何楊閩

摘? 要：本文依托07省道嘉興南湖段改造工程，以瀝青路面承重層為載體，針對現(xiàn)有國內(nèi)外復(fù)合改性瀝青的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了傳統(tǒng)意義上橡膠瀝青改性路面的不足，采用廢舊塑料膠粉、不同的拌和、攤鋪、碾壓溫度對傳統(tǒng)瀝青路面施工進(jìn)行了改進(jìn)，研制出了橡塑復(fù)合改性劑。瀝青路面的施工方法，可以改善瀝青混合料的路用性能，如粘度和高溫穩(wěn)定性，顯著延長路面養(yǎng)護(hù)周期，有效節(jié)約路面養(yǎng)護(hù)成本，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：橡塑柔性劑? 復(fù)合改性瀝青? 瀝青路面? 施工技術(shù)

中圖分類號：TU56 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0005-04

Research on Key Technology of Rubber-plastic Softener Compound Modified Asphalt Pavement

HE Yangmin1，2

（1.Zhejiang Communications Construction Group Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310051 China; 2.ZCCC Jinzhu Transportation Construction Co.，Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310051 China）

Abstract： Relying on the reconstruction project of the Nanhu Section of Jiaxing Provincial Highway 07， this paper uses the asphalt pavement load-bearing layer as the carrier， and aims at the current development status of composite modified asphalt at home and abroad， analyzes the shortcomings of the rubber asphalt modified pavement in the traditional sense， and develops a Rubber-plastic composite modified asphalt pavement construction method. This construction technology can improve the road performance of asphalt mixture， such as the viscosity and high temperature stability， significantly prolong the pavement maintenance cycle， effectively save the road maintenance cost， and achieve significant economic and social benefits.

Key Words： Rubber plastic softener; Rubber compound modified asphalt; Fiber synchronous crushed stone seal; Construction technology

在我國，因具有較好質(zhì)量的重交通道路瀝青嚴(yán)重匱乏，以前大多使用普通多蠟瀝青或者是進(jìn)口瀝青。而進(jìn)口瀝青價格高昂、普通多蠟瀝青品質(zhì)不能夠保證，這使得我國的專家們將關(guān)注的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了瀝青的改性上，期待加入改性劑使得普通瀝青具有良好的性能[1]。

雖然橡膠改性瀝青在延長道路使用壽命、抗疲勞、延緩反射裂縫、降低噪聲等方面有明顯效果[2]，但橡膠改性瀝青在傳統(tǒng)意義上仍存在許多不足：高溫膨脹形成瀝青橡膠混合料的溫度一般在190℃～218℃，儲存時間短，穩(wěn)定性差[3];需要專用生產(chǎn)設(shè)備;適用于級配不均、級配開闊的瀝青混合料，瀝青用量大，工程造價高[4];而橡膠高溫性能的改善不如瀝青低溫性能的改善明顯[5]。

相比而言橡膠改性瀝青的性能不僅取決于橡膠的品種和摻量，還取決于瀝青的性質(zhì)，因為橡膠瀝青的性質(zhì)，取決于橡膠在瀝青的存在狀態(tài)，取決于橡膠與瀝青的相容性[6]。而塑料作為熱塑性彈性體，兼具了樹脂和橡膠的特性[7]，因此較基質(zhì)瀝青的性能，橡塑的加入可以大大提高改性瀝青的低溫變形能力和高溫條件下的粘度、溫度感應(yīng)性和耐久性[8]。

通過對依托項目S202（07省道）南湖區(qū)段整治工程進(jìn)行的現(xiàn)場病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原路面因為嘉興市南湖區(qū)交通隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢，交通需求量總體很大，重車較多。同時因為區(qū)域的地質(zhì)氣候條件影響，產(chǎn)生了較多的車轍及裂縫病害。此類病害對今后交通的行駛舒適性及安全性會造成極大的危害。本文結(jié)合實際工程，研發(fā)適用于各路面結(jié)構(gòu)層的復(fù)合改性瀝青，提高瀝青混合料的綜合性能，減少瀝青路面的病害，提升瀝青路面的舒適性及安全性。

