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试析高速公路工程中改性沥青的应用
摘要：随着交通事业的蓬勃发展，交通流量快速增长, 改性沥青在高速公路的应用也越来越广泛，在我国，改性沥青的研究起步较晚，但沥青改性所带来的优良的路用性能已经受到了人们的认可和重视，本文通过分析不同种类改性沥青的性能、使用环境、生产效率等，为改性沥青在高速公路的应用提供有价值的参考。
关键词：高速公路；改性沥青；应用
1 影响改性沥青应用的几大因素
1.1 改性沥青施工温度较普遍沥青需提高10～20℃，在拌合、摊铺、碾压过程中增加了施工难度，从而增加了直接施工成本。并且由于普通沥青施工温度已经很高，提高温度后致使沥青老化现象加剧。
1.2 加工生产改性沥青需要专门的机械设备，导致增加使用难度，并提高了相应费用。
1.3 进口改性沥青价格普遍较高，一般较普通沥青费用增加50%以上。
1.4 不管是国内自己生产还是国外进口的改性沥青，一旦存放过久，都存在离析或结团现象。
2 几种常见改性沥青的应用
2.1 SBS改性沥青。SBS改性沥青是在原有基质沥青（AH-70）的基础上，掺加2.5%、3.0%、或4.0％的SBS改性剂，改性后的沥青与原沥青相比，其高温粘度增大，软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。
2.1.1 配合比设计。改性沥青混合料的配合比设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。
①级配。沥青混合料配合比设计级配应采用贝雷法进行设计，级配选择原则：AC-13I型混合料2.36mm以下筛孔通过量应取级配下限以达到密实、嵌挤。②粉料比。小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大，混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量，小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应存在1~1.2之间，对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5%~5％。
2.1.2 SBS改性沥青的施工。①运输的技术要求。SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上，运到混合料拌合场的温度不应低于140℃,运输车辆须在24小时内运到指定地点，并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。②沥青拌合场储存的技术要求。SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右，若温度低于所要求的储存温度，SBS沥青的粘度过大，从而导致沥青罐的油管路堵塞，最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS沥青，做到随进随用，用时多存，不用时少存，存贮时间不宜超过24h。
当一天的施工任务完成后，应尽量用完储存罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其它储存罐内，以减少沥青与空气接触的表面积，从而防止沥青老化。沥青拌合厂储存罐大部分为卧式，为保证SBS改性沥青的均匀性，应在贮存罐顶部安装搅拌器，或用贮存罐中自带搅拌器，搅拌器每3小时搅拌一次，搅拌时间每次20分钟。③压实工艺技术要求。建议碾压温度区间为120～150℃。碾压工艺组合为：碾压，DD130或DD110振压4个轮回，采用低幅高频振压（核密仪测定相对值不再增加）；压路机的轮迹重叠需大于20cm；终压：DD130或DD110静压一个轮回；如发现有轮迹，可再终压一遍。终压应在90℃以上完成，禁止在105～115℃范围内碾压。
2.2 MAC改性沥青。
2.2.1 MAC改性沥青的特点。MAC改性沥青有较好的耐老化性能，通过化学改性，有较好的稳定性，在常温下存放半年不离析，无需加任何稳定剂，不含硫，对人体无害，是一种环保型产品。MAC还具有较好的抗车辙能力和抗水（油）损害能力，因其具有在高温下较高的粘度，易形成较厚的沥青膜，而不发生析漏现象，可以有效的阻止水分侵入和提高沥青与集料的粘附性，增加粘结力，起到抗水损害的作用。
2.2.2 MAC改性沥青的应用。MAC改性沥青具有比普通沥青明显的弹性，经取芯试验，混合料密实度大，空隙率明显减小，所以可用于高速公路的上面层。MAC改性沥青常用于路网改造和养护工程，使用时注意温度的控制，MAC沥青的温度较普通沥青高10～20℃，特别要控制碾压终了温度在110℃，要坚持“高温、强振、快压”，如山东高速公路大多采用2～3cm厚SMA作为磨耗层。
2.3 废胶粉改性沥青
2.3.1 废胶粉改性沥青的特点。胶粉的添加对沥青总体性能有较大的影响：①该改性沥青有较强的承受车辆负载的能力，具有更好的适应性。②该改性沥青有较好的抵抗水损害、高温稳定性和低温抗开裂性能。如沥青中加入轮胎胶粉，一方面，可增加沥青路面的高温线性粘弹模量和粘度，在50～163℃温度范围内，粘度随胶粉颗粒的增大而增大，且明显高于对应条件下的未改性沥青；另一方面，减少了低温存储和损失模量，从而使沥青胶结料在特定的温度范围内更具有灵活性。③该改性沥青表现出最优的老化性能，硬化速度慢，氧化速度低，改善了疲劳和永久变形性能，具有较低的温度敏感性和较好的抗湿损害性能。
2.3.2 废胶粉改性沥青的应用。废胶粉作为热沥青的添加剂用于筑路目前已有多个省市的公路有试验路段，随着工业的发展，黑色污染问题越来越严重，废料利用越来越受到重视，胶粉改性沥青恰能同时解决上述问题，合理利用胶粉制备性能良好的路用沥青会逐步走向推广和应用。
3 结语
除以上几种改性沥青外，常用的还有环氧沥青、天然岩沥青改性沥青、SBR改性沥青等，相对于普通沥青，耐久性、防水性、高低温稳定性、抗车辙性能等均有不同程度的提高。
参考文献：
[1]吕伟民．沥青混合料设计原理与方法[M]．上海：同济大学出版社.
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[4]张争奇，等.改性沥青室内及试验路研究[J].西安公路交通大学学报.
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