HPRA 高黏高弹胶粉复合改性沥青在绿色公路建设中的应用

广东省深圳高速工程检测有限公司/胡欢龙

HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青与传统的铺装沥青相比较，是一种依托新技术，设计新设备，然后使用新工艺加上新材料而制成的新技术，能够有效解决传统高速公路存在的路面质量通病。除此之外，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青还能够践行绿色公路的设计需求，不断推进废旧材料的重复再利用，提高环境保护，节约资源，推动高速公路的可持续发展。

一、HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的特点

区别于传统铺装沥青，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青在材料、技术、工艺上都有着明显的区别。HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青主要将专利产品掺合料、SBS改性剂、橡胶粉按照新工艺注入基质沥青中，然后所形成的一种全新的胶结材料。而技术则从传统的利用热能、机械能“溶胀改性”的基础技术出发，按照橡胶改性沥青技术理论，消除了胶粉仅仅表面脱硫塑化的限定，使用以化学改性为核心的新型技术，也被称为三重复合工艺，即沥青与多种助剂、多种橡胶成分复合，机械能与热能、化学能复合，以及化学制法和物理制法有机融合的三重复合工艺。所制成的HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青，具有高性能、高稳定性、橡胶高掺量等一系列特性的新型橡胶沥青。而在关键性能指标方面也较为优秀，与目前路用性能和性价比较高的SBS改性沥青，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的48小时软化点离析差不超过5℃，180℃时的粘度可维持在1.5到3.0Pa·s，恒态软化点超过65℃，极大地拓宽了HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的性价比和路用性能。

二、绿色公路的建设意义

交通运输部于2016年7月印发了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，首次提出了绿色公路这一概念，并将提升服务、节能高效、生态环保、节约资源等措施错位绿色公路的设计理念。目前各个省市地区都在结合自身发展情况，不断发展推行绿色公里的建设工作。

传统的高度公路的建设一般都会优先考量公路施工的难度以及交通通勤的便利性，很少将生态环境纳入前期的规划中，及时在运行过程中出现了环境污染等情况，往往都是采用应急治理。而根据绿色公路的设计理念，在绿色公路建设过程中就要不断融入绿色低碳发展理念，建设公路基础设施的同时减少或避免周边环境出现不可挽回的破坏和损失，不以破坏生态环境作为提高交通运输的便利性和发展性的代价，在提高运输经济发展的同时，也要最大程度上保证生态系统的稳定性和效益性。基于生态系统的可持续发展原则在绿色公路道路规划设计的前期就需要全面分析地质问题以及周边环境因素，充分将高速公路与周围周边生态系统高度融合，不破坏原有的生态结构和系统的稳定性。同时，从绿色公路的设计规划到施工使用，以及后面的护养运行的全生命周期都需要不断采用绿色施工技术，传播绿色出行理念。除此之外，还需要结合地区的环境及地形信息，最大程度上减少环境污染、节约可利用资源。让环境保护与公路建设有机结合，并采取多种有益措施共同提高生态系统的稳定性和安全性，从而形成环境效益、社会效益、经济效益三效高度统一。

因此，对比传统的高速公路，绿色公路无论是从设计理念上，还是使用运行上，都有着较为本质的区别。传统的高速公路会优先考虑经济效益，很多时候为了达到减低成本或者是提高交通运输的发展便利，会以破坏周边生态系统作为代价。而绿色公路则是有力地践行了可持续发展理念，将地区的社会效益、环境效益、经济效益相结合，寻求更适宜的方式。因此二者有着不同的评价体系，绿色公路评价体系可以从能源、环境、经济等多方面多层次地全面评价，而传统公路的评价体系则是从技术、经济所做的较为单一的效果性评价。简单来说，绿色公路就是在不降低交通运输业发展速度的同时，更注重公路的长久效益、从环境保护出发，减低能源的使用成本，提高材料的重复使用率，从而也优化完善了公路评价体系。

三、绿色公路设计原则

（一）减低公路建设对原有环境的损害程度

一般来说公路的施工环节较多，浇筑混凝土、绑扎钢筋、开挖回填一系列的施工过程都会对周边环境造成可大可小的破坏，甚至改变原有的生态系统或者对历史遗址造成不可修复的损伤。因此绿色公路的设计阶段就需要对周边环境进行较为细致全面的考察，避开动植物的生态保护区，远离历史遗址，从而避免对原有环境的破坏。