1? 工程概況

S202（07省道）南湖區(qū)段整治工程，全長 20.3 km，其中包含雀墓大橋。雀墓大橋起點(diǎn)樁號K35+328，終點(diǎn)樁號K35+770，雀墓大橋主橋橋梁上部構(gòu)造為鋼絎架現(xiàn)澆橋面板（C50微膨脹砼），橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為26cmC50現(xiàn)澆橋面板+防水層（預(yù)拌瀝青碎石）+10cm瀝青混凝土橋面鋪裝層;引橋上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力砼T梁（C50砼），橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為10cm厚混凝土鋪裝層（C50砼）+防水層（預(yù)拌瀝青碎石）+10cm瀝青混凝土橋面鋪裝層。

本項目為是浙江省普通干線公路網(wǎng)中的一部分，是嘉興市連接平湖市的主要通道之一。所以本項目的實際車流量遠(yuǎn)超過設(shè)計時的車流量，且由于道路兩旁廠區(qū)較多，路上重型車輛的車流量也較多，在對老路原路面進(jìn)行病害調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，老路的車轍與裂縫現(xiàn)象較為嚴(yán)重。在對雀幕橋進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，雀幕橋混凝土橋面鋪筑層出現(xiàn)了裂縫以及蜂窩麻面的現(xiàn)象，通過拋丸無法消除此類缺陷，會對今后的瀝青混凝土橋面鋪裝的質(zhì)量造成影響。

2? 橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)

2.1 工藝原理

橡膠-塑料柔性劑改性的瀝青通過兩種或多種單體改性劑的組合進(jìn)行改性。在傳統(tǒng)橡膠瀝青施工的基礎(chǔ)上根據(jù)瀝青路面層位功能的不同，按塑料單體對瀝青改性的不同作用，把橡塑和不同塑料單體按比例配置，形成橡塑改性劑，同時為便于橡塑顆粒在瀝青均勻分散，加入一定量柔性劑，提高橡塑改性劑與瀝青的親和度。橡塑柔性劑改性瀝青路面用于骨架嵌擠型的路面結(jié)構(gòu)，集料之間的相互嵌擠作用，使得橡塑柔性劑改性瀝青路面有較好的耐磨耗性能。

2.2 工藝流程

橡塑柔性劑改性瀝青路面施工流程如圖1所示。

2.3 操作要點(diǎn)

2.3.1 橡塑柔性劑改性瀝青混合料配合比設(shè)計

采用馬歇爾試樣整形方法的設(shè)計來確定骨料的等級和最佳的油石比，分為3個階段：目標(biāo)混合比，生產(chǎn)混合比和試驗混合鋪設(shè)驗證。具體配合比流程如下。

（1）目標(biāo)配合比設(shè)計。

①選擇集料：集料級配采用密級配。

②確定最佳瀝青用量：根據(jù)初始試驗的空隙率，以0.2～0.4為間隔，采用3種以上不同的油巖比，混合后制成馬歇爾試樣，當(dāng)空隙率和各種體積指標(biāo)均符合設(shè)計要求，作為最佳的油巖比。

③配合比試驗：根據(jù)確定的骨料級配和最佳瀝青含量，進(jìn)行配合比試驗，包括車轍試驗，低溫彎曲試驗，馬歇爾沉浸試驗和凍融劈裂試驗，以上試驗結(jié)果必須符合瀝青路面上層技術(shù)要求。

（2）生產(chǎn)配合比設(shè)計。

首先根據(jù)目標(biāo)混合比確定各等級冷料的進(jìn)料比例和進(jìn)料速度，攪拌機(jī)點(diǎn)火后使設(shè)備保持正常運(yùn)行，且總溫度與生產(chǎn)溫度一致，取樣然后從每個熱筒倉中篩分，以確定用于混合機(jī)控制室的每個熱筒倉的物料比例。同時，反復(fù)調(diào)節(jié)冷料進(jìn)料比例以達(dá)到供料平衡。

