瀝青路面新材料及新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

張曉敏

摘要：近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，隨之給交通運(yùn)輸方面帶來了交通量迅速增長(zhǎng)、超重超載嚴(yán)重、車輛大型化等問題，這就給交通運(yùn)輸業(yè)提出了更高的要求，更使瀝青混凝土路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。瀝青路面普遍存在著在設(shè)計(jì)年限內(nèi)因各種其他原因發(fā)生的早期破壞，因此，急需研究瀝青路面的新材料及新技術(shù)，以提高瀝青混凝土路面的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命，創(chuàng)造更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;使用性能;新材料;新技術(shù)

1、瀝青路面的使用性能

①高溫抗車轍性能;②低溫抗裂性能;③水穩(wěn)定性;④抗老化性能;⑤耐疲勞性能;⑥行車舒適性能;⑦表面服務(wù)功能。以上性能中，除平整度與瀝青混合料本身關(guān)系較小外，都是由瀝青混合料自身決定的。而瀝青混合料的路用性能除了上述性能外，還應(yīng)包括施工性能。

2、瀝青路面現(xiàn)存的問題及產(chǎn)生原因

2.1現(xiàn)存的主要問題

①縱向和橫向的永久性變形，交叉口處車轍嚴(yán)重;②橫向和縱向裂縫，從裂縫中進(jìn)水之后隨著時(shí)間的推移會(huì)造成承載力下降，從而引起龜裂;③塊狀裂縫;④坑槽，混合料水損壞破壞;⑤泛油，路面瀝青被擠出或表面被瀝青膜覆蓋形成發(fā)亮的薄膜層，其表面功能降低，尤其是抗滑性能不足。

2.2產(chǎn)生的原因

①很多重交通道路由于經(jīng)濟(jì)性采用性能不好的普通瀝青;②交通量過大，超載嚴(yán)重;③現(xiàn)有的礦料級(jí)配不能滿足更高的路面需求。目前，熱拌瀝青混合料路用性能好，但環(huán)境污染大，能耗大，瀝青存在老化問題。冷拌瀝青混合料優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能、可儲(chǔ)存，但路用性能暫時(shí)遠(yuǎn)不及熱拌瀝青混合料的性能。

3、道路建設(shè)新要求

3.1交通部節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃

3.1.1總體目標(biāo)

要求到2015年，交通運(yùn)輸行業(yè)能源利用效率明顯提高，CO2排放量明顯降低，綠色、低碳交通運(yùn)輸體系取得明顯進(jìn)展。

3.1.2主要指標(biāo)

能源強(qiáng)度下降8%-15%，碳排放量下降10%-16%

3.1.3節(jié)能推廣

①溫拌瀝青鋪路技術(shù)應(yīng)用;②交通建材循環(huán)利用技術(shù)應(yīng)用;③公路隧道節(jié)能減排技術(shù)改造與應(yīng)用;④高速公路服務(wù)區(qū)和公路收費(fèi)站節(jié)能減排技術(shù)改造

3.2發(fā)展方向

①固體廢棄物循環(huán)利用;②高性能、長(zhǎng)壽命、多功能材料;③降低能源消耗、減少廢氣排放

4、瀝青路面新材料及新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

4.1發(fā)展歷程

4.1.1摸索階段

①SBS改性瀝青類;②纖維添加劑類

4.1.2技術(shù)引進(jìn)階段

①天然瀝青、復(fù)合改性瀝青類;②抗車轍、水損害、抗裂類

4.1.3技術(shù)的深入研究、國(guó)產(chǎn)化階段

①溫拌類;②冷拌冷鋪類;③高性能材料類

4.2瀝青路面新材料及新技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用匯總

4.2.1高性能材料混合料類型

橡膠瀝青、高性能改性瀝青（PG76）、高性能乳化瀝青;抗車轍劑、高模量;低標(biāo)號(hào)瀝青、天然瀝青與耐久性高模量瀝青混合料

4.2.2養(yǎng)護(hù)新材料

超薄磨耗層、降噪微表處;路面再生技術(shù)、高性能裂縫維修材料

4.2. 3功能性材料

溫拌、阻燃、彩色路面、抗凝冰材料、排水性瀝青混合料

4.2. 4特種鋪裝材料類型

水泥橋面：水性環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層、改性環(huán)氧樹脂、環(huán)氧瀝青;鋼橋面：澆注式瀝青混合料、環(huán)氧瀝青混合料、樹脂—瀝青混合料、高摻量SBS改性瀝青

4.3主要瀝青路面新材料及新技術(shù)的應(yīng)用

4.3.1改性瀝青

改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青結(jié)合料。

4.3.1.1改性瀝青的分類：

（1）橡膠及熱塑性彈性體改性瀝青

（2）塑料與合成樹脂類改性瀝青

（3）共混型高分子聚合物改性瀝青

4.3.1.2橡膠瀝青

（1）技術(shù)途徑

膠粉含量大于15%;膠粉為20～30目;現(xiàn)場(chǎng)拌合

（2）工程應(yīng)用

橡膠瀝青斷級(jí)配瀝青混合料AR-AC13S：納入RPA技術(shù)規(guī)范，抗車轍性能良好，瀝青含量高，耐疲勞性能優(yōu)異，低溫性能優(yōu)良。

