改性沥青混合料及施工技术探讨

寿瑞军 苏祥龙

（1.包头市交通专用物资供应站 内蒙古 包头 014040；2.包头市公路工程股份有限公司 内蒙古 包头 014040）

1 胶粉复合改性沥青的特点与性能分析

1.1 胶粉复合改性沥青的特点

胶粉及胶粉复合改性沥青用于高等级公路沥青混凝土路面，不仅可以减少环境中黑色污染和白色污染，面且能够提高沥青混合料的性能。 经试验研究和实践证明，用胶粉改性沥青铺设的公路不仅可以提高路面的高温稳定性和低温抗裂性， 还可以增加沥青与基料的粘结性，提高抗滑性和耐磨性。胶粉颗粒还具有吸收光线，减缓强光刺眼的好处，与传统的路面相比，驾驶员在胶粉改性路面上行驶感觉眼睛更舒服些。 复合改性沥青混合料也具有良好的抗高温、抗老化和弹性性能。利用复合改性沥青铺筑的路面具有降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄路面厚度、抵抗重交道和不良气候等方面的优点。 并且胶粉及胶粉复合改性沥青以报废胶粉、废PE 替代价格昂贵的SBS 作为沥青改性剂，还可以降低修路成本，社会效益十分明显。所以我们应探索利用多种渠道、多种方法对废旧橡胶和废PE 进行综合利用。

1.2 胶粉复合改性沥青的性能

（1）采用聚乙烯橡胶改性沥青，可以显著地提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性和耐老化性。

（2）改性沥青混合料的马歇尔试验得出，使用胶粉及胶粉复合改性剂的沥青混会料的马歇尔稳定度和流值随着改性剂掺量的增加有较大程度的提高和改善。

（3）改性沥青混合料的车辙试验：橡胶粉、PE 以及橡胶粉(+PE)复合改性剂均对沥青混合料的动稳定度有显蔫改善，混合料的高温抗车辙性能明显提高。一方面，沥青与胶粉作用，吸收轻质油分增加沥青结合料的粘度；另一方面，是胶粉在产生溶涨后，在荷载作用下，增大了混合料内摩擦角，混合料强度就增加，改善了沥青混合料的高温稳定性。

（4）改性沥青混合料的浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验的试验结果：固定橡胶粉掺量为10%，PE 掺量为3%。 从相关数据看出，橡胶粉及橡胶粉复合改性沥青混合料其水稳定性满足规范要求，通过添加橡胶粉、PE 改性剂可以改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，从而延长路面的使用寿命。

（5）改性沥青混合料的弯曲试验：橡胶粉沥青混合料的低温弯曲破坏应变比基质沥青混合料增加了很多，说明橡胶粉沥青混合料的低温抗裂性有很大改善。

2 胶粉改性沥青混合料的施工工艺

2.1 胶粉改性沥青的生产与施工

（1）橡胶粉与固德粉复合改性沥青的制备方法：先将“固德”复合改性剂放入加热至160℃-170℃的基质沥青中搅拌(搅拌器转速150-200 转／min)约15min，然后用高速剪切机或胶体磨剪切或研磨10min，最后放入橡胶粉，则制成橡胶粉与固德粉复合改性沥青。

（2）橡胶粉改性沥青的制备方法：将橡胶粉放入加热至180℃-190℃的基质沥青中用高速剪切机或胶体磨剪切或研磨30min，并不停地搅拌，则制成橡胶粉改性沥青。

（3）拌和与运输：改性沥青温度175℃，矿料温度190℃-200℃，出料温度170℃-180℃， 采用城市主干线研制的设备， 运输距离大于30km，需要棉被覆盖，至现场混合料表面140℃左右，内部温度155℃左右。

（4）摊铺与压实：镇江华晨WLTL7000 摊铺机，松铺系数1.2，8-10钢轮压路机1 台，碾压4-6 遍。

2.2 胶粉复合改性沥青混合料施工技术

（1）拌和施工

胶粉复合改性沥青混合料的生产必须采用试验路研制设备，具如下特点：

小烧杯、锥形瓶、容量瓶、漏斗、量筒、滤纸、剪刀、试管、试管架、移液管等；1～4 kW微波干燥机 上海隆誉微波设备有限公司；DZ-400/2ES真空包装机 华联机械集团股份有限公司；YX-280A手提式压力蒸汽灭菌锅 上海颐鹏集成设备有限公司；AUY220 电子天平 梅特勒-托利多国际有限公司；TA.XT plus食品物性测定仪 超技仪器技术有限公司；BCD-196KF冰箱 青岛海尔股份有限公司；C21-ST2106电磁炉 广东美的生活电器股份有限公司；KA-6189抽真空腌味机 深圳瑞丰电器公司。

