改性瀝青混凝土路面抗老化施工技術研究

摘要 為提高瀝青路面的抗老化性能、延長道路使用壽命，文章開展了改性瀝青混凝土路面的抗老化施工技術研究。首先，選擇原材料，設計改性瀝青混凝土路面的配合比；其次，控制改性瀝青混合料的拌和參數，充分拌和改性瀝青混合料；再次，在此基礎上，使用攤鋪機將改性瀝青混合料均勻地攤鋪在基層上，形成穩定的路面基層；最后，遵循“初壓、復壓、終壓”三階段原則，對攤鋪層進行壓實作業。應用分析結果表明，該技術應用后，路面所有監測點上的殘留針入度均達到了0.9以上，瀝青老化后保持柔軟性的能力更強，抗老化性能更好。

關鍵詞 改性瀝青；混凝土；路面；抗老化；施工；技術

中圖分類號 U416.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）05-0058-03

0 引言

瀝青路面作為道路建設中最常用的路面材料之一，其性能的穩定性和耐久性直接關系道路的使用壽命和行車安全。然而，在長期的自然環境和交通荷載作用下，瀝青路面容易出現老化、開裂、剝落等問題，嚴重影響道路的使用性能和安全性。因此，改性瀝青混凝土路面的抗老化施工技術研究顯得尤為重要。改性瀝青混凝土路面通過添加改性劑，提高瀝青的黏附性、強度和耐久性，從而有效延緩瀝青路面的老化過程。改性瀝青混合料不僅具有更好的高溫穩定性和低溫抗裂性，還能增強路面的抗水損害能力和抗疲勞性能，使路面更加耐久和穩定。

目前，國內外對于改性瀝青混凝土路面施工技術的研究雖然取得了顯著進展，但仍存在一些不足。例如龔益民[1]提出通過混合材料分層施工原理進行路面施工，層間黏結不緊密，容易造成路面層間不連續，增加了路面開裂和剝落的風險；羅曉生[2]提出采用傳統的瀝青混凝土材料，通過攤鋪與壓實原理形成穩定的路面結構，然而由于攤鋪層太薄，溫度散失快，容易出現溫度離析現象，影響路面的密實度和耐久性。

該文旨在深入探討改性瀝青混凝土路面的抗老化施工技術，為提高瀝青路面的抗老化性能、延長道路使用壽命作出貢獻。

1 改性瀝青混凝土路面配合比設計

改性瀝青混凝土路面的配合比設計不僅是道路工程中的關鍵技術環節，更是確保路面長期性能穩定、延長使用壽命的關鍵所在。這一過程首先聚焦于精選符合國家標準及項目特定要求的原材料，包括高品質的瀝青、級配合理的集料、純凈的礦粉，以及高效能的外加劑。瀝青的選擇尤為關鍵，SK-70# SBS改性瀝青以其優良的低溫抗裂性、高溫穩定性及抗老化性，成為眾多工程的首選。集料則需嚴格區分粗細，既要保證具有足夠的嵌鎖能力以增強路面的整體強度，又要確保具有良好的表面特性以提升行車的舒適性和安全性。

在設計之初，深入解析工程需求與環境條件，如交通量、氣候條件、地基狀況等，是科學合理確定瀝青含量的基礎。瀝青含量的計算需精確無誤，它直接影響混合料的黏結性、耐久性及施工和易性。同時，油石比作為另一個重要參數，其合理確定對于控制混合料成本、優化性能至關重要。通過精細計算與調整，力求在降低成本的同時，不犧牲路面性能，實現經濟效益與社會效益的雙贏。

此外，配合比設計還需綜合考慮原材料的存儲、運輸及拌和過程中的質量控制措施，確保每一環節都能達到既定標準，從而最終生產出性能卓越、質量穩定的改性瀝青混凝土，為道路工程奠定堅實基礎。

考慮工程要求，計算瀝青含量，其公式如下：

（1）

式中，MAC——瀝青的質量；Mmix——混合料的總質量。其次，計算油石比，公式如下：

（2）

式中，Ma——礦料的質量。確定瀝青含量與油石比后，設計各項原材料的配合比，如表1所示。

配合比設計過程中應嚴格控制原材料的質量和級配，確保混合料的性能滿足設計要求。

2 改性瀝青混合料拌和

嚴格按照上述設計的配合比進行瀝青混合料的拌和，確保改性劑、瀝青、礦料和填料等原材料的配比準確。為確保瀝青混合料拌和均勻，質量符合要求，應嚴格控制改性瀝青混合料的拌和參數，如下：

