SMC常温改性沥青在高速公路罩面工程中的应用

渠 洪 卫

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)



SMC常温改性沥青在高速公路罩面工程中的应用

渠 洪 卫

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)

通过分析传统热拌沥青混合料在高速公路工程中的局限性，提出将SMC常温改性沥青运用在高速公路罩面施工中，并阐述了具体的施工要点，指出SMC常温改性沥青具有节能环保、施工便捷、经济效益显著等优势。

SMC常温改性沥青，高速公路，路面，混合料

随着我国经济的迅猛发展，基础设施建设规模不断加大，公路建设突飞猛进。在我国公路建设中，沥青路面是最主要的路面结构形式。我国在建、重建或大中修的高速公路中，90%以上选择采用沥青路面。

在公路施工中，我国基本采用热拌沥青混合料，须将沥青和矿料加热，在消耗大量能源的同时，混合料生产和施工中还排放大量废气和粉尘，对环境和施工人员的身体健康造成了严重影响，且对施工环境要求较高，限制道路施工的进行。在我省(山西)运城绕城高速和京昆高速太原夏祁段采用的SMC常温改性沥青混合料进行的薄层罩面铺筑，打破了我省以往沥青混凝土热拌热铺的繁琐工艺和施工受季节限制的历史。

SMC常温改性沥青是利用废旧塑料、废旧橡胶生产的绿色建筑材料。施工中采用冷拌和冷铺，适用于高速公路、高等级公路表面层的坑槽修补，还可用作一级及以下公路、市政道路、停车场等的沥青面层，引起了我国公路建设者们的广泛重视。在我国进行SMC常温改性沥青路面的推广和应用，具有显著的经济效益和社会效益。

1 传统热拌沥青混合料的限制

我国沥青路面施工中，基本上采用热拌热铺沥青混合料。在该法中，沥青须从常温加热到140 ℃左右，矿料须加热到160 ℃～180 ℃，然后再将沥青和矿料在160 ℃的高温下进行拌合，拌合后的混合料温度不低于150 ℃，摊铺和碾压时的温度不低于120 ℃。在该过程中，要消耗大量能源，排放大量的废气和粉尘，严重的影响环境和施工人员身体健康。

对于我国一些北方地区，热拌热铺沥青混合料的应用存在局限性。在北方寒冷地区，热拌沥青混合料要求的施工温度较高，相应的对外界的施工环境的要求也较高，较长的运输距离或者外界气温太低会导致混合料温度下降过快，来不及碾压密实，从而限制道路施工的进行。我国北方地区冬季一般不予施工，造成施工机械及人员巨大闲置浪费，导致工程进度缓慢，工期延长等问题。

常温改性沥青混合料的应用对改善上述状况有着巨大意义，其较低的拌合及压实温度可减少大量能源消耗，保证在较低的气候环境下顺利施工，从而延长每年的施工季节。

2 SMC的技术优势

SMC高分子树脂常温改性沥青是由国星高分子树脂有限公司生产的第三代创新型产品，它是利用废旧塑料、废旧橡胶生产出的一种高聚物的弹性体沥青。与热拌沥青混合料相比，具有以下优势：

1)突出的环保优势。SMC常温改性沥青利用废旧塑料、废旧轮胎为主要原料生产，节约石油资源，又解决白色污染和黑色污染问题。拌合过程中，不加热，可减少大量热排放，无废烟、废尘、废渣排放，几乎为零粉尘和零碳排放。在常温下进行施工，不会分解大量难闻气体，毒性小，有利于环境保护和施工人员的身体健康。建成后的路面具有较高的回弹性，能吸附灰尘，噪声小。2)优越的路用性能。SMC改性剂在0 ℃～60 ℃下呈液态，密封存放2年不离析，质量稳定。改性沥青回弹性好、可塑性高、粘附性强，铺筑的路面在-40 ℃以内不龟裂，抗冻性强，高温80 ℃以下不翻油、不车辙、不推移，弹性和耐磨性较强。抗老化佳，寿命长，耐冲击、抗疲劳。具有车流碾压再生功能，在重荷载车反复碾压下30年不出现老化，抗重载负荷力是同厚度热拌沥青路面的5倍～6倍。3)简单的施工工艺。SMC沥青路面施工不受季节限制，四季均可施工。拌合站搭设简单，也可利用热拌设备，无需任何改造。混合料可存放，遇施工下雨、料车堵塞或机械故障可随时停工，不会报废。无养护期，不影响交通。4)显著的经济效益。混合料无需加热，可存储，无废料，可全部利用。SMC沥青路面可减少设计厚度3 cm以上。应用实例表明，SMC沥青混合料成本是SBS改性沥青混合料的70%左右，是SK改性沥青混合料的50%左右。

SMC常温改性沥青具有施工温度低、成本低廉、节能减排效果显著等诸多优势，突破了热拌热铺及施工受季节限制的局限。在我国新疆、重庆、四川、云南、山西、内蒙古等不同气候条件的地区得到成功应用，路用效果良好，具有显著的经济社会效益，在我国进行推广和使用，具有广阔的应用前景。