（3）試拌試鋪驗證。

攪拌機(jī)根據(jù)生產(chǎn)混合比的結(jié)果進(jìn)行試混合，鋪成200m的試驗段，取芯樣品進(jìn)行室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗，并通過驗證芯樣樣品的孔隙率確定生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

2.3.2 橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料路面施工

（1）橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料拌和。

①攪拌前，應(yīng)檢查瀝青攪拌樓的所有參數(shù)，攪拌站的校準(zhǔn)計量系統(tǒng)以及攪拌過程中充分干燥的骨料。

②混合時間：瀝青混合料的混合時間是根據(jù)具體條件通過試混合確定的，程度等于瀝青的包裹骨料，間歇混合機(jī)的生產(chǎn)周期應(yīng)不少于50～60s/板，且干混時間應(yīng)不少于15～20s。

③混合比：現(xiàn)場等待或溢出時，由現(xiàn)場實驗室發(fā)布并根據(jù)混合站的實際混合情況進(jìn)行微調(diào)的日生產(chǎn)混合比。

④對于所生產(chǎn)的瀝青混合料，通過目測觀察其均勻性，壓實過程中是否有白色物質(zhì)，離析和結(jié)塊，混合料是否有遷移或擁堵，嚴(yán)格控制油石比和骨料級配。以免因不正確的油石比造成油浸和疏松。

⑤瀝青的加熱溫度，礦物材料的加熱溫度和瀝青混合料的出口溫度滿足表1的要求。實時監(jiān)測成品的出料溫度，并將其與設(shè)定的溫度控制值進(jìn)行比較。

（2）橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料運(yùn)輸。

混合物由自卸卡車運(yùn)輸，車輛清潔，艙室的地板和側(cè)板清潔且光滑，油水混合物涂有隔離劑，并使用數(shù)字顯示插入式溫度計測量溫度在工廠和現(xiàn)場使用瀝青混合料。插入深度大于150mm，當(dāng)將物料從攪拌機(jī)卸到卡車上時，每卸載一桶混合料便要移動車輛一次，以確保運(yùn)輸過程中貨車保持恒定速度和緩慢行駛。

（3）橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料的攤鋪。

混合物應(yīng)用與模型性能相似的兩臺攤鋪機(jī)攤鋪，在鋪設(shè)混合物之前，檢查并處理下層，特別注意其污染程度。攤鋪機(jī)熨衣板的仰角應(yīng)在攤鋪開始時確定。 攤鋪機(jī)應(yīng)根據(jù)前一次攤鋪的厚度進(jìn)行攤鋪，攤鋪機(jī)可保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，并在卸載后立即跟上下一輛車。確?；旌衔锏匿佌咕鶆驘o間斷。攤鋪過程中無變化速度。檢查厚度，攤鋪過程中隨時可以進(jìn)行假鋪的橫坡和橫坡，如果不符合要求，應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行調(diào)整。

（4）橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料的碾壓成型。

輪胎壓路機(jī)用于滾動時，應(yīng)遵循緊隨，緩慢的壓力，高頻和低振幅的原則，混合物必須在高溫鋪路后立即壓實，不得等待或在低溫下反復(fù)壓實。碾壓最低溫度如表2所示。

組合形式，輥數(shù)和輥速應(yīng)根據(jù)試驗部分確定，混合物的壓實分3個階段進(jìn)行：初壓、復(fù)壓和終壓，現(xiàn)場混合物的壓實度應(yīng)不小于 不得超過實測最大理論密度的93%，且不得超過96%。應(yīng)通過鉆孔和核密度儀檢查密度。

（5）施工橫向和縱向接縫的處理。

對于由兩臺攤鋪機(jī)在階梯狀縫中鋪砌的縱向縫，應(yīng)暫時保留前部的10～20cm寬的鋪裝混合料段作為后部立面的參考高度，而無需壓實，鋪砌層重疊約5～10cm，以便上，下層縱向接縫應(yīng)錯開15cm以上，以消除末端熱接縫的痕跡。

