改性沥青施工技术在公路工程中的应用

改性沥青施工技术在公路工程中的应用
摘要：改性沥青作为一种使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料，它的产生以及应用改善了工程建设中工程成果的质量以及使用寿命。

本文将根据改性沥青的不同种类以及用途，着重探讨改性沥青施工技术的应用是如何改善公路工程的质量以及使用寿命。

关键词：改性沥青；公路工程；混合料；沥青路面
Abstract：Modified asphalt as an asphalt or asphalt mixture performance improvements are made of asphalt binder, its production and application to improve the engineering construction of the quality of the results and the use of life. This paper will be based on the modified asphalt of different types and purposes, focus on the construction of modified asphalt technology is applied to improve the quality and service life of highway engineering.
Keywords：Modified asphalt; Highway engineering; Mixture; Asphalt pavement 引言
近年来我国的经济持续高增长，伴随着新知识，新科技的到来，而改性沥青的施工技术应用也是在这样的国情中产生，为了符合工程质量更优，工程产品的使用寿命更长等等的要求。

改性沥青施工技术对工程建设领域的影响甚大，尤其是市政工程以及防水工程，本文将分析改性沥青施工技术在公路工程应用中展示出来的重要性。

改性沥青的定义以及分类
所谓改性沥青，也包括收性沥青混合料，按照我国《公路沥青路面施T 技术规范》(JTJ032)及《公路改性沥青路团施工技术规他》(J11036)的定义，是指“掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它垣料等外掺刘(改性别)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料”。

改性剂是指“在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料”。

改性沥青的分类包括有橡胶机热塑性弹性改性沥青、塑料与合成树脂类改性沥青、共混型高分子聚合物改性沥青。

橡胶机热塑性弹性改性沥青包括：天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最为广泛)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青(如乙丙橡胶、丁腈橡胶等)。

塑料与合成树脂类改性沥青包括：聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、香豆桐树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青。

改性沥青施工技术在公路工程中的应用
3.1改性沥青施工技术产生的必然性
改性沥青的特点：一是改变了沥青流变学性质，粘弹性和延性提高，路面的抗冲击能力，抗开裂能、耐磨耗能力大大增加，可延长沥青路面的使用寿命。

二是增大了沥青的粘附性和粘韧度，提高了沥青与沙石料的结合力，改善了沥青混合料的强度和防水能力，增强了沥青路面的耐久性。

三是降低了沥青的温度敏感性，使沥青的高温粘度增大，软化点升高，弹塑范围扩大，耐流动变形性能力得到改善，使沥青路面平坦性能和抗车辙性能得到提高，使行车速度提高，路面维护减少。

近年来我国经济的高持续发展，交通量急剧上升，道路的行驶频率不断增加，货运车辆重载、超载的情况仍屡禁不止，导致传统的沥青混凝土路面出现开裂、松散、冻胀、翻浆、沉陷等一系列影响安全驾驶的问题。

出现上述情况主要的原因就是道路层间粘结防水做得不够。

为使路面在高负荷的使用过程中，降低路面出现上述破坏现象发生的概率，根据国内外研究工程的经验以及改性沥青自身的特点，改性沥青施工技术措施是弥补道路破坏现象的一种较为理想的手段。

3.2改性沥青施工技术措施的应用以及影响因素
作为提升道路性能的改性沥青，较为常用的是聚合物改性沥青，包括：橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青、热塑性树脂改性沥青。

而在众多的改性沥青种类中，SBS（笨乙烯-丁二烯-笨乙烯）由于具有良好的弹性（变形的自修复性及裂缝的自愈合性），使其成为目前世界上使用最多的道路沥青改性剂。

有研究指出使用SBS改性剂的改性沥青路面柔性得以改善，对温度的敏感性得以下降，增强抵抗永久变形的能力，而且SBS改性剂的低温和高温性能都很好。

鉴于SBS改性剂拥有良好的性能，近几年我国在我国的高速公路建设中，被大量应用来提高沥青路面的使用性能，但SBS改性剂并不是所有沥青公路添加剂的唯一选择。

为提高路用性能而选择的改性剂要根据不同的气候条件选择，不同区域的气候条件存在着一定的差异性。

我国“八五”国家科技攻关专题（道路沥青及沥青混合料路用性能的研究）已经按照气温、雨量等指标，提出了我国沥青路面使用性能的气候分区，从而对改性沥青提出了技术要求。

在南方夏季炎热地区，对稳定性要求较高，因此SBS、PE、EV A等的改性剂较为符合要求；而在北方经常下雪结冰的低温寒冷地区，路面对抗裂要求较高，因此SBS、SBR的改性效果较好。

