改性沥青在高速公路的应用与效果范文

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摘要:改性沥青具有高温稳定性、低温柔性、温度敏感性、弹性。介绍了高速公路改性沥青路面的施工工艺，对改性沥青路面性能进行评价，经过改性的沥青路面具有很多优良特性，如高温稳定性、低温抗裂性、坚实平整、裂缝显著减少以及适用于各种气候和环境等，不仅可以满足工程需求，还能节约成本，同时社会效益显著。

关键词:高速公路;改性沥青;施工工艺

0引言

在高速公路施工过程中，如何有效提高路面的耐受性、提高其使用性能具有重要意义。沥青是一种常见的用于路面铺设的重要材料之一，它能显著影响路面质量，影响其使用年限等。在路面铺设材料的研究中，可以通过向沥青中添加某些添加剂来有效改善沥青混合料的性能，例如提高沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂性，同时还能提高沥青路面的水稳定性、行车舒适性、耐恶劣环境影响等，具有十分重大的研究价值。在改性沥青的研究中，SBS改性剂是应用较为广泛的改性剂之一，属于热塑性橡胶聚合物，具有非常特殊的分子结构，使用SBS改性剂的沥青具有很多优良的性能，如提高沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂性，同时还能提高沥青路面的水稳定性、行车舒适性、耐恶劣环境影响等，且适用于各种气候条件。就目前的研究来看，改性剂的种类非常多，据有关部门统计，SBS改性剂已经成为世界上应用最为广泛的沥青改性剂之一。改性沥青混合料在我国高速公路沥青改性方面具有重要意义。

1改性沥青具有的特点

(1)高温稳定性经过改性的沥青针入度显著减小，其软化点显著提高，这样一来它的当量软化点就会相应的提高。根据相关研究成果表明，用当量软化点来评价沥青材料的耐高温性能是非常合理的。

(2)低温柔性经过改性的沥青的当量脆点降低，且能够显著提高其低温柔性，这样一来路面的裂缝会减少很多。

(3)温度敏感性当前使用的能够反映沥青对温度敏感性的技术指标是针入度指数PI，PI值与沥青温度敏感性成正比，PI值越大，说明该沥青对温度的敏感程度越低，该沥青材料的性能越好，相反如果沥青材料的PI值越小，则表明其对温度的敏感性越高，那么该沥青材料的性能越差。

(4)弹性众所周知，沥青材料是粘弹性的材料。经过改性的沥青的高温指标T800显著提高，其低温指标T1．2显著减小，这些改变充分说明了改性沥青具有更好的耐高温、耐低温性，粘弹性范围大，可适用于不同环境、不同气候。

2改性沥青材料的施工方法

2．1施工前准备

经过改性的沥青是我国应用较为广泛的用于高速公路建设的一种材料，虽然改性沥青的应用历史并没有其他材料的应用历史长，但是它的应用范围却非常的广，这主要归功于经过改性的沥青材料的制作工艺简单，成本花费较少，更重要的是经过改性的沥青的性能非常稳定，其具有抗高温、耐低温等优良性能，正是由于改性沥青具有以上优良性能，才使得它的应用充分得到了施工设计人员的相当重视。为了保证达到优良的效果，施工前应做好充分的准备。一般情况下，准备工作包括检验材料的质量、设备的准备和其质量的检验等。其具体过程如下:

(1)做好原材料的质量把控改性沥青作为广泛用于高速公路建设的基础性材料，它的质量直接决定了建设工程质量的优劣，能够显著影响其质量的是改性沥青的组成成分(分子的结构性与组成成分)，因此需要严格按照相关要求确保其质量合格。另外，做好施工前材料进场检查也十分关键，坚决不允许劣质材料进场，且原材料进场顺序要与施工进度相匹配，做到场地的充分利用，做好技术交底。

(2)保证施工机械质量显而易见，高速公路的建设工程是一个大型建设工程，其耗时长、需要的人力多、成本高，所以施工期应该做好相应的施工准备。首先确保施工机械的质量过关，此外不仅仅要对沥青材料进行检查，还要对其他材料进行检验，坚决不允许低质量的材料进场，且原材料进场的数量要与施工进度相匹配，要适当避免场地的浪费以提高场地的利用率。机械的检查应当贯穿于整个施工过程，以免所用设备带有故障工作。所以施工前的重要工作之一就是施工机械质量的检查，此外还有一个较为重要的工作就是将高速公路的施工技术标准和相关要求告知施工人员，做好相应的培训工作，制定相配套的施工进度计划表。

