改性沥青新材料在市政道路中的应用

李杰

摘要：综述了改性沥青的分类及其性能原理，结合改性沥青在市政道路中的施工工艺论述了其应用现象，并从多个角度论述了施工中质量控制要点。

关键词：SMA；摊铺；碾压

Abstract: reviewed the modified asphalt and the classification of the performance theory, combined with modified asphalt in municipal road of construction technology discusses its application phenomenon, and from many Angle discusses the construction quality control points.

Keywords: SMA; Paving; rolling

中图分类号：TU99文献标识码：A 文章编号：

0 引言

改性沥青对原材料要求较为严格，并对施工环境要求较为苛刻，因而其施工质量控制较为困难，同时由于其软化点高，施工中若压实度不足则在通车后的二次碾压难以使混合料继续密实，其内部空隙率不会降低，因而沥青老化及水损害则会成为永久病害，最终会导致改性沥青路面的使用寿命反而低于普通沥青路面，因此对改性沥青路面施工质量控制尤为重要。

1 改性沥青分类及性能原理

1.1 改性沥青分类

沥青同橡胶、塑料等高分子聚合物、磨细的橡胶粉及其他类型外掺剂以改善原来某些性质的混合物称为改性沥青，掺入不同的改性剂可在不同程度上改善其原来性能，具体可改变其高温抗车辙能力、抗疲劳开裂能力以及抗低温开裂能力，以实现延长路面使用寿命的结果。

1.2 SMA改性沥青性能原理

SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由沥青、纤维稳定剂、高含量矿粉及低含量中性粒径颗粒构成的沥青玛蹄脂，其是由含量较多的粗质集料相互嵌锁构成的高稳定性骨架，由细质集料矿粉、沥青和纤维稳定剂混合物同骨架粘接在一起并填充其空隙实现其具有良好的柔韧性和耐久性，其是通过沥青结构均化和改性实现内部分子链成网状牵拉分布，因而提高了其强度性能和抗疲劳能力，其间断级配在表面形成的较大空隙具有良好的抗滑性，由该种材料构成的路面在高温重载情况下变形小、噪音低、密水性能强且低温环境下抗裂性能强等优点[1]。

2 改性沥青在市政道路中的应用

2.1 施工准备

施工前应对下承层进行清扫和修补，对其中的砂浆和浮渣应用钢刷清理，并应检测其标高、横坡和平整度等；并要求改性沥青存放时间不应过长以防老化，对添加的木质素纤维添加设备应计量定标，并防止其受潮，应严格控制其运输温度和贮存温度，若改性沥青现场加工则应对其不间断搅拌以防改性剂离析，拌合后的混合物温度应满足沥青泵输送及喷嘴外喷要求。

2.2 混合料制拌

应严格控制细集料规格、品种、扁平细长颗粒及含泥量等，若外观检查不合格则应进行必要的筛分试验以保证其合格；应硬化材料堆放场地以免土粒混入内部，不同规格材料间应设置隔离墙以免混杂；应控制粗集料具有良好的韧性、强度、坚固性和耐磨性，并严控其粒径和含泥量；应采用劲度较高的沥青并掺加定量木质纤维以减少沥青滴漏，增强其抗高温车辙和低温裂缝能力；应采用磨细的优质矿粉，控制其塑性指数不超过4，并经常检查矿粉色泽及有无结块和粗颗粒；应标定各种材料的计量系统以保证其精度，对拌合系统除采用自动控制外还应及时调整各个冷料仓的产量和热集料的控制温度以保证生产和质量，避免等料或溢料现象[2]。

应结合工程量和施工进度合理选择拌合设备，拌合过程中应确保木质纤维素分散均匀，避免拌合物在储料仓内停留时间过长，应尽量采用机械添加木质纤维素以免人工添加影响添加量准确性，添加过程中应防止输送管路堵塞现象；应控制拌合时间确保拌合的均匀性，一般集料干拌时间不少于5-10s，总时间控制在50-55s范围内，即应稍长于一般沥青混合料的拌合时间；应严格控制拌合温度以免温度过低影响集料同改性沥青间充分粘合，温度过高烧毁内部SBS并引起混合料的老化，

