改性瀝青混合料及施工技術(shù)探討

壽瑞軍 蘇祥龍

（1.包頭市交通專(zhuān)用物資供應(yīng)站 內(nèi)蒙古 包頭 014040；2.包頭市公路工程股份有限公司 內(nèi)蒙古 包頭 014040）

1 膠粉復(fù)合改性瀝青的特點(diǎn)與性能分析

1.1 膠粉復(fù)合改性瀝青的特點(diǎn)

膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青用于高等級(jí)公路瀝青混凝土路面，不僅可以減少環(huán)境中黑色污染和白色污染，面且能夠提高瀝青混合料的性能。 經(jīng)試驗(yàn)研究和實(shí)踐證明，用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的公路不僅可以提高路面的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性， 還可以增加瀝青與基料的粘結(jié)性，提高抗滑性和耐磨性。膠粉顆粒還具有吸收光線(xiàn)，減緩強(qiáng)光刺眼的好處，與傳統(tǒng)的路面相比，駕駛員在膠粉改性路面上行駛感覺(jué)眼睛更舒服些。 復(fù)合改性瀝青混合料也具有良好的抗高溫、抗老化和彈性性能。利用復(fù)合改性瀝青鋪筑的路面具有降低路面噪音、延緩反射裂縫、減薄路面厚度、抵抗重交道和不良?xì)夂虻确矫娴膬?yōu)點(diǎn)。 并且膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青以報(bào)廢膠粉、廢PE 替代價(jià)格昂貴的SBS 作為瀝青改性劑，還可以降低修路成本，社會(huì)效益十分明顯。所以我們應(yīng)探索利用多種渠道、多種方法對(duì)廢舊橡膠和廢PE 進(jìn)行綜合利用。

1.2 膠粉復(fù)合改性瀝青的性能

（1）采用聚乙烯橡膠改性瀝青，可以顯著地提高瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐老化性。

（2）改性瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)得出，使用膠粉及膠粉復(fù)合改性劑的瀝青混會(huì)料的馬歇爾穩(wěn)定度和流值隨著改性劑摻量的增加有較大程度的提高和改善。

（3）改性瀝青混合料的車(chē)轍試驗(yàn)：橡膠粉、PE 以及橡膠粉(+PE)復(fù)合改性劑均對(duì)瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度有顯蔫改善，混合料的高溫抗車(chē)轍性能明顯提高。一方面，瀝青與膠粉作用，吸收輕質(zhì)油分增加瀝青結(jié)合料的粘度；另一方面，是膠粉在產(chǎn)生溶漲后，在荷載作用下，增大了混合料內(nèi)摩擦角，混合料強(qiáng)度就增加，改善了瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。

（4）改性瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗(yàn)與凍融劈裂試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果：固定橡膠粉摻量為10%，PE 摻量為3%。 從相關(guān)數(shù)據(jù)看出，橡膠粉及橡膠粉復(fù)合改性瀝青混合料其水穩(wěn)定性滿(mǎn)足規(guī)范要求，通過(guò)添加橡膠粉、PE 改性劑可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。

（5）改性瀝青混合料的彎曲試驗(yàn)：橡膠粉瀝青混合料的低溫彎曲破壞應(yīng)變比基質(zhì)瀝青混合料增加了很多，說(shuō)明橡膠粉瀝青混合料的低溫抗裂性有很大改善。

2 膠粉改性瀝青混合料的施工工藝

2.1 膠粉改性瀝青的生產(chǎn)與施工

（1）橡膠粉與固德粉復(fù)合改性瀝青的制備方法：先將“固德”復(fù)合改性劑放入加熱至160℃-170℃的基質(zhì)瀝青中攪拌(攪拌器轉(zhuǎn)速150-200 轉(zhuǎn)／min)約15min，然后用高速剪切機(jī)或膠體磨剪切或研磨10min，最后放入橡膠粉，則制成橡膠粉與固德粉復(fù)合改性瀝青。

（2）橡膠粉改性瀝青的制備方法：將橡膠粉放入加熱至180℃-190℃的基質(zhì)瀝青中用高速剪切機(jī)或膠體磨剪切或研磨30min，并不停地?cái)嚢?，則制成橡膠粉改性瀝青。

（3）拌和與運(yùn)輸：改性瀝青溫度175℃，礦料溫度190℃-200℃，出料溫度170℃-180℃， 采用城市主干線(xiàn)研制的設(shè)備， 運(yùn)輸距離大于30km，需要棉被覆蓋，至現(xiàn)場(chǎng)混合料表面140℃左右，內(nèi)部溫度155℃左右。

（4）攤鋪與壓實(shí)：鎮(zhèn)江華晨WLTL7000 攤鋪機(jī)，松鋪系數(shù)1.2，8-10鋼輪壓路機(jī)1 臺(tái)，碾壓4-6 遍。

2.2 膠粉復(fù)合改性瀝青混合料施工技術(shù)