2．2施工工艺

(1)改性沥青材料的拌和某高速公路路段的改性沥青混合料拌和采用了间歇式拌和的方法，为了避免拌和厂到工地的交通可能不能足够通畅，避免路面不稳造成混合料的离析，确定沥青的加热温度为160～165℃，矿料温度为190～200℃，混合料的出厂温度为170～180℃，且把材料的储存温度定在了165～175℃。由上分析可知，改性沥青材料的工作温度高，长时间储存的沥青会出现老化加快的现象，所以建议储存时间不宜过长。此外改性沥青的拌和时间应该合理地加长，做到拌和后材料的均匀性较好，不能出现细料和粗料的分离、结块的现象。一般拌和的时间都应该大于45s，要包括3～5s的干拌过程，以确保矿粉吸油的均匀性。

(2)运输运输沥青混合料一般使用吨数为20t的自卸式汽车，自卸式汽车将改性沥青材料卸到摊铺机料斗中，经过链式传送器将改性沥青材料传送到螺旋摊铺器上。随着摊铺机向前行驶螺旋摊铺器在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料，随后由振捣板捣实，并由摊平板摊平。改性沥青混合料的铺设需要尽量的均匀、缓慢且要连续的进行，在作业过程中不能变化速度或者中途停止。改性沥青混合料铺设速度的设定一般需要依据施工机械的配套情况、施工的快慢以及摊铺的厚度等因素确定。在施工铺设作业之前应该先将基准梁安装好，并且安装自动找平传感器，在作业时和基准梁一起工作。

(3)碾压将改性沥青混合料铺平后，要及时进行作业，以防止温度下降影响工程质量。作业过程的遍数、温度、速度等都需要严格按照相关规范进行，且作业必须均匀连续的进行。一般情况下，改性沥青混合料的碾压分为三个阶段:初压、复压、终压。根据相关规定，初压一般从路的边缘由外向里进行，需要碾压两遍，这样沥青混合料才可以初步稳定;之后用100～200kN的压路机复压4～6遍左右，复压完成的标准是无显著轮胎痕迹即可。終压则需要在复压完成后用60～80kN的压路机以一定的速度碾压2～4遍，这样做的目的是消除作业过程中压路机产生的轮胎痕迹并且能很好地保证路面的平整。在作业的过程中需要注意一些问题，在作业时不能在未压实或者刚压完的路面上转向、急刹、调头等;其次注意不能在未压完的沥青路面上停放压路机或堆放材料等。确保在施工过程中不同阶段的沥青混合料的温度达到合理要求，保持进料、分料的速度与施工进度保持一致的协调性。

(4)改性沥青路面的养护对于碾压成型路面应该进行及时的常规检测，常用的常规检测的项目有马歇尔试验、抽提试验等，而且需要及时记录所测得的数据和总结数据，以便知道下一步施工的质量控制。改性沥青混合料在施工完成后必须在路面降低到一定的温度才可开放交通。

3使用改性沥青的效果分析

3．1使用改性沥青的路面效果某高速公路在建设过程中使用了改性的沥青材料作为基础材料，铺设完成后经过一段时间的使用发现路面至今依然平整坚实，没有发生任何非改性沥青易于出现的病害情况，例如车辙、拥包等，而且其裂缝面积也较少。调查其裂缝减少程度大约是非改性沥青材料的50%左右，这充分地说明了改性沥青的优良特性。

3．2使用改性沥青的效益分析使用改性沥青，虽然一次性的投入要比普通沥青大很多，但是从其能有效地延长路面的使用寿命、降低路面的养护等费用以及其对材料的广泛适用性来看，使用改性沥青的总体效益是非常好的，如果能够批量生产使用，那么成本还可显著降低。另外，使用改性沥青还可以产生很大的社会效益，例如改性沥青的生产制造商可多产生利税，提高行车的舒适感和安全性，有效增加乘客数量、载重量等，甚至还可以减少噪音污染等。

参考文献

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作者：王继平 单位：山西省公路局忻州公路分局