重大活動保障工程瀝青改性技術對比分析

王浩 孫雨 趙京 陳浩男

1.北京路新瀝青混凝土有限公司 北京 102209

2.北京市政路橋建材集團有限公司 北京 100176

瀝青混合料是應用非常廣泛的路面材料，其具有舒適的行車性能、連續性好、抗震性強和優良的路用性能，維修養護也十分方便。在重點工程中，普通的瀝青混合料并不能滿足交通量的需求，因此SMA瀝青馬蹄脂碎石混合料被廣泛采用。相比于普通的道路石油瀝青，SMA瀝青馬蹄脂碎石混合料中道路石油瀝青改性劑的應用可以提高其抗車轍性能、增加路面的彈性、減少噪聲污染并增加道路使用壽命[1-2]。

本研究針對使用天然瀝青與SBS復合改性、抗車轍劑與SBS復合改性及單獨使用SBS改性的SMA瀝青馬蹄脂碎石混合料進行了研究，通過高溫穩定性和水穩定性的相關試驗，比較了不同改性方式對瀝青混合料性能提升的指標。最終，根據重大活動保障工程的表面層瀝青混合料選取提出了相關建議。

1 材料指標與配合比設計

依據《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004中規定的SMA混合料配合比設計方法，針對巖瀝青復合改性瀝青及湖瀝青復合改性瀝青的配合比設計應考慮其含有的礦物質，其中巖瀝青復合改性瀝青添加量固定位混合料重量的4%，而湖瀝青復合改性瀝青摻加量為湖瀝青：SBS改性瀝青=25:75，抗車轍劑外摻的摻加量為瀝青混合料重量的6‰，纖維摻加量統一定為瀝青混合料質量的3‰[3]。具體各種原材料檢測指標如下：

1.1 SBS改性瀝青試驗結果見表1

1.2 巖瀝青試驗結果見表2

表2 巖瀝青檢測結果

1.3 湖瀝青檢測結果見表3

表3 湖瀝青檢測結果

1.4 湖瀝青復合改性瀝青試驗結果見表4

表4 湖瀝青復合改性瀝青試驗結果a

1.5 其他原材料試驗結果

玄武巖集料、加工磨細的石灰巖礦粉和國產的松散木質素纖維被采用，經檢測結果表明，集料、礦粉及纖維的技術指標均達到了我國現行公路瀝青路面施工技術規范的要求。

1.6 礦料合成級配

混合料礦料合成級配見表5，其中抗車轍復合改性瀝青混合料級配與SBS改性瀝青級配相同。幾種瀝青混合料的最佳油石比均為6.0%。

表5 合成級配

表6 瀝青混合料動穩定度試驗結果

表7 各改性方式瀝青混合料的水穩定性

表8 瀝青混合料低溫彎曲破壞應變試驗結果

2 瀝青混合料的路用性能研究

2.1 高溫性能比較

車轍是瀝青混凝土路面的主要破壞型式，其主要成因是由于夏季高溫由于行車的起動和制動、加速和減速以及車輛重復荷載下路面發生的累積變形。依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20-2011）中規定的試驗方法，對四種瀝青混合料進行車轍試驗，結果見表。由表可見，高溫性能四種瀝青混合料如下排列：抗車轍劑+SBS改性瀝青混合料＞湖瀝青復合改性瀝青混合料＞SBS改性瀝青混合料＞巖瀝青復合改性瀝青混合料[4]。結果表明，在SBS改性瀝青SMA中加入湖瀝青或抗車轍劑，可以提高瀝青混合料的高溫性能。

2.2 水穩定性比較

依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTJ E20-2011）對兩種瀝青混合料進行浸水馬歇爾試驗和真空飽水凍融后劈裂強度試驗，結果見表。由表可知，各類型瀝青混合料水穩定性均滿足規范要求。結果表明，各種添加劑對瀝青混合料的水穩定性影響不大。

2.3 低溫穩定性比較

依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20-2011）采用 MTS 試驗機對瀝青混合料進行小梁試驗。在溫度-10℃、加荷速率50mm／min下測得四種瀝青混合料的彎曲應變和彎拉強度見表。由表可見，低溫性能四種瀝青混合料如下排列：湖瀝青復合改性瀝青混合料＞SBS改性瀝青混合料＞抗車轍劑+SBS改性瀝青混合料＞巖瀝青復合改性瀝青混合料。由結果可知，湖瀝青的添加可以提高瀝青混合料的低溫性能，而巖瀝青和抗車轍劑的添加，對瀝青混合料的低溫性能有較小的不利影響[5]。

3 結論

（1）通過對四種瀝青混合料高溫性能進行試驗，結果表明，在SBS改性瀝青SMA中加入湖瀝青或抗車轍劑，可以提高瀝青混合料的高溫性能。

（2）通過對四種瀝青混合料水穩定性進行試驗，結果表明結果表明，各種添加劑對瀝青混合料的水穩定性影響不大。

（3）通過對四種瀝青混合料低溫穩定性進行試驗，結果表明湖瀝青的添加可以提高瀝青混合料的低溫性能，而巖瀝青和抗車轍劑的添加，對瀝青混合料的低溫性能有較小的不利影響。

（4）湖瀝青復合改性瀝青混合料常用于重載交通，如長安街、三環路、京通快速路、機場高速等工程；巖瀝青復合改性瀝青混合料常在京良路等城市快速路中使用；抗車轍復合改性瀝青混合料常應用于城際環路的公交車道、高速公路的外側車道等用于改善路面的抗車轍效果；而普通SBS改性瀝青混合料應用場景廣泛，在各重大活動保障道路中都能夠看到其應用。

（5）四種改性方式均能有效地改善瀝青混合料的高溫性能、低溫性能及水穩定性，以延長路面使用壽命并保障重大活動。但應根據每一特定情況，如氣候分區、交通條件，合理選擇適宜產品才能得到更好的應用效果。