改性沥青路面施工技术探讨

孙立平

摘要：改性沥青路面以其特有的优势被广泛用于公路工程的施工过程中。本文主要论述了公路工程改性沥青路面的主要施工技术和施工质量控制。

关键词：改性沥青；路面；施工技术

改性沥青是指一种沥青混合物，通过添加树胶、高分子聚合物、橡胶、细胶粉或其他填料等改性剂，或对沥青进行轻度氧化加工，改善沥青或沥青混合料的性能而的改善出來的一种沥青混合物。改性沥青具有改变沥青化学组成、使沥青中的改性剂均匀分布形成空间网络结构两种机理。这种改性沥青中添加的改性剂与世界先进的胶体磨使得改性沥青的优良性得到很好的实现。

一、施工前的准备

1、施工人员培训

路面工程施工前，应对施工人员、技术人员以及试验人员等进行必要的岗前培训工作，避免由于人为原因造成质量问题。

2、设备设施准备

改性沥青施工过程中，需要使用较多的设备，如沥青混合料拌和设备、摊铺设备、运输设备以及碾压设备等等，施工前必须认真做好各种设备的安装和调试工作，以免施工进行中因设备问题而影响施工质量或延误工期。

3、原材料准备

路面开始施工前应将各类材料准备好，并做好原材料进场前的检验工作，一旦在检验过程中发现质量不合格的材料，应不允许其进入施工现场，确保材料质量合格是保障工程质量的根本。

4、配合比设计

改性沥青的配合比设计也应分目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三阶段。改性沥青的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行，马歇尔试验最主要的指标是空隙率、VMA、VCA、VFA这四大指标，稳定度和流值并不作为配合比设计接受或者否决的指标。改性沥青马歇尔试验配合比设计的重点是矿料各部分的级配、各种体积指标和沥青用量，这也是其与普通沥青混凝土配合比设计的最大区别。改性沥青的配合比设计应注意以下几点：

1）改性沥青配合比设计通过调整结构内部粗骨料捣实状态下的间隙率（VCA）、击实状态下的矿料间隙率（VMA），确保结构内部形成其结构特有的“石挤石”的骨架嵌挤结构。

2）通过调整沥青用量，依据马歇尔试验空隙率（W）沥青饱和度（VFA）等指标确定最佳沥青用量，确保骨料骨架间隙由沥青玛蹄脂合理填充。

3）以车辙动稳定度试验结果作为关键评价指标，参考马歇尔试脸的稳定度和流值指标评价结构的合理性，利用谢抡堡析漏试验、肯塔堡飞散试验、残留稳定度试验综合评价结构和沥青用量是否合理。

4）改性沥青配合比设计常规控制指标及要求：粗骨料捣实状态下的间隙率（VCADRC）小于或等于马歇尔试验击实状态下的粗骨料间隙率；马歇尔试验矿料间隙率（VMA）不小于17%，空隙率（VV）宜在3%～4%之间，沥青饱和度75%～85%之间；车辙动稳定度宜大于3000次/mm，马歇尔稳定度宜大于6.0kN；残留稳定度不低于75%；冻融劈裂试验残留强度比改性沥青时不小于80%；谢抡堡析漏试验析漏百分率不大于0.1%；肯塔堡飞散试验损失不大于20%；渗水试验检侧应基本不透水，表面纹理构造深度检侧结果不小于0.8mm。

二、改性沥青的生产

1、溶胀

对于SBS改性沥青体系来说，溶胀与相容存在密切关系，溶胀大小直接影响了相容性的好坏，如果SBS在沥青中无限溶胀，则体系变成完全相容。溶胀行为与改性沥青生产、加工工艺和高温贮存稳定性等有密切的关系。 随着温度升高，溶胀速度明显加快，在高于SBS的PS玻璃化转变的熔融加工温度溶胀明显。另外SBS的结构对溶胀行为有明显影响：星型SBS的溶胀速度较线型的慢。相关计算表明，SBS溶胀成分的密度集中在0.97一1.01g/cm3之间。