橡膠瀝青開級(jí)配AR-OGFC：空隙率大于22%，吸聲性能優(yōu)異，橡膠瀝青含量大于7%，耐久性良好，相對(duì)于高粘瀝青，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。

（3）橡膠瀝青共性特點(diǎn)

廢舊輪胎“黑色污染”再生利用;節(jié)約瀝青等不可再生資源;改善瀝青路面各項(xiàng)路用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命

4.3.1.3高性能改性瀝青（PG76）

（1）技術(shù)途經(jīng)

增加SBS摻量——儲(chǔ)存穩(wěn)定性;SBS與聚烯烴復(fù)配;添加其他聚合物：高彈瀝青、高粘度瀝青

（2）工程應(yīng)用

重交通抗車轍路段;超薄磨耗層

4.3.2溫拌瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)

（1）技術(shù)路線

瀝青發(fā)泡降粘技術(shù);沸石降粘技術(shù);使用瀝青降粘劑技術(shù)：合成蠟類降粘劑或低分子的酯;乳化瀝青溫拌技術(shù)：制備乳化瀝青時(shí)使用了特殊乳化劑，成本較高，不能節(jié)省混合料的生產(chǎn)成本。

（2）技術(shù)特點(diǎn)

與各類瀝青材料有更好的相容性和溶解分散性。具有抗剝落劑功能，提高混合料的水穩(wěn)定性。有效改善混合料施工和易性，鋪面更均勻密實(shí)。均衡改善瀝青混合料各性能指標(biāo)。不改變施工工藝，操作便捷。

（3）技術(shù)對(duì)比

施工溫度：從出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度等方面均比熱拌瀝青混合料低30-40°?；旌狭闲阅埽浩渌€(wěn)定性、抗車轍性、耐疲勞性均比熱拌瀝青混合料高。壓實(shí)方案：溫拌=熱拌

（4）適用范圍

各等級(jí)公路、城市道路、重載路面、機(jī)場(chǎng)跑道的新建和維修養(yǎng)護(hù)中瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層。尤其適用于瀝青路面建設(shè)和維修養(yǎng)護(hù)中的薄層罩面和超薄罩面。舊料比例較高的再生混合料。高寒地區(qū)瀝青路面施工。長(zhǎng)大隧道瀝青路面鋪裝。

（5）發(fā)展趨勢(shì)：成品溫拌改性瀝青

AC類SMA溫拌瀝青混合料，可減少廢氣排放量，延長(zhǎng)施工季節(jié)和運(yùn)輸距離，可持續(xù)綠色技術(shù)，相比熱拌瀝青更節(jié)能更環(huán)保。針對(duì)改性瀝青高能耗，高排放的特點(diǎn)，重點(diǎn)開發(fā)成品溫拌改性瀝青和混合料

4.3.3再生瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)

大比例再生技術(shù)分溫再生技術(shù)和冷再生技術(shù)。

4.3.3.1溫再生技術(shù)

大幅度提高舊材料利用比列，提高再生料參加比列45%-50%。

所有工藝操作溫度比熱拌顯著下降，出料溫度比熱再生低30-50°。應(yīng)用于路面面層各層，革命性的新工藝技術(shù)，非新材料技術(shù)，節(jié)能減排，降低能耗。

4.3.3.2冷再生技術(shù)

將原瀝青路面材料破碎，或與新集料等按一定比列重新拌合，并在常溫下與泡沫或乳化瀝青拌合后形成新的混合料。成為路面結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次，滿足一定的路用性能。

4.3.4礦山廢棄物資源化應(yīng)用技術(shù)

其各性能滿足要求，當(dāng)前綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略要求廢物再資源化，以此為依托，礦山廢棄物資源化技術(shù)被逐步推廣和應(yīng)用，北京建設(shè)了25萬噸煤矸石加工基地，山西長(zhǎng)治也有煤矸石生加工產(chǎn)線。

礦山廢棄物的主要應(yīng)用：

1.煤矸石用與瀝青混合料、半剛性基層

2.鐵尾礦用于瀝青混合料

5、結(jié)束語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)瀝青路面的建設(shè)，規(guī)模逐漸擴(kuò)大，質(zhì)量也有很大提高，當(dāng)前瀝青路面新材料、新技術(shù)受到大力推廣及應(yīng)用。但仍然面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，還要結(jié)合我國(guó)當(dāng)前綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略，加大瀝青路面新材料、新技術(shù)的研究及創(chuàng)新，以提高瀝青混凝土路面的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命，提高道路質(zhì)量，更好的來促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳浩.瀝青路面新材料及新技術(shù)的研究與應(yīng)用.北京市市政路橋綠色建材工程技術(shù)研究中心（北京市政路橋建材集團(tuán)有限公司）2012年12月

[2]孫雪偉.路面技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與新技術(shù)、材料創(chuàng)新.江蘇中路工程技術(shù)研究中心