1、改性瀝青高速公路應用    摘 要：交通流量和行駛頻度急劇增長，貨運車的軸重不斷增加，改性瀝青在高速公路的應用也越來越廣泛，種類日漸增多，通過詳細論述不同種類改性瀝青的性能、使用環境、生產效率等技術指標，為改性瀝青在高速公路的應用提供有價值的施工經驗和技術依據。 關鍵詞：改性瀝青；高速公路；應用 1 引言 由于交通量的日益增大和車載的加重，對瀝青路面質量要求越來越高，普通石油瀝青在低溫下容易脆裂，在高溫下容易軟化，在行車載荷的反復作用下容易出現車轍、推移、起包等現象，性能已無法滿足需要，而采用改性瀝青以解決路面抗高低溫、抗滑、耐久性及大承載力的問題，是當

2、前國內外先進技術之一。 自1873年英國首次公布橡膠改性瀝青專利以來，改性瀝青已形成了多種品牌。改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細了的膠粉等改性劑，或采用對瀝青進行輕度氧化加工，從而使瀝青的性能得到改善。用它鋪設的路面有良好的耐久性、抗磨性，實現高溫不軟化，低溫不開裂。對于瀝青改性劑的選擇，因每個地區的氣候條件及加工設備的不同，改性瀝青的配制也是多樣化，其改性的效果與改性劑的品種密切相關。改性劑的種類比較多，用于道路改性的改性劑一般分為橡膠類、樹脂類、熱塑性橡膠類等。故在使用改性瀝青時，應根據不同施工環境、經濟、施工技術等選擇相應的改性劑，以切實提高其在高速公路的應用效率，滿足交

3、通所需。 2 影響改性瀝青應用的要素 目前，我國對改性瀝青的研究已有20多年的歷史，取得了不少技術成果，并頒布了改性瀝青路面施工技術規范。就國內的應用研究現狀來看，對改性瀝青路用性能的優點有了比較深刻的認識，已經得到廣泛認同。但不管是國內自己生產還是國外進口的改性瀝青，大部分有自己特有的功效，使用時應注意以下影響推廣應用的因素： （1）改性瀝青施工溫度較普遍瀝青提高10-20，在拌合、攤鋪、碾壓過程中增加了施工難度，從而增加了直接施工成本。并且由于普通瀝青施工溫度已經很高，提高溫度后致使瀝青老化現象加劇。 （2）加工生產改性瀝青需要專門的機械設備，導致增加使用難度，并提高了相應費用。 （3）進

4、口改性瀝青價格普遍較高，一般較普通瀝青費用增加50%以上。 （4）不管是國內自己生產還是國外進口的改性瀝青，一旦存放過久，都存在離析或結團現象。 3 幾種常見改性瀝青的應用 3.1 SBS改性瀝青 SBS改性劑是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其最大特點是可同時改善瀝青的高、低溫性能，具有良好的彈性恢復性能，抗老化能力也強。 改性瀝青配合比設計應遵循公路瀝青路面施工技術規范中關于熱拌瀝青混合料配合比設計的目標配合比、生產配合比及試拌試鋪的三個階段，確定礦料級配及最佳改性瀝青用量。采用下列措施，在一定程度上可提高改性瀝青的性能，發揮其效率的利用，如混合料的拌合、擊實溫度應根據改性瀝青路面施工技

5、術規范和根據瀝青膠結料的粘溫關系曲線進行確定，進行室內配合比設計時的拌合、擊實溫度應與拌合廠拌合溫度、現場碾壓溫度一致；混合料體積指標的測定要統一，對于密級配瀝青混合料試件溫度的測定應統一采用真空法；采用瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗方法測定的48h浸水馬歇爾穩定度實驗，殘留穩定度不應小于80%等。 （1）對拌和設備的計量、溫度控制進行一次全面核準,確保集料、填料、瀝青稱量、溫度的準確。其中溫度控制包括集料加熱溫度的控制，瀝青加熱溫度的控制，混合料拌和溫度的控制，出場溫度的控制等。 （2）確定壓實工藝。建議碾壓溫度區間為120-150；碾壓工藝組合為：碾壓，DD130或DD110振壓4個輪回采用低