（二）在公路的全生命周期观察绿色公路理念

在设计建设绿色公路时，不但要从前期的设计阶段结合绿色公路理念，还要将绿色公路的理念深入落实到公路施工、使用、运行、养护等全生命周期，不断提高对绿色公路的监督工作和管理力度，从而减少绿色工作在运行过程中出现影响周围环境的因素。

（三）提高资源重复利用效益，降低建设成本

在绿色公路的设计阶段，就要充分了解当地的实际情况，可就近选材，选择当地资源作为施工材料，不但能够减低运输成本，缩短施工建设时间，还能够在一定程度上推动区域经济的发展，从而呈现双赢的局面。除此之外，一些建筑剩余材料如砂石、木材、钢筋等可以根据实际情况进行重复再利用，不但能够大力降低建设成本，减低资源的消耗，还进一步减少建筑垃圾对周边环境的影响和破坏。

四、绿色公路的设计、施工准则

传统的公路建设主要是对建设进度和建设质量的把控，以及对公路安全性的考量；很少在环境破坏和资源浪费上做太多的工作。而绿色公路则是在传统公路建设的基础上，不断优化原有的施工工艺，充分体现出新颖、绿色的特点，在建设过程中充分结合公路的周边资源，提高建设效益的同时不断减少建设成本。因此，绿色公路无论是从设计方面还是从施工方面都需要提高对周边环境的资源利用率、降低资源的使用量，从而最大程度上提高资源的利用效率。除此之外，还需要对施工现场实施科学有效的管理，避免施工过程对周边环境的破坏。

在绿色公路的施工过程中，需要制定较为科学合理的管控措施，减少噪声的干扰，提高施工现场的空气质量，并严格约束相关的人员组织。同时要在初期的设计阶段将建设资源进行有效分配，从而提高施工现场的资源配置工作。在控制开挖量的操作中，充分使用先进的科学技术，采用绿色理念，减少路堑挡土墙，提高现场资源的利用率。

五、HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的优势

（一）能够减低建设成本，提高建设效率

对比传统的橡胶改性沥青，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青具有超过25%的胶粉掺合量，因此能够大幅度降低基质沥青的使用量。而与抗车辙性能较好的添加加抗车辙剂AC沥青混凝土和SBS改性SMA沥青马蹄脂混凝土路面相比，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青在综合单价上，平均一平方米可减低大约10%的成本，同时随着国际上沥青价格不断上升的趋势，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青减低成本的效果越发明显。

（二）具有非常明显的绿色环保效益

根据目前的HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青设计施工来看，每铺筑1公里的公路，就比传统的公路施工节省约25吨的沥青使用量。而从HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的工厂化生产成本来看，平均每生产1吨的橡胶粉耗费大约100条废旧轮胎，铺设1公里公路仅使用10吨左右的橡胶粉。如此算来，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青有着非常明显的环保效果。除此之外，在HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青的工厂化生产过程中，大多使用四重尾气处理系统，提高废气的处理力度，减少废气的排放量，从而实现了绿色生产的目的。

（三）具有良好的高温稳定性

由于在公路建设过程中需要时刻保持着沥青较高的流动性，因此沥青一般都是高温保存。普通的改性沥青存储时间超过1天就会出现形状分层的现象，甚至成分离析无法使用，这对公路的建设造成了很大的影响。而HPRA 高黏高弹胶粉复合改性沥青具有非常显著的高温稳定性，存储时间长达7天，不会发生性状分层的情况，更不会出现成分离析现象，性能非常的稳定，更适合远距离施工作业。

（四）进一步提升公路的使用性能

HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青经过深度脱硫能够大幅度提高沥青黏结力，能够较大程度上弥补AC-13沥青的耐久性能差、路面抗滑性能不足的缺点。同时，与传统的改性沥青混合料相比，HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青因其特殊的胶结材料组成，所以还具有非常优秀的抗开裂、抗老化、抗车辙等多种路用性能 。

六、结语

综上所述，随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，人们更加关注交通运输业的发展，也更加注重自然生态环境的保护，因此，绿色公路理念是公路运输行业发展的必然趋势。HPRA高黏高弹胶粉复合改性沥青作为当前较为先进的新技术、新材料、新工艺也在绿色公路的建设和应用中兼具着较大的比重，同时也要不断完善相应的建设、养护公路制度，从而科学有效地利用先进技术，共同践行可持续发展的绿色公路理念。