直投式高模量改性瀝青混合料推廣應(yīng)用研究

1 項(xiàng)目來源

廣東省交通集團(tuán)有限公司科技項(xiàng)目(編號(hào)：MP-2019-001)

2 主要完成單位

廣東交通實(shí)業(yè)投資有限公司

廣東華路交通科技有限公司

廣東梅平高速公路有限公司

3 主要技術(shù)內(nèi)容

3.1 技術(shù)特點(diǎn)

直投式高模量改性瀝青混合料技術(shù)可有效解決濕熱重載地區(qū)瀝青路面抗車轍、抗水損、耐久性不足的難題，具有工藝簡(jiǎn)單、成本較低、節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量可靠等特點(diǎn)。本課題提出了高模量改性劑及高模量改性瀝青的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，基于高模量改性瀝青的動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果及微觀改性機(jī)理確定了高模量改性劑的合理摻量范圍。課題通過對(duì)直投式高模量改性瀝青混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)、改性劑添加工藝、拌和方式及分散均勻性、施工溫度及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)等開展系統(tǒng)性研究，形成了一套完整的直投式高模量改性瀝青混合料設(shè)計(jì)、施工和檢驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)，研究成果已用于指導(dǎo)直投式高模量改性瀝青混合料路面的實(shí)體工程實(shí)施。

3.2 技術(shù)創(chuàng)新

(1)采用動(dòng)態(tài)力學(xué)方法研究了高模量改性瀝青流變性能與高模量改性劑摻量之間的變化規(guī)律?；诩t外光譜儀、熒光顯微鏡等微觀分析技術(shù)，明晰了高模量改性劑的作用機(jī)理，推薦了高模量改性劑的合理摻量范圍。

(2)采用沸煮法試驗(yàn)以及自主研發(fā)的沸煮法，對(duì)比研究了不同瀝青種類、不同改性劑摻量下的高模量改性瀝青與多種集料的粘附-剝離特性，提出了高模量改性瀝青與不同類型集料黏附性能的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)室內(nèi)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)研究了拌和時(shí)間、改性劑摻量和投入位置等因素對(duì)直投式高模量改性劑分散均勻性的影響，基于極差分析法明確各因素影響水平，以此推薦了直投式高模量改性劑合理添加工藝。

(4)結(jié)合室內(nèi)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，提出了直投式高模量改性瀝青混合料的拌和均勻性測(cè)試方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

(5)依托實(shí)體工程鋪筑試驗(yàn)段，研究了直投式高模量改性劑的投放技術(shù)、拌和溫度、拌和時(shí)間等參數(shù)與其分散性之間的關(guān)系，明確和完善了直投式高模量改性瀝青混合料的拌和工藝、攤鋪工藝、碾壓工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，編制了《道路直投式聚合物改性高模量瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

以瀝青路面上面層為例(厚4.0cm，寬10.5m)，相比于廣東地區(qū)常用鋪裝材料GAC-16瀝青混合料，采用直投式高模量改性瀝青混合料可降低建設(shè)成本9 800～20 000元/km。以中面層為例(厚6cm，寬10.5m)，相比于廣東地區(qū)常用鋪裝材料GAC-20瀝青混合料，采用直投式高模量改性瀝青混合料可降低建設(shè)成本14 000～30 000元/km。此外高模量改性瀝青路面與常規(guī)瀝青路面相比，前者服役期間的路用性能更加優(yōu)良，使用壽命也有一定的延長(zhǎng)，可有效地降低運(yùn)營(yíng)期的養(yǎng)護(hù)維修成本，全壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

4.2 社會(huì)效益

直投式高模量改性瀝青技術(shù)能有效解決常規(guī)濕法改性瀝青儲(chǔ)存易離析和生產(chǎn)高耗能的問題，有利于節(jié)約資源、減輕對(duì)環(huán)境的污染。相比常規(guī)的SBS改性瀝青混合料，每生產(chǎn)1t直投式高模量瀝青混合料可減少CO2排放8.906 kg。

5 成果應(yīng)用

本項(xiàng)目推廣應(yīng)用研究的直投式高模量改性技術(shù)在梅平、河惠莞和大潮等多條高速公路中成功應(yīng)用，取得良好的效果。實(shí)際工程應(yīng)用表明，直投式高模量改性瀝青混合料能有效減少瀝青路面車轍、推移等高溫病害，延長(zhǎng)使用壽命、減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，同時(shí)有利于減少碳排放、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。

《直投式高模量改性瀝青混合料推廣應(yīng)用研究》課題組

聯(lián)系人：劉新海

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