论D-II改性沥青在高速公路中的应用

马李波

（山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041051）

D-II型沥青砼抗车辙添加剂是北京厚德交通科技有限公司在借鉴国外同类产品先进技术的基础上，自主研发推出的第二代沥青道路抗车辙产品。与第一代产品相比，性能有了更大的提高。D-II为圆柱形颗粒状黑色固体，它们是由多种聚合物复合组成的改性剂，通过对集矿料表面的增黏、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用，可以大大提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性等性能，能够有效地改善沥青混合料的技术性能和指标。

从我国自20世纪70年代开始沥青混合料用于修筑路面已有很长的时间，但因国产沥青的化学组分中含蜡量高，造成其温度稳定性能差，且在自然因素的作用下易产生老化、抗车辙性能低等，这些缺点一直困扰着科研工作者。随着我国高等级公路建设的大力发展，改性沥青因其具有良好的柔性路用性能、噪音小、便于养护维修，而得到广泛的应用。D-II改性沥青是在基质沥青中掺加0.0.5%~3%的D-II改性剂，再经过工艺加工制备而成。它主要能改善沥青路面的抗车辙能力，全面提高和改善国产沥青的质量，对于各类中性或酸性骨料都能适用，能大幅度降低路面的工程造价，解决料源紧张产地的供料问题。

1 D-II改性剂的性能

D-II产品为纤维聚合物，大大提高了沥青砼路面的抗车辙能力，有效改善了其低温抗裂性能，同时也减少荷载所造成的路面疲劳损坏，提高沥青了混合料的抗弯拉等力学性能，增强沥青与集料的黏附力，减轻路面剥落病害。大量实验证明，该产品性能稳定，便于施工使用和操作。D-II改性剂既具有橡胶的弹性，又具有树脂的热塑性，因此具有弹性好、抗拉强度高、低温变形性能等优点，能够提高沥青混合料砼的高温稳定性和低温抗裂性。

多年来，该技术被使用于欧洲多国的高等级公路上，近年来才被引入中国，并针对中国的道路特点进行改良以后，被用在很多高等级公路和高速公路项目以及国道上，大幅度提高了公路的质量，而且通过替代效应显著降低了公路建设的成本，是一种性价比非常高的沥青混凝土添加剂。

2 D-Ⅱ的改性原理

D-Ⅱ具有优越的结合能力是由于添加剂中的聚合物的特殊结构，以及添加剂由单个D-Ⅱ微粒构成的空腔状微粒群良好的表面性来实现的。它通过在粗细骨料表面层增加黏性、加筋、颗粒之间空隙填充及沥青性能的改善等途径，来提高沥青混合料综合技术性能。

当加热的骨料与D-Ⅱ充分拌合，熔化的D-Ⅱ在热骨料表面形成一层改性添加剂膜，当加入沥青和矿粉充分搅拌均匀后，改性添加剂膜与沥青膜形成过渡层，再运至工地经过摊铺碾压，直到沥青凝固之前，在沥青混合料中一直存在一个持续稳定的分散过程。路面成型后，高分子聚合物在沥青中以极为离散的状态凝固，形成一种高强度的固化结构，同时也增强了沥青的弹性，提高了沥青材料的软化点，降低了其对温度的敏感性。沥青与骨料的黏附性得到提高，使沥青路面渗水性能大幅降低，从而提高了路面的抗水损害能力。所有的作用原理的总和，使制备出的沥青砼在高温条件下的强度会有大幅度提高，在低温气候中其抗裂能力也会大幅度增强，会使所铺设的普通公路以及高速公路的使用寿命大幅延长。

3 改性沥青在路面工程中应用

HD-I型改性沥青以其高温稳定性好、耐久性突出的特点，近几年已经广泛应用于高等级公路中。2012年7月山西路桥第二工程有限公司和山西省交通科学研究院道路所合作使用D-II型改性沥青在山西长平高速公路LM5合同段路面施工中应用结果表明效果比较明显，现介绍如下。

这次应用的D-II型改性沥青与普通沥青砼相比，其温度工艺条件大不相同。混合料加温时采用了170~180℃的温度拌和，采用AC-20型改性沥青混合料，油石比为4.4%，热料仓比例：11~22∶6~11∶0~3，矿粉：31∶22∶12∶5，沥青为山东中海 70#。轮压成型温度为160~165℃，摊铺温度不小于140℃（若温度小于140℃易产生推移现象），摊铺速度为1.5m/min。拌和和摊铺都有计算机控制，可以准确地按设计温度、级配、拌和质量和摊铺质量进行。用TR332浸水轮迹试验仪检验结果：沥青混合料车辙试验动稳定度满足“关于长平高速公路沥青混合料配合比用D-II型掺量的通知”上面层沥青混合料动稳定度的技术要求。试验结果详见表1。

表1 沥青混合料车辙检验报告

3.1 施工要求

抗车辙剂的施工工艺方便简单，可在沥青混合料拌和过程中直接加入进行拌合：①当集料预先加热到170～180℃时，再把添加剂直接投入拌和锅内进行拌和。②集料中加入沥青后继续拌和，拌和时间可延长2～3 s。③混合料的质量控制和储存运输与常规的混合料相同。

3.2 施工注意事项

①路面施工温度≮10℃，混合料摊铺温度≮5℃，避开风天施工。②试验证明，混合料运到现场的温度不小于160℃，摊铺温度不小于140℃，否则易出现推裂。③碾压初压温度不小于150℃。④终压温度控制在110～120℃。具体在施工时，应根据原料的差异和各方面环境的不同对施工工艺进行适当微调，以求达到最优性能。

3.3 机器投料以及保管要求

①投料机应选择放在安全且不能有砂石掉落的位置。砂石掉落会造成机器故障。②为保证上料安全、准确，需在选定的标准位置（拌料仓侧面）焊接投料口，和投料管连接。③必须保证料的干燥，潮湿的料会黏附并堵塞投料管道，并影响计量。④为保证投料机正常顺畅工作，建议由专人负责。⑤下雨时，要将投料设备加料口关闭，并对材料以及投料机进行覆盖。