直投式高模量改性瀝青混合料推廣應用研究

1 項目來源

廣東省交通集團有限公司科技項目(編號：MP-2019-001)

2 主要完成單位

廣東交通實業投資有限公司

廣東華路交通科技有限公司

廣東梅平高速公路有限公司

3 主要技術內容

3.1 技術特點

直投式高模量改性瀝青混合料技術可有效解決濕熱重載地區瀝青路面抗車轍、抗水損、耐久性不足的難題，具有工藝簡單、成本較低、節能環保、質量可靠等特點。本課題提出了高模量改性劑及高模量改性瀝青的質量控制標準，基于高模量改性瀝青的動態力學試驗結果及微觀改性機理確定了高模量改性劑的合理摻量范圍。課題通過對直投式高模量改性瀝青混合料的級配設計、改性劑添加工藝、拌和方式及分散均勻性、施工溫度及質量控制標準等開展系統性研究，形成了一套完整的直投式高模量改性瀝青混合料設計、施工和檢驗評價技術，研究成果已用于指導直投式高模量改性瀝青混合料路面的實體工程實施。

3.2 技術創新

(1)采用動態力學方法研究了高模量改性瀝青流變性能與高模量改性劑摻量之間的變化規律。基于紅外光譜儀、熒光顯微鏡等微觀分析技術，明晰了高模量改性劑的作用機理，推薦了高模量改性劑的合理摻量范圍。

(2)采用沸煮法試驗以及自主研發的沸煮法，對比研究了不同瀝青種類、不同改性劑摻量下的高模量改性瀝青與多種集料的粘附-剝離特性，提出了高模量改性瀝青與不同類型集料黏附性能的評價方法和評價標準。

(3)室內設計正交試驗研究了拌和時間、改性劑摻量和投入位置等因素對直投式高模量改性劑分散均勻性的影響，基于極差分析法明確各因素影響水平，以此推薦了直投式高模量改性劑合理添加工藝。

(4)結合室內與現場試驗，提出了直投式高模量改性瀝青混合料的拌和均勻性測試方法和評價標準。

(5)依托實體工程鋪筑試驗段，研究了直投式高模量改性劑的投放技術、拌和溫度、拌和時間等參數與其分散性之間的關系，明確和完善了直投式高模量改性瀝青混合料的拌和工藝、攤鋪工藝、碾壓工藝及質量控制標準，編制了《道路直投式聚合物改性高模量瀝青混合料應用技術規程》。

4 效益分析

4.1 經濟效益

以瀝青路面上面層為例(厚4.0cm，寬10.5m)，相比于廣東地區常用鋪裝材料GAC-16瀝青混合料，采用直投式高模量改性瀝青混合料可降低建設成本9 800～20 000元/km。以中面層為例(厚6cm，寬10.5m)，相比于廣東地區常用鋪裝材料GAC-20瀝青混合料，采用直投式高模量改性瀝青混合料可降低建設成本14 000～30 000元/km。此外高模量改性瀝青路面與常規瀝青路面相比，前者服役期間的路用性能更加優良，使用壽命也有一定的延長，可有效地降低運營期的養護維修成本，全壽命周期內的經濟效益更為顯著。

4.2 社會效益

直投式高模量改性瀝青技術能有效解決常規濕法改性瀝青儲存易離析和生產高耗能的問題，有利于節約資源、減輕對環境的污染。相比常規的SBS改性瀝青混合料，每生產1t直投式高模量瀝青混合料可減少CO2排放8.906 kg。

5 成果應用

本項目推廣應用研究的直投式高模量改性技術在梅平、河惠莞和大潮等多條高速公路中成功應用，取得良好的效果。實際工程應用表明，直投式高模量改性瀝青混合料能有效減少瀝青路面車轍、推移等高溫病害，延長使用壽命、減少養護費用，同時有利于減少碳排放、節約資源、保護環境。

《直投式高模量改性瀝青混合料推廣應用研究》課題組

聯系人：劉新海

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