2、剪切

剪切是整个改性过程中中关键的一步，往往剪切的效果会影响最终的结果。胶体磨是

改性沥青设备的核心，它处于高温、高速运转的环境下，胶体磨的外层为夹套结构，设有循环保温系统，同时起减震和降低噪音的作用，胶体磨内部为带有一定数量齿槽的环状动盘和环状定盘磨刀，间隙可以调整，物料粒度的均匀性和胶溶效果由齿槽的深度、宽度及磨刀的数量、形成结构的特定工作区域来决定。随着动盘高速旋转，改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，达到均匀共混的目的。充分溶胀后，SBS与沥青混合均匀，研磨颗粒越小，SBS在沥青中的分散程度越高，改性沥青的性能越好。

3、发育

研磨后，沥青进入成品罐或者发育罐，温度控制在170-190℃，在搅拌器的作用下进行一定时间的发育过程。在这个过程中往往加入某种改性沥青稳定剂来提高改性沥青的储存稳定性。

三、改性沥青的运输

运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，以资保温防雨或避免污染环境。采用具有金属探测针的插入式数显温度计检测沥青棍合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于15cm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱顶面约30am。拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动分三堆装料，以减少粗集料的分离现象。

1、改性沥青摊铺

在改性沥青路面摊铺前，为了保障施工质量，必须在摊铺前一天就做好下承层修补以及清扫工作，并且由相关负责人确认验收。为了保障下承层与上面层的粘结程度，摊铺温度始终在170度到180度之间。在这过程中，如果使用摊铺机，就能避免离析现象产生，保障施工平整程度。在摊铺机容量能够持续作业的过程中，从根本上避免一卸料就出现中途待料停机的现象。同时，还应该安装能够自动进料的控制器，在调整到整平位置时，让沥青混合料厚度匀称，在车料摊铺完毕后，为了保障摊铺质量，不能有收料斗进入。对于供料速度与摊铺速度，应该在匀称不间断的环境下，不出现任何停机现象，没有施工人员对未压实的混合料进行踩踏。在随时调整与检查松铺厚度的过程中，让松铺厚度控制在0到3毫米之间，为了避免粗集料离析，应该严格按照操作要求进行接斗。对于下雨或者机械故障不能连续摊铺的现象，应该及时上报相关部门以及拌合小组，进行处理。

2、改性沥青混合料压实

在路面压实中，必须根据改性沥青慢压、紧跟、低幅、高频的原则进行碾压，碾压遍数、速度、温度根据相关规范进行；在确保碾压温度不推行的过程中，实行早压。从改性沥青路面实质来看，沥青质量得以保障的主要影响因素是压实。因此，在混合料压实中，改性混合料碾压必须由相关专业人员对碾压遍数、路线进行指挥，在尽量缩短压实时间的同时，保障压实度。在路面碾压中，应该根据起步、振动、停振、停机的顺序，保障碾压平稳度。另外，为了避免混合料拥包现象，必须将驱动轮对向摊铺，并且不能突然改变碾压方向与路线；在压路机以阶梯状呈现时，让其始终不在同一平面上，通常初压杜绝食用轮胎压路。在路面碾压冷却期间，路面不能有任何机械与车辆，并且由专门的看护人员管理，保障新铺路面没有任何杂物、矿料以及油料，直到路面冷却到50度才能通行。

四、结束语

改性沥青混合料路面施工是一项技术性强，涉及范围广的系统工程。现代化的施工机械，高素质的人员，成熟的施工工艺科是必要的质量保证手段。在施工过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，才能有效控制SBS改性沥青路面质量，提高路面工程的使用品质。

参考文献：

[1]姜志青.道路建筑材料[M].人民交通出版社.2009

[2]杨龙.SBS改性沥青路面施工易出现的问题与预防[J].建筑与工程，2010