目前的HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青設計施工來看，每鋪筑1公里的公路，就比傳統的公路施工節省約25噸的瀝青使用量。而從HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的工廠化生產成本來看，平均每生產1噸的橡膠粉耗費大約100條廢舊輪胎，鋪設1公里公路僅使用10噸左右的橡膠粉。如此算來，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青有著非常明顯的環保效果。除此之外，在HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青的工廠化生產過程中，大多使用四重尾氣處理系統，提高廢氣的處理力度，減少廢氣的排放量，從而實現了綠色生產的目的。

（三）具有良好的高溫穩定性

由于在公路建設過程中需要時刻保持著瀝青較高的流動性，因此瀝青一般都是高溫保存。普通的改性瀝青存儲時間超過1天就會出現形狀分層的現象，甚至成分離析無法使用，這對公路的建設造成了很大的影響。而HPRA 高黏高彈膠粉復合改性瀝青具有非常顯著的高溫穩定性，存儲時間長達7天，不會發生性狀分層的情況，更不會出現成分離析現象，性能非常的穩定，更適合遠距離施工作業。

（四）進一步提升公路的使用性能

HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青經過深度脫硫能夠大幅度提高瀝青黏結力，能夠較大程度上彌補AC-13瀝青的耐久性能差、路面抗滑性能不足的缺點。同時，與傳統的改性瀝青混合料相比，HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青因其特殊的膠結材料組成，所以還具有非常優秀的抗開裂、抗老化、抗車轍等多種路用性能 。

六、結語

綜上所述，隨著國家經濟的發展和人民生活水平的提高，人們更加關注交通運輸業的發展，也更加注重自然生態環境的保護，因此，綠色公路理念是公路運輸行業發展的必然趨勢。HPRA高黏高彈膠粉復合改性瀝青作為當前較為先進的新技術、新材料、新工藝也在綠色公路的建設和應用中兼具著較大的比重，同時也要不斷完善相應的建設、養護公路制度，從而科學有效地利用先進技術，共同踐行可持續發展的綠色公路理念。