6、副高頻（核密儀測定相對值不再增加）；壓路機輪的重疊需大于20cm；終壓：DD130或DD110靜壓一個輪回；如發現有輪跡，可再終壓一遍，終壓應在90以上完成，禁止在105-115范圍內碾壓。 （3）瀝青面層混合料，現場的壓實效果應采用空隙率和壓實度雙向控制。壓實度按理論密度的93%，當天馬歇爾密度的97%為控制指標。空隙率計算所需的最大理論密度以每天實測為準，測試按照瀝青路面混合料最大相對密度試驗（真空法）進行。 3.2 MAC改性瀝青 MAC（麥克）改性瀝青是多級瀝青（MULTI-GRADE ASPHALT CEMENT）的縮寫，其是從美國引進的一種新型的改性瀝青。MAC改性瀝青于1987年

7、由美國海瑞瀝青材料材料公司研制生產，在美國的亞利桑那州、德克薩斯州、印第安納州使用，效果較好。我國在1998年引進該技術，并首先應用于山東的部分高速，并逐步推行使用。  MAC改性瀝青有較好的耐老化性能，通過化學改性，有較好的穩定性，在常溫下存放半年不離析，無需加任何穩定劑，不含硫，對人體無害，是一種環保型產品；MAC還具有較好的抗車轍能力和抗水（油）損害能力，因其具有在高溫下較高的粘度，易形成較厚的瀝青膜，而不發生析漏現象，可以有效的阻止水分侵入和提高瀝青與集料的粘附性，增加粘結力，起到抗水損害的作用。 MAC改性瀝青具有比普通瀝青明顯的彈性，經取芯試驗，混合料密實度大，空隙率明顯

8、減小，所以可用于高速公路的上面層，如山東日照至竹園段就是用了此改性瀝青，取得效果較好。瀝青混合料馬歇爾技術要求見表1。同時，MAC改性瀝青常用于路網改造和養護工程，使用時，注意溫度的控制，MAC瀝青的溫度較普通瀝青高10-20，特別要控制碾壓終了溫度在110，要堅持“高溫、強振、快壓”，如山東高速大多采用2cm-3cm厚SMA作為磨耗層。 3.3 廢膠粉改性瀝青 廢膠粉作為熱瀝青的添加劑用于筑路在美國已有多年歷史了。2001年美國就有了比較完整的道路廢膠粉改性瀝青施工規程。從上世紀60年代末起，我國已開展膠粉改性瀝青的研究工作，用于建筑防水和道路。21世紀，我國將廢膠粉改性瀝青大量的應用于瀝青

9、混凝土路面，目前為止約有17個省市的公路有試驗路段，北京、江蘇、天津等地的有關公路工程公司也制定了較好的施工規程。隨著工業的發展，黑色污染問題越來越嚴重，廢料利用越來越受到重視，膠粉改性瀝青恰能同時解決上述問題，合理利用膠粉制備性能良好的路用瀝青會逐步走向推廣和應用。 3.4 環氧瀝青 20世紀60年代，殼牌石油瀝青公司首次開發環氧瀝青，并在世界各地的不同環境下應用以充分顯示該產品優良的路用性能。40多年來，環氧瀝青的品種層出不窮，其研究及應用日趨廣泛。環氧瀝青具有優良的高溫抗車轍、低溫抗開裂、耐久性和抗疲勞性能，廣泛應用于正交異性鋼橋面鋪裝和超重載交通道路。 環氧瀝青常選用國產SBS改性瀝青

10、作為基質瀝青，并選用日本環氧樹脂，環氧樹脂由兩種組分組成：主劑和固化劑，技術指標見表2。 4 結語 除以上幾種改性瀝青外，常用的還有天然巖瀝青改性瀝青、塔河稠油改性瀝青、SBR改性瀝青及復合改性瀝青等，相對于普通瀝青，耐久性、防水性、高低溫穩定性、抗車轍性能等均有不同程度的提高。 現代公路和道路發生了許多變化：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。對石油瀝青進行改性，使其適應上述苛刻使用要求，引起了人們的重視。改性瀝青的品種和制備技術取決于改性劑的類型、加入量和基質瀝青（即原料瀝青）的組成和性質。針對越來越多的改性瀝青品種，我們應熟知其性能、應用場合、生產效率等，保證改善道路質量的同時，力爭節省費用，切實提高不同種類改性瀝青于高速公路的應用水平。 參考文獻 1Garcia-Morales M,Partal P,Navarro F J,et al.Effect of waste polymer addition on the rheology of modified bitumen.Fuel,2006,85(7):936-943. 2Zhang L P,Xin Q,Xue Liang