浅析改性沥青的应用

摘要：本文首先介绍了影响改性沥青应用的原因，然后通过对SBS改性沥青和MAC改性沥青两种改性沥青的具体分析来说明了改性沥青在公路施工中的应用和施工方法，最后指出了改性沥青施工中应该注意的问题。

关键词：改性沥青；施工应用；注意问题

中图分类号： TU535文献标识码： A

改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。其生产的方法有蒸馏法、溶剂沉淀法、氧化法、调合法和乳化法5种。改性沥青的机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。

现代公路和道路发生许多变化。交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。经过数十年研究开发，已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料，表现出一定的工程实用效果。

1 影响改性沥青应用的原因

1.1 在使用改性沥青时，施工的温度要比普遍的沥青高高10～20℃，这就增加了在拌合过程、摊铺过程和碾压过程的施工难度。使得生产成本加大。而且，普通沥青在施工时的温度已经很高了，如果提高温度会使沥青出现迅速老化的现象。

1.2 改性沥青需要专门的设备来进行加工和生产。这会提高生产费用和使用的难度。

1.3 改性沥青的价格很高。

1.4 改性沥青的存放时间很短，不易储存。

2公路施工中常见改性沥青的应用和施工方法

2.1 SBS 改性沥青

2.1.1 SBS 改性沥青概述

SBS 改性沥青是高聚物改性沥青的范畴，也是改性沥青效果最好、应用最广的方法之一。其在原有基质沥青（AH-70）的基础上，掺加2.5%、3.0%、或 4.0％的SBS改性剂，改性后的沥青与原沥青相比，其高温粘度增大，软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。

2.1.2 SBS 改性沥青的特点

改性沥青混合料在配合的过程中应当按照相关的规定和标准来进行施工。尤其是应当遵循《公路沥青施工技术规范》的相关规定和设计标准，从而使得工程施工中各种质量问题都能够得带技术有效的管理与控制。一般在施工的过程中都是通过级配、料比两个方面进行分析的。级配是改性沥青施工中至关重要，是区分改性沥青材料和普通沥青材料的最佳标准和方法之一，在目前的施工过程中，通常都是采用贝雷法来进行设计和完善的过程，在级配的管理和完善工作中，其控制工作流程和方法通常都是以AC-13I型混合料的控制和筛选为主，是通过其级配下限来进行限制和夯实的一种设计标准和施工模式。小于 0.075mm粉料含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大，混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。

要求矿粉含量不超过沥青含量，小于0.075mm 部分与沥青含量之间的比值即粉料比应存在1~1.2之间，对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5%~5％。

2.1.3 SBS改性沥青的施工

一般来说，在工程施工的过程中对于运输控制至关重要，由于沥青也是混凝土材料的一种，其在运输的过程中必须要对其温度进行全面、合理的控制，确保温度能够保持在160℃以上，且在运输的过程中到施工之中的温度不能够低于140℃，而且严格控制运输的时间，确保材料在一天之内能够达到指定地点进行施工，并且及时的将沥青泵输送到存储罐中。SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右，若温度低于所要求的储存温度，SBS沥青的粘度过大，从而导致沥青罐的油管路堵塞，最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS沥青，做到随进随用，用时多存，不用时少存，存贮时间不宜超过24h。

2.2 MAC 改性沥青

2.2.1 MAC 改性沥青概述

MAC 改性沥青技术是美国二十世纪八十年代末的一项填补道路材料业空白的革新技术，十几年的应用实践证明 MAC 改性沥青具备有技术先进、性能质量优越可靠、经济效益显著的优秀品质。在良好的设计和施工条件下沥青路面耐久性和高温稳定性明显提高，是目前国际上优质改性沥青之一。MAC 改性沥青具有比普通沥青明显的弹性，经取芯试验，混合料密实度大，空隙率明显减小，所以可用于高速公路的、路网改造和养护工程上面层。

2.2.2 MAC 改性沥青的特点

MAC 改性沥青是一种化学改性沥青，呈凝聚胶状，不随时间的流失而流动，改性后的沥青与原基质沥青相比，其具有粘度明显增大，软化点升高，感温性减小，抗老化、抗车辙能力和抗水（油）损害能力增强的特点。使用该沥青可以在沥青混合料处于热状态下，仍然能给集料覆盖以较厚的沥青膜，有较好的稳定性，在常温下存放可以不加纤维稳定半年不离析。MAC 改性沥青无需加任何稳定剂，不含硫，对人体无害，是一种环保型产品。