1）在拌和前进行生产配合比试验时，除对热料仓所取的样用水洗筛法按目标配合比进行生产配合比试验外，还必须对合成集料的骨架分界筛孔以上的粗集料骨架的松方毛体积相对密度进行试验，验证级配是否为S 型嵌挤级配；

2）胶粉及胶粉复合改性沥青由于其粘度大，拌和温度较普通沥青混合料的拌和温度要提高15℃-20℃， 且拌和时间要较普通沥青混合料延长15s-30s；

3）胶粉及胶粉复合改性沥青混合料拌和好后在储存罐中的保存时间不能超过12h，保存温度不能低于175℃。

（2）运输施工

胶粉及胶粉复合改性沥青混合料的运输要点：

1）胶粉及胶粉复合改性沥青混合料的拌和场到施工现场的运输距离不宜超过30km，不论气温的高低，运输过程中必须用油布覆盖，以减少降温，且运到工地的温度不能低于165℃；

2）运输车辆的隔离剂宜用肥皂水，切不可用柴油作隔离剂，因为柴油会对胶粉类改性沥青混合料的质量产生影响。

胶粉及胶粉复合改性沥青混合料的摊铺要点：

1）胶粉及胶粉复合改性沥青混合料在摊铺过程中下，当承层温度和气温适时时才能摊铺，由于其粘度比普通沥青混合料大，下承层温度要高于13℃，温度低会使得铺层降温太快，造成压实困难；

2）为保证摊铺的平整度，胶粉及胶粉复合改性沥青的摊铺速度较普通沥青混合料的摊铺速度宜选择慢一档。

（4）压实

胶粉及胶粉复合改性沥青的胶粉及其改性剂用量不同会使改性沥青的粘度也不同，其用量越大，粘度越大；胶粉改性沥青胶结料在同等温度条件下比普通沥青要硬，胶粉改性沥青混合料的硬度也比普通沥青混合料大。 因此，胶粉及胶粉复合改性沥青混合料尽量在高温条件下进行压实。

1）宜采用钢筒式压路机碾压，应特别遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则；

2）初压趁高温时要紧跟摊铺机进行振动压实，尽快使混合料达到目标压实度；

3） 由于胶粉及胶粉复合改性沥青混合料不宜用胶轮压路机进行压实，所以其复压和初压一并完成，终压时用双钢轮压路机进行静压消迹即可；

4）终压必须在143℃以上温度完成。

2.3 试验路应用情况

试验路完工后的验收情况及通车近二年来的观测情况来看，胶粉及胶粉复合改性沥青路面的整体质量良好的，主要体现在：

（1）沥青路面基层稳定，沥青路面中面层、下面层质量均匀、密实，符合设计要求；

（2）路面整体质量良好；路面的压实度均大予96%，符合设计要求；路面的残留空隙率(平均值)均小于6%，符合设计要求；路面厚度符合设计要求；构造深度、渗水系数均符合设计要求；路面没有车辙，没有反射裂纹，路面平整性良好。

3 结语

胶粉用于高等级公路沥青混凝土路面，可以减少环境中黑色污染和白色污染，提高沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性，抗滑性、耐磨性，胶粉颗粒还具有吸收光线，减缓强光刺眼的好处。复合改性沥青混合料也具有良好的抗高温、抗老化、弹性性能、降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄路面厚度、抵抗重交通和不良气候等方面的优点。

［1］肖鹏，陈洋洋.胶粉物理与化学改性沥青性能对比试验研究[J].中外公路，2010（5）.

［2］刘文灵，王彪.废旧轮胎胶粉改性沥青的试验研究[J].价值工程，2010（5）.

［3］王大成，王大华.浅析胶粉改性沥青的路用性质及改性机理[J].山西建筑，2010（25）.