3 施工控制

SMC常温改性沥青混合料是由SMC常温改性沥青和一定级配的矿料拌合而成的混合料。在施工过程中，可降低施工温度，实现冬季摊铺，提高施工进度。此外还能降低沥青用量，节约成本，进而节省燃料，有利于保护环境。其施工与传统路面施工基本相同。

3.1 改性沥青的生产

SMC改性剂在常温下呈液态状，与基质沥青有极好的相容性，形成高聚物的弹性体，不宜采用传统的三大沥青指标方法直接检测它。

采用一般的混凝土搅拌机拌合，先将重交70号、90号(北方冬天采用100号)基质沥青放入搅拌反应釜中。待冷却至70 ℃～90 ℃时，开启搅拌电机，按基质沥青重量的15%的剂量(冬天为18%)注入改性剂，继续搅拌30 min～40 min即可。加入改性剂时罐内温度不能超过90 ℃。

当使用热拌站进行生产时，因其无搅拌设备，可采用沥青泵等进行循环调配。

方法一：将沥青泵沉入罐底，将出口从罐的另一个口子固定好，让其距沥青面有一定距离，以便产生冲击力，同时改性剂也从沥青泵出口处同时加入，待改性剂加完后，沥青泵继续工作，让罐内沥青循环三、四次，观测均匀即可。

方法二：将打气泵放入沥青罐内，在改性剂放入口，利用气体冲击力使沥青和改性剂体内循环调配，观测均匀即可。

3.2 配合比设计

1)在设计中，根据各地矿料及车流量、降雨量等综合因素合理确定配合比，以矿粉不超过5%为原则，求得最大密实度即可。2)根据配合比测出工程用料重量，购进矿料，分仓堆放。工程用料重量按总方乘以2.1 t计算总量，然后按配合比例乘以总量即得各种用料重量。3)矿料颗粒应饱满均匀，表面粗糙，针片状少，不含泥。水分含量不超过3%。冷拌前，应将水分晾干或烘干。使用热拌设备的，可在拌合时将其加热至60 ℃～70 ℃去除水分，此温度不宜过高。

3.3 混合料生产

冷拌时，加入级配材料拌合均匀即可。使用热拌设备的，矿料加热去除水分后，将干矿料放入拌合仓。为提高生产速度，可将沥青加热至85 ℃左右按设计油石比(建议4%～4.5%)加入拌合仓搅拌均匀即可。拌合时间以裹覆均匀，不露骨，无花子为度。拌好的沥青混凝土常温下存放，无需保温。

3.4 运输

运料车厢应清扫干净。可在车厢内壁涂刷稀释剂或洗衣粉水，防止放料不畅。

3.5 碾压

采用摊铺机或人工摊铺后(见图1，图2)，先用10 t～14 t振

动钢轮压路机静压两遍，速度宜慢，然后开启振动压两遍，钢轮碾压完毕再用胶轮(16 t～26 t)碾压两遍即可。在车流量大路面上，则无需用胶轮碾压(见图3)，开放交通即可。

铺筑碾压后，在自然条件下养生。通过车流量压实，车流量越大密实度越好。混合料铺筑后3个月全部完成凝聚结构，3 个月～6个月达到理想固化，若车流量达到15 000次，可提前固化。

4 结语

SMC常温沥青改性剂以废旧塑料、轮胎为主要原料，其性能已完全达到SBS沥青改性剂，甚至回弹性、抗老化性已远超过了SBS改性剂，实现了变废为宝，对有效扼制白色和黑色污染，解决资源匮乏，实现可持续发展具有重要意义。

SMC常温改性沥青超薄罩面是一种新型路面养护工艺(见图4)。与传统养护工艺相比，具有施工成本低、路用性能良好、施工影响交通小等优点。新筑薄层具有较高的抗摩擦力和排水能力，可降低行车水雾，提高行车舒适性。SMC改性沥青低温抗裂性能好，粘结力强，能有效提高道路使用寿命，且SMC常温薄层罩面厚度仅为1.2 cm，大大降低养护成本。

常温沥青混合料能够在低温条件下施工，解决了沥青路面不能在冬季施工的技术难题，是沥青混凝土的生产和施工工艺的重大革新，在世界上具有领先地位。将其应用于一级及一级以下公路、城市道路、乡村道路、停车场、广场及球场路面的铺筑，及高速公路等高等级公路修补施工，可充分发挥其路用性能优良、施工成本低廉、节能减排效果显著等优势。

[1] 姚天宇.浅谈SMC常温改性沥青路面施工特点[J].科研，2016,9(6)：59-60.

[2] 钟彩虹.浅谈SMC常温改性沥青混合料的推广应用[J].大陆桥视野，2015(18)：44-46.

The application of SMC normal temperature modified asphalt in highway surface engineering

Qu Hongwei

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

Through the analysis on the limitation of traditional hot mix asphalt mixture in highway engineering, put forward applied the SMC normal temperature modified asphalt to highway surface construction, and elaborated the specific construction key points, pointed out that the SMC normal temperature modified asphalt had energy conservation and environmental protection, convenient construction, prominent economic benefits and other advantages.

SMC normal temperature modified asphalt, highway, pavement, mixture

1009-6825(2016)32-0166-02

2016-09-03

渠洪卫(1980- ),男,工程师

U416.2

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