（1）拌和時間：設定為60 s，確保所有原材料充分混合均勻[3]。

（2）加熱溫度：加熱溫度需精確調控，瀝青加熱維持在170～180℃，礦料則稍高，介于180～190℃，而出料時的溫度需穩定在160～170℃，以確保瀝青與礦料緊密結合，同時優化混合料的施工性能[4]。

（3）拌和速度：根據拌和機的型號和容量調整至適宜速度，確保混合料在拌和過程中不產生離析和結團現象[5]。

按照上述拌和參數，嚴格控制拌和過程，進而確保改性瀝青混凝土路面的質量達到設計要求，具有優良的耐久性、抗水損性和抗車轍能力。

3 路面基層攤鋪

改性瀝青混合料拌和完成后，接下來使用攤鋪機將改性瀝青混合料均勻地攤鋪在基層上，以確保攤鋪層的質量達到預期標準。路面基層攤鋪流程如圖1所示：

如圖1所示，首先在攤鋪前，對基層進行徹底檢查，確保其平整度誤差控制在±3 mm以內，壓實度需達到設計要求的98%以上。然后，啟動攤鋪機對熨平板等關鍵部件進行預熱，預熱溫度一般設置在100～120℃之間，以避免混合料與冷熨平板接觸時產生黏附或拉裂現象[6]。根據改性瀝青混合料的特性和設計要求，設定攤鋪厚度為4 cm，攤鋪寬度根據路面寬度和攤鋪機型號進行確定[7]。

使用自卸車將改性瀝青混合料運至攤鋪現場，由專人指揮卸料，確保布料均勻，避免混合料在攤鋪機前堆積或斷料。最后，啟動攤鋪機進行改進瀝青混合料的攤鋪作業。改性瀝青混合料的攤鋪速度應控制在2～4 m/min之間，保持勻速攤鋪[8]。利用攤鋪機上的自動找平裝置，實時監測攤鋪層的厚度，并根據需要進行調整，確保攤鋪厚度符合設計要求，誤差控制在±2 mm以內。在攤鋪過程中，密切關注攤鋪層的平整度和橫坡，通過調整熨平板的高度和角度保持攤鋪層的均勻性和穩定性。同時，注意控制混合料的松鋪系數，確保壓實后的路面厚度和標高滿足設計要求。在攤鋪過程中，不可避免地會遇到接縫問題。對于縱向接縫，應盡量采用熱接縫，即兩臺攤鋪機梯隊作業，減少冷接縫的產生。對于橫向接縫，需采用切縫機切割整齊，并在下次攤鋪前涂刷黏層油，以確保接縫處的黏結強度和平整度。

攤鋪完成后，使用平整度儀對攤鋪層進行平整度檢測，確保滿足規范要求。

4 攤鋪層壓實作業

在攤鋪層冷卻至規定溫度（≥60℃）后，為確保路面平整度、密實度和耐久性，應進行嚴格的壓實作業。壓實過程遵循“初壓、復壓、終壓”三階段原則，具體流程與參數設置如下：

（1）初壓階段：首先采用2臺13 t雙鋼輪振動壓路機，其高頻率低振幅的振動模式能夠有效促進瀝青混合料的初步穩定與密實，減少推移現象。振動參數為35～50 Hz的頻率與0.3～0.8 mm的振幅，保持壓路機以2～3 km/h的速度勻速前行，全面覆蓋攤鋪面，無遺漏。初壓階段需緊隨攤鋪機作業，保持間距不超30 m，有效減緩混合料降溫，保障壓實質量。

（2）復壓階段：使用1臺11 t雙鋼輪振動壓路機進行進一步的壓實，同時引入2臺26 t膠輪壓路機進行揉搓壓實。膠輪壓路機通過其輪胎與瀝青混合料的接觸，能夠產生較高的揉搓作用，進一步增強路面的密實度和平整度。雙鋼輪振動壓路機繼續以適宜的振動頻率和振幅進行壓實，速度可適當提升至35 km/h。膠輪壓路機則采用無振動模式，行進速度控制在46 km/h，確保輪胎充分接觸并有效壓實路面。復壓階段應特別注意各壓路機之間的配合，避免相互干擾，同時觀察路面的壓實情況，及時調整壓路機的參數和行進路線。