所有橫向施工縫均為平接縫。沿縱向使用3m長的直尺，攤鋪端部的直尺為懸臂形，以便將縫定位在攤鋪層與直尺分開的位置，用鋸床把它切掉。繼續(xù)鋪路時，應(yīng)將接縫鋸所留下的砂漿擦拭干凈，并使用少量的瀝青。攤鋪機(jī)的熨平板應(yīng)從接縫處鋪好;碾壓時，應(yīng)先橫向壓實，先鋪路面上跨接縫再逐漸移至新鋪路面。

2.3.3 開放交通及其他

瀝青混合料路面在完全自然冷卻且混合物的表面溫度低于50℃之前不能通行，如果需要及早開放，請灑水以冷卻混合物。 控制交通，保護(hù)好并保持清潔，以免造成污染。

2.3.4 質(zhì)量保證措施

（1）原材料質(zhì)量檢查。

原材料測試包括瀝青、骨料、填料、改性劑等。原材料檢查項目嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行。所有原材料在使用前都必須經(jīng)過檢查，有關(guān)原材料的技術(shù)規(guī)格見表3～表5。

（2）橡塑柔性劑復(fù)合改性瀝青混合料質(zhì)量檢查。

在攪拌站測試中，分別從攪拌站和鋪路點(diǎn)取樣，以測試油石比，骨料級配，穩(wěn)定性，流量值和空隙率。 并分析測試結(jié)果。如有偏差，及時通知攪拌站技術(shù)負(fù)責(zé)人，并根據(jù)實際情況采取糾正措施，瀝青施工管理人員現(xiàn)場檢查并記錄出廠溫度?；旌衔锏臏囟?，攤鋪溫度，初始壓力溫度，再壓溫度和最終軋制溫度;如果施工溫度有偏差，應(yīng)及時通知攪拌站負(fù)責(zé)人分析并糾正偏差。

3? 結(jié)語

本文結(jié)合實際工程在傳統(tǒng)橡膠瀝青施工的基礎(chǔ)上根據(jù)瀝青路面層位功能的不同，按塑料單體對瀝青改性的不同作用，把橡塑和不同塑料單體按比例配置，同時形成橡膠-塑料改性劑，以促進(jìn)橡膠-塑料顆粒在瀝青中的均勻分散，添加一定量的柔韌性劑以提高橡膠和塑料改性劑與瀝青的親和力。該施工技術(shù)可以改善車轍 路面的抗壓強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，有效減少瀝青路面的病害，大大延長了路面養(yǎng)護(hù)周期，有效節(jié)省了路面養(yǎng)護(hù)成本，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益，值得在相關(guān)瀝青的施工過程中進(jìn)一步推廣國內(nèi)外路面。

參考文獻(xiàn)

[1] 尤遠(yuǎn)見.瀝青混合料動態(tài)模量的研究[D].濟(jì)南：山東建筑大學(xué)，2017.

[2] 任瑞波，耿立濤，徐強(qiáng)，等.廢舊橡塑改性瀝青及混合料的技術(shù)性能研究[J].建筑材料學(xué)報，2016，19（6）： 1092-1096，1110.

[3] 鄭凱軍.熱解高摻量廢膠粉改性瀝青存儲穩(wěn)定性研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2017.

[4] 黃剛，李妍，汪濤.一種橡塑高黏瀝青的研發(fā)[J].中外公路，2018，38（1）：234-239.

[5] 李小榮，蔡乾東，梁慧.瀝青混合料改性技術(shù)在橋面瀝青鋪裝維修中的應(yīng)用[J].交通世界，2017（27）：124-125，129.

[6] 李朝利.HDPE-脫硫橡膠粉復(fù)合改性瀝青制備及其路用性能研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2019.

[7] 任瑞波，耿立濤，孫繼展，等.穩(wěn)定型橡膠塑料改性瀝青混合料動態(tài)模量研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報， 2016，31（4）：307-313，335.

[8] 云慶慶，曹康，陸江銀，等.廢橡塑復(fù)合改性瀝青的研究[J].石油煉制與化工，2017，48（12）：83-87.