2.3 拌合料摊铺

摊铺温度控制。因其采用了改性沥青和纤维稳定剂，因而摊铺温度宜控制在160-180℃范围内，温度低于140℃的拌合料应禁止采用，摊铺应尽量采用当日高温时段进行，地表温度低于15℃时不易摊铺，若施工途中遇到下雨则应停止施工并将未压实成型的混合料清除；

应结合拌和机产量及其他机械配套情况合理确定摊铺速度，保证摊铺能够缓慢、均匀、不间断进行，一般情况下采用两台以上相同型号的摊铺机前后错开一段距离成梯队形式摊铺，并保证两幅间有不少于30-60mm的搭接宽度，并严控摊铺速度以免混合料冷却产生冷接缝；摊铺时应调整螺旋布料器两端的自动料位器使各部位相互匹配，并使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并应控制熨平板的强度等级以控制初始压实度，并保证其拼接紧密无缝隙以防卡入粒料而在面层拉出条痕；

摊铺过程中应禁止随意变换速度或停顿以控制其平整度，减少混合料离析，运料车应在摊铺机械前100-300m部位停住空挡等候以防撞击摊铺机或将粒料漏洒到面层，有摊铺机推动其前进并缓慢卸料，卸料完毕后方可驶离摊铺机；由于改性沥青混合料粘度较大因而若摊铺机后轮为胶轮式结构则宜粘附混合料影响平整度，因而应将其更换为钢滑靴式结构；应控制摊铺速度以实现缓慢、连续不断的摊铺，若出现暂时性断料则应保证摊铺机连续运转，并应接通熨平板加热器以保证摊铺与碾压温度符合要求。

2.4 碾压

由于改性沥青在高温时有较高的稳定性，因而在摊铺后应及时碾压以保证在规定的温度范围内碾压成型，同时改性沥青混合料软化点提高导致最终路面更加坚硬，而压实效果与压实温度由直接关系，因而碾压应遵循先静后振的方式进行，并应保证混合料的初始压实度以减少摊铺机械的温度散失，并为复压赢得足够的温度以达到规定的压实度，最后以宽幅大吨位光轮压路机进行碾压以消除轮迹并控制面层平整度；整个碾压过程应严格遵守“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，并严格控制碾压路线和遍数，采用高频低幅的碾压方式是为防止石料损伤，保持其良好的棱角性和嵌挤作用，并避免振幅过大而压碎石料或玛蹄脂上浮造成“过碾压弹簧”以及油斑等现象，碾压 过程中应控制轮迹重叠宽度不超过20cm，且一旦压实度达到要求则应立即停止以防沥青迁移[3]。

3 施工质量控制要点

3.1 施工温度控制

由于改性沥青粘度较大因而施工中若温度过低则难以达到其和易性，在摊铺时难以保证厚度的均匀性，最终难以控制其压实度，若温度过高则会导致沥青老化并破坏沥青性能，最终影响路面质量，因而应严格控制各个施工环节的温度，其生产温度以能够满足改性沥剂充分融化并分布均匀为宜，一般控制在175℃左右；拌合后的混合料应及时运输到施工现场，若特殊情况下不能及时运出则应控制其储存时间不超过2h，运输途中为防止热量自然流失在表面出现硬结现象应对其加以覆盖，最终保证运送到现场的混合料温度不低于175℃。

3.2 拌合控制

拌合前应严格计算相关集料、沥青及粉料的级配比例，并合理调整拌合机械的拌合参数，拌合时应严控沥青含量标准，严控拌合程序，并随时控制混合料的加热时间和温度，确保其温度不超过195℃，并在拌合过程中随时抽检拌合质量是否符合要求以保证混合料的粘聚性和集料间的镶嵌效果。

4 结语

改性沥青SMA路面因其系列优点而在市政道路中被逐步推广应用，但其在施工用材、施工技术等方面要求较为严格，因而在施工中应对其进行科学分析和探究，并实事求是的进行试验检测作为深入研究的基础资料，方可更好的控制施工质量，保障公路的安全畅通。

参考文献：

[1]邓学钧．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2005．

[2] 陆鼎中，程家驹．路基路面工程[M].上海：同济大学出版社，1992．

[3] 沙庆林．高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，1999．