气候条件是影响改性沥青选择的因素之一，而荷载是影响改性沥青选择的因素之二。

不同车型、不同车流量所通行的道路的荷载差异较大，轻型车以及车流量较少的道路，主要考虑的是行车舒适和气候因素。

但是对于车流量较多的，车型混合使用的高速公路、一级公路，尤其是重型车比例较重、超载车多的一些公路，道路的要求主要是抗车辙、抗裂，为此，在道路的改性剂中会选用SBS、PE、EV A等。

选用合适的改性沥青是提高公路使用性能重要的第一步，实施改性沥青
施工技术后对公路工程的影响是显而易见的。

曾经有过这样的一个实验，某国道K34+235-K35+350段沥青混凝土路面，根据现行的沥青混合料的材料选择和配合设计，希望混合料内部的空隙率在4%左右，而且沥青混凝土路面的构造深度能达到1mm左右，为了提高沥青路面使用性能，决定采用SBS改性沥青。

试验段的上部层在保持密级配的基础上，采用AK-13A型沥青混合料形成，使沥青混合料的使用性能有了较大的改善，尤其是动稳定度和马歇尔稳定度比普通沥青混凝土均有很大的提高。

改性沥青施工技术的应用进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。

3.3改性沥青施工技术的操作要点
改性沥青的施工技术对公路工程的影响甚大，如何将改性沥青的施工技术能够完整的发挥出来，还需要注意以下几个方面：一是改性沥青混合料的运输。

这是改性沥青施工技术体现在公路工程中的首个环节，需要注意的是运输车辆的车厢应清扫干净，并洗刷油水混合物，严禁有泥沙或其他杂物残留车厢。

保证材料在运输过程中避免出现花白料、团结、离析等现象，并保证材料所需的温度。

同时按照最经济合理的配合比进行混合。

二是沥青混合料的铺摊。

处理下承层，下承层的清扫、修补、处理时一项极其重要的工作。

其次是洒布粘油层，确保上面层与下承层粘结完好，这个步骤质量的好坏是影响公路工程的重要因素之一。

然后是摊铺。

摊铺这个环节中主要是控制好温度，摊铺温度宜控制在170℃-180℃之间，不得低于160℃.三是改性沥青混合料的压实。

改性混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要原则，在保持碾压温度并在不出现维修的前提下尽可能早呀，碾压按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。

至于碾压的温度、速度和编数应严格按规范执行。

一旦上述所提的几个方面没有得到相应的注意，这将会带来路面的车辙、沉陷、积水的现象，从而导致行车的危险，影响人们的日常生活。

3.4改性沥青施工技术的发展趋势
我国经济发展快，公路工程的要求越来越严格，现阶段我国虽有标准以及规范支撑改性沥青施工这一技术，但是与欧美国家相比，我国仍处于较为落后的水平。

主要是改性沥青的原材料质量、施工人员的技术水平仍有待进一步提高，只有将这一技术的水平提升了，我国公路工程的质量才会更优，才能满足国情的发展需要。

结语
文章通过对改性沥青的种类分析以及改性沥青施工技术产生的原因、影响因素以及优点分别作了探讨，根据分析的结果得出改性沥青施工技术对公路工程的影响甚大，推断改性沥青施工技术在现今或将来的应用都会是越来越广泛，技术将会越来越成熟。

参考文献：
[1] 常春、谢海巍、轩峰、陶江华．SBR改性沥青施工工艺技术探讨．石油沥青—生产与应用，第十九卷第二期2005..04
[2] 《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-98条文说明．
[3]朱昌岳、谢大伟改性沥青录用性能浅析．黑龙江科技信息2010.23期。