2.2.3 MAC 改性沥青的施工

使用时注意温度的控制，MAC 沥青的温度较普通沥青高 10～20℃，特别要控制碾压终了温度在 110℃，要坚持“高温、强振、快压”。MAC 沥青在生产工厂装车温度必须保持在 160℃以上，运到混合料拌合场的温度不应低于 140℃，运输车辆须在 24 小时内运到指定地点，并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。

MAC 沥青的储存温度应保持在 150℃左右，若温度低于所要求的储存温度，MAC 沥青的粘度过大，会导致沥青罐的油管路堵塞。沥青热拌厂应尽量少储存 MAC 沥青，做到随进随用，用时多存，不用时少存，存贮是不宜超过 24h。当一天的施工任务完成后，应尽量用完罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其它储存罐内，以减少沥青与空气接触的表面积，从而防止沥青老化。

MAC 沥青运输、储存温度要求较高，当生产混合料时需要用沥青泵送到混合料搅拌机中，由于沥青泵带有过滤器易被某些物质堵塞过滤器网眼，从而影响沥青的泵送能力，建议使用网眼较大的过滤器（9.5mm以上），同时加强沥青管线的保温措施，以防止管线中的MAC 沥青温度降低堵塞管线。混合料现场的压实效果采用空隙率和压实度双向控制。空隙率计算所需的最大理论密度以每天实测为准，测试按照“沥青路面混合料最大相对密度试验（真空法T0711－93）”进行。现场沥青混合料空隙率为3%~6%。表面层沥青混合料压实度的检验，以实测芯样为准。

3改性沥青施工中应该注意的问题

3.1拌和

改性沥青混合料要求在较高温度下拌和，不等于温度可以无限制提高，如果温度太高，同样会影响沥青混合料的质量，改性沥青也会因温度过高，而失去粘结力。因此，正常的出料温度要根据改性剂和沥青标号的不同作出严格的规定。在拌和过程中除了温度计自动监测外，观测混合放料过程中的冒烟情况非常重要，如果冒白烟则属于正常情况，如果冒浓浓的黑烟，就要注意检查是否超过规定的温度。

3.2运输

由于改性沥青混合料的粘结性较大，运输车的车厢底部要涂刷较多的油水混合物，而且为了防止运料车表面混合料结成硬壳，运料车运输过程中必须加盖毡布。运输车辆、拌和机、摊铺机的能力必须相匹配，且运料车的数量要有适当的富余。宁可运料车等候摊铺，不能摊铺机等候运料车。

3.3摊铺

改性沥青混合料粘度较高，摊铺阻力要比普通混合料大，一般需要使用履带式摊铺机。摊铺机的摊铺宽度也不能象普通混合料那样伸长太多。为了保证路面平整度，要按照规范要求做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。在摊铺过程中，如果不能连续供料时，摊铺机应该将剩余的混合料都摊完，抬起摊铺机，做好临时接头，将混合料压实，避免出现冷却结硬的情况。

3.4碾压

改性沥青混合料在高温下的碾压显得特别重要，温度降到一定程度时，碾压将会显得无能为力。工程上一般掌握的碾压成型的最低温度为130℃。对于改性沥青结合料的玛蹄脂碎石路面，必须采用刚性碾压实，不容许采用轮胎压路机碾压。因为轮胎压路机的搓揉将使玛蹄脂上浮，造成构造深度降低，甚至泛油。若采用震动式压路机，则应该密切注意粗集料的压碎、棱角、嵌挤、泛油等，为了避免这些问题的发生，“高频率，低振幅”碾压非常重要，同时遍数不要太多。

4结语

除以上几种改性沥青外，常用的还有废胶粉改性沥青、环氧沥青、天然岩沥青改性沥青、SBR 改性沥青等，相对于普通沥青，耐久性、防水性、高低温稳定性、抗车辙性能等均有不同程度的提高。随着经济的迅速发展，车辆的迅猛增长，对公路质量要求越来越高，所以改性沥青在未来的公路事业中必然会有更广泛的应用。同时随着科技发展和科研工作的深入，为满足不同沥青面层的要求，会有更多的改性材料得到应用与开发。

参考文献

[1]张辉.改性沥青在公路建设中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2009(33)

[2]马健.改性沥青在高速公路中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2009，(10)