USP温拌改性沥青混合料应用技术分析

江冠文，胡美娟，何仲强

(广州肖宁道路工程技术研究事务所有限公司，广东 广州 510000)

0 引 言

公路工程是交通运输建设的重要结构，在现代工程建设期间国家对于生态环保技术的应用尤为重视，在保证工程建设质量的同时也要实现对生态环境的保护与资源利用率的提升。USP温拌改性沥青混合料应用技术，是利用温拌改性剂与沥青混合料进行充分搅拌，来强化公路沥青混合料质量的同时节约施工材料，其施工原理简单易懂，操作便捷度较高，因而对其技术应用进行分析具有现实意义。

1 USP温拌改性沥青混合料

1.1 USP温拌改性沥青混合料的施工技术指标概述

针对USP温拌改性沥青混合料施工技术应用的指标方面，还没有统一的规划标准，USP温拌改性剂种类比较多样，在具体应用期间能够发挥的拌合作用成效也存在差异，部门地区设置的施工技术指标之间相互不通用。基于此，在其施工技术应用规范标准方面，还是以JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范中热拌沥青混合料路面的相关要求执行[1]。在应用温拌技术开展施工期间需要强化温拌施工的充分性和易操作性，最终利用施工技术拌合而成的沥青混合料质量与性能要达到优质的状态，以实现技术应用的价值和作用。

1.2 USP温拌改性沥青混合料技术应用的施工材料

USP温拌改性沥青混合料技术应用的施工材料主要包括沥青、集料、温拌改性剂和温拌改性沥青混凝土等，每一类施工材料的应用都需要保证材料质量与适用性。在沥青材料使用当中，常用的是壳牌70#沥青类型。在材料使用之前，需要按照沥青混合料试验规程来对材料的各项性能指标进行检测，根据检测结果确定应用材料符合质量标准之后才能投入使用。

在集料应用方面，由于温拌沥青混合料施工期间的拌合温度相对比较低，需要应用含水量充足的集料种类，这样才能在温拌技术施工温度环境当中保证沥青混合料拌合充分性。并且集料在应用之前需要对材料清洁度进行检查，不能将其他的杂物带入混合料当中，保证集料混合应用时能够与温拌改良沥青进行充分的黏合。

温拌改良剂的应用，目前我国公路工程当中比较常用的温拌改良剂都是进口种类，售卖的价格比较高，应用成本方面比较高。国产USP温拌改性剂近些年应用也逐渐普遍起来，其应用能够促进沥青混凝土性能的优化提升，在施工期间能够加强沥青混凝土黏合性能。国产的USP温拌改性剂当中包含塑料粉和有机助剂、橡胶粉，这三种材料按照相应科学比例进行混合，产生化学反应最终形成USP温拌改性剂产品，在正常温度下改良剂是处于粘稠的液体状态，保证密封性良好的状态下，保质期是两年，具有良好的稳定性能。

温拌改性沥青混凝土材料是将沥青原材料与USP温拌改性剂在规范温度环境下进行充分搅拌、混合，形成USP温拌改性沥青混合材料。其实相对来说USP温拌改性沥青混凝土的搅拌施工与热拌技术有异曲同工之妙，都可以应用大型的专用搅拌设备进行生产作业。

2 USP温拌改性沥青混合料应用前期施工技术分析

2.1 施工设备

USP温拌改性沥青混合搅拌技术的施工技术原理相对比较简单，设备的应用只需要引进正常的沥青混合搅拌机械设备即可，但是在施工设备准备的时候要注意回收的粉尘处理不能直接应用。回收粉尘所形成的矿粉细度无法达到0.075 mm，含量也小于75%，整体的状态不具备稳定性，回收的矿粉当中包含多样化的杂质结构，不符合施工要求。

而且矿粉密度与含水量性能都与温拌技术应用规范要求不相符合。基于此，针对粉尘回收方面，需要做到只回收但不利用，其他的压实机械、运输机械、摊铺设备等都需要根据具体施工设计规范，对设备类型、数量、运行参数等内容进行明确。

2.2 基层施工

在进行USP温拌沥青混合料摊铺之前，需要对基层结构进行相应的准备处理，对基层材料的密度、强度、平整度与含水度等性能进行检测，保证基层结构质量。然后对基层表面进行清洁，不要有杂物，根据基层的具体情况设置相应的封层，强化各层结构的粘合度。