（3）終壓階段：再次采用單臺雙鋼輪壓路機實施終壓作業，旨在抹平輪跡，提升路面平整度。此時，關閉振動，僅憑借壓路機自重實施靜壓，速度加快至5～7 km/h。

此過程需在混合料溫度維持在規定下限（常見為40℃以上）時完成，以確保路面在冷卻前獲得最佳的壓實成效。同時，加強路面質量監控，確保無輪印、裂痕等不良現象。

通過上述三個階段的壓實作業，可以確保瀝青路面上面層達到預期的壓實效果與抗老化性能，為道路的安全、舒適和長期使用奠定堅實基礎。

5 實驗分析

5.1 工程概況

以某地區R新建道路工程為例，該工程全長10 km，采用改性瀝青混凝土路面設計，以提高道路的耐久性和抗老化性能。道路設計為雙向六車道，面層結構如表2所示：

施工前對施工現場進行詳細勘察，了解地形、地質、水文等情況。根據工程的建設規模，準備施工所需的機械設備，規格型號如表3所示：

準備好施工所需的機械設備，并完成調試與檢修工作，保障設備性能優良。

5.2 施工結果分析

按照預先規劃的技術流程，實施新建道路工程的抗老化施工。針對改性瀝青混凝土鋪設的路面，在多樣化的測試頻率與溫度環境下，全面評估其抗老化性能。在此過程中，應變控制條件已依據既定標準（如表4所示）進行精確設定，以確保測試結果的準確性和可靠性。

在上述既定條件下，對路面進行專項測試，并詳細記錄其在老化處理前后的性能差異變化。選擇殘留針入度比（PRR）作為路面抗老化性能的評估指標，該指標反映了瀝青在特定條件下的軟硬程度和流動性，針入度越大，說明瀝青老化后保持柔軟性的能力越強，抗老化性能越好，反之同理。在擬建或已建的試驗路段上，根據道路結構和交通流量等因素，均勻布設8組監測點，分別標號為01～08。每組監測點至少包括一個該文提出的改性瀝青混凝土測試區域（技術A）和文獻1、2提出的兩個傳統施工技術的測試區域（技術B和技術C），以便進行直接對比。從每組監測點的測試區域中隨機取樣，將樣品切割成適當大小的試件，并按照標準方法放入恒溫水槽中以穩定溫度。使用針入度儀在每個試件上進行針入度測試。對比三種施工技術在不同位置上的殘留針入度比差異，如圖2所示：

通過圖2對8組監測點所在位置的殘留針入度比進行對比可以看出，該文提出的改性瀝青混凝土在所有監測點上的殘留針入度均達到了0.9以上，始終高于另外兩種傳統的施工技術，且在不同監測點上的表現差異較小，表明改性瀝青混凝土具有更好的抗老化性能，能夠減少因老化導致的性能下降，對于延長路面使用壽命具有重要意義。

6 結束語

瀝青路面的耐用性與表現，關鍵在于其抗老化能力。該文研究為改性瀝青混凝土在路面建設中的廣泛應用奠定了堅實的理論基礎與技術支撐，并為道路工程耐久性問題提供了新的解決視角。展望未來，伴隨材料科學的飛躍發展與施工工藝的持續革新，改性瀝青混凝土路面的抗老化施工技術將日益精進，為構建更加安全、持久、綠色的道路體系貢獻力量。

參考文獻

[1]龔益民.市政道路工程改性瀝青混凝土路面施工技術[J].運輸經理世界， 2024（15）：46-48.

[2]羅曉生.公路工程施工中瀝青混凝土路面施工技術研討[J].工程建設與設計， 2023（11）：161-163.

[3]劉國鋒，劉紅瑛，黃凌，等.抗紫外老化改性瀝青混凝土路面施工技術研究[J].建筑機械， 2023（8）：90-95.

[4]朱建華，郭斐.聚合物改性高韌性水泥基復合材料混凝土路面抗老化性能試驗研究[J].化學與粘合， 2024（1）：65-70.

[5]印龍.高速公路工程SMA瀝青混凝土路面配合比設計與施工技術分析[J].四川建材， 2023（1）：172-173.

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[8]常輝.新型生態瀝青混凝土路面設計與施工技術分析[J].交通世界， 2022（10）：40-41.