（1）拌和施工

膠粉復(fù)合改性瀝青混合料的生產(chǎn)必須采用試驗(yàn)路研制設(shè)備，具如下特點(diǎn)：

小燒杯、錐形瓶、容量瓶、漏斗、量筒、濾紙、剪刀、試管、試管架、移液管等；1～4 kW微波干燥機(jī) 上海隆譽(yù)微波設(shè)備有限公司；DZ-400/2ES真空包裝機(jī) 華聯(lián)機(jī)械集團(tuán)股份有限公司；YX-280A手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海頤鵬集成設(shè)備有限公司；AUY220 電子天平 梅特勒-托利多國(guó)際有限公司；TA.XT plus食品物性測(cè)定儀 超技儀器技術(shù)有限公司；BCD-196KF冰箱 青島海爾股份有限公司；C21-ST2106電磁爐 廣東美的生活電器股份有限公司；KA-6189抽真空腌味機(jī) 深圳瑞豐電器公司。

1）在拌和前進(jìn)行生產(chǎn)配合比試驗(yàn)時(shí)，除對(duì)熱料倉(cāng)所取的樣用水洗篩法按目標(biāo)配合比進(jìn)行生產(chǎn)配合比試驗(yàn)外，還必須對(duì)合成集料的骨架分界篩孔以上的粗集料骨架的松方毛體積相對(duì)密度進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證級(jí)配是否為S 型嵌擠級(jí)配；

2）膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青由于其粘度大，拌和溫度較普通瀝青混合料的拌和溫度要提高15℃-20℃， 且拌和時(shí)間要較普通瀝青混合料延長(zhǎng)15s-30s；

3）膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料拌和好后在儲(chǔ)存罐中的保存時(shí)間不能超過(guò)12h，保存溫度不能低于175℃。

（2）運(yùn)輸施工

膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料的運(yùn)輸要點(diǎn)：

1）膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料的拌和場(chǎng)到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸距離不宜超過(guò)30km，不論氣溫的高低，運(yùn)輸過(guò)程中必須用油布覆蓋，以減少降溫，且運(yùn)到工地的溫度不能低于165℃；

2）運(yùn)輸車(chē)輛的隔離劑宜用肥皂水，切不可用柴油作隔離劑，因?yàn)椴裼蜁?huì)對(duì)膠粉類(lèi)改性瀝青混合料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料的攤鋪要點(diǎn)：

1）膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料在攤鋪過(guò)程中下，當(dāng)承層溫度和氣溫適時(shí)時(shí)才能攤鋪，由于其粘度比普通瀝青混合料大，下承層溫度要高于13℃，溫度低會(huì)使得鋪層降溫太快，造成壓實(shí)困難；

2）為保證攤鋪的平整度，膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青的攤鋪速度較普通瀝青混合料的攤鋪速度宜選擇慢一檔。

（4）壓實(shí)

膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青的膠粉及其改性劑用量不同會(huì)使改性瀝青的粘度也不同，其用量越大，粘度越大；膠粉改性瀝青膠結(jié)料在同等溫度條件下比普通瀝青要硬，膠粉改性瀝青混合料的硬度也比普通瀝青混合料大。 因此，膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料盡量在高溫條件下進(jìn)行壓實(shí)。

1）宜采用鋼筒式壓路機(jī)碾壓，應(yīng)特別遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則；

2）初壓趁高溫時(shí)要緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)，盡快使混合料達(dá)到目標(biāo)壓實(shí)度；

3） 由于膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青混合料不宜用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，所以其復(fù)壓和初壓一并完成，終壓時(shí)用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓消跡即可；

4）終壓必須在143℃以上溫度完成。

2.3 試驗(yàn)路應(yīng)用情況

試驗(yàn)路完工后的驗(yàn)收情況及通車(chē)近二年來(lái)的觀(guān)測(cè)情況來(lái)看，膠粉及膠粉復(fù)合改性瀝青路面的整體質(zhì)量良好的，主要體現(xiàn)在：

（1）瀝青路面基層穩(wěn)定，瀝青路面中面層、下面層質(zhì)量均勻、密實(shí)，符合設(shè)計(jì)要求；

（2）路面整體質(zhì)量良好；路面的壓實(shí)度均大予96%，符合設(shè)計(jì)要求；路面的殘留空隙率(平均值)均小于6%，符合設(shè)計(jì)要求；路面厚度符合設(shè)計(jì)要求；構(gòu)造深度、滲水系數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求；路面沒(méi)有車(chē)轍，沒(méi)有反射裂紋，路面平整性良好。

3 結(jié)語(yǔ)

膠粉用于高等級(jí)公路瀝青混凝土路面，可以減少環(huán)境中黑色污染和白色污染，提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性，抗滑性、耐磨性，膠粉顆粒還具有吸收光線(xiàn)，減緩強(qiáng)光刺眼的好處。復(fù)合改性瀝青混合料也具有良好的抗高溫、抗老化、彈性性能、降低路面噪音、延緩反射裂縫、減薄路面厚度、抵抗重交通和不良?xì)夂虻确矫娴膬?yōu)點(diǎn)。

［1］肖鵬，陳洋洋.膠粉物理與化學(xué)改性瀝青性能對(duì)比試驗(yàn)研究[J].中外公路，2010（5）.

［2］劉文靈，王彪.廢舊輪胎膠粉改性瀝青的試驗(yàn)研究[J].價(jià)值工程，2010（5）.

［3］王大成，王大華.淺析膠粉改性瀝青的路用性質(zhì)及改性機(jī)理[J].山西建筑，2010（25）.