2.3 路用性能分析

应用改性沥青混合料进行道路施工之前，需要对混合料的路用性能展开分析，确保材料能够满足工程施工要求。结合这一目标，需要完成前期混合料配制试验，合理确定USP改性剂、沥青、集料和级配等各部分组成。采用马歇尔法，能够完成混合料击实试验。具体来讲，就是双面分别击实50次，然后在110 ℃的条件下进行保温。经过24 h的保温后，在双面分别击实25次，之后按照相关技术标准进行混合料性能分析。从试验结果来看，能够确定混合料的油石占比达到5%，此时试件稳定度能够达到最大。

对混合料的高温稳定性展开分析，需要在室内环境下开展车辙试验，利用试验机进行往复测试，使车轮在路面往返行走。混合料中包含活性物质，随着时间推移，材料中各项指标将有所提升，因此要求在一定时间和温度条件下对混合料性能进行测试。在试验过程中，需要达到42次/min的行走速度，温度应当达到60 ℃。经过反复碾压8次，然后在110 ℃保温箱中对试件进行24 h养护。取出后应立即进行往返4次碾压，在室温下逐步冷却，重新进行混合料稳定性分析。通过分析可以发现，试件在45 min内将产生3.8 mm左右的变形量，在达到60 min后变形量变化不大，约达到3.9 mm，动稳定度平均能够达到7 395次/mm。通过分析可以发现，混合料在高温条件下依然可以保持较大的稳定性，用于进行道路施工能够使路面获得良好的抗车辙性能，有效延长道路的使用寿命。

为确定混合料的水稳定性，需要按照公路工程沥青混合料试验规程选择试验方法开展测试。具体来讲，就是利用水煮法对集料和沥青的粘附性进行测试，并使用浸水马歇尔方法和冻融劈裂方法对混合料的稳定性进行测试。开展劈裂试验，能够对施工现场路面抵抗外力破坏的能力进行模拟测试，做到有效评价混合料的路用性能。在试验过程中，由于冻融劈裂试验需要达到较为严格的要求，因此可以得到更加准确的试验结果，使混合料路用性能接近施工现场实际情况，能够为全面反映混合料水稳定性提供依据。将该项指标当成是核心展开分析，可以发现混合料劈裂强度比达到82.7%，残留稳定度能够达到87.3%，粘附性能够达到5级。在渗水试验中，可以确定车辙板试件保持了良好的密实性，说明混合料粘合性较高，能够满足改性沥青混合料配制要求。结合相关技术标准可知，在多雨潮湿地区，要求改性沥青混合料的冻融强度能够达到80%以上，残留稳定度则需要达到85%以上。根据试验结果可知，通过添加改性剂可以增强混合料的低温抗疲劳性能，最终获得的USP温拌混合料可以满足各项性能指标要求，能够在道路施工中可靠应用。

3 USP温拌改性沥青混合料应用技术具体施工

3.1 USP温拌改性沥青混合料的混合搅拌施工

为避免工程出现质量问题，需要对混合料的原材料进行严格的质量控制，在工程中通过多次实践发现，工程质量不合格的原因往往在于搅拌施工过程中使用的材料不具备合格的质量。在进行混合料配比时，需要在进场时对沥青以及改良剂相关信息进行详细的检查，核对完成之后对其进行性能检验，当其检验的结果完全符合相关规定时才可以进场。检测时可以利用新兴信息技术进行数据的采集和分析以确保结果高效准确。为了保证检测质量真实可信，需要对检测工作进行严格的监管。进行取样和制样工作时，监理人员需要在取样、制样现场监管，试件制作完成之后，需要将样品的相关信息实时上传到混凝土信息系统，系统能够将信息数据包括取制样时间、上传时间、取制样地点等自动记录下来。为了确保取制样工作的真实性，监督人员需要对取制样的过程进行抽验，查看其是否存在弄虚作假的行为，当发现施工单位以次充好时，需要追究各方责任。除此之外，为了更好地在工程中进行混合搅拌工作，需要工作人员设置科学的配合比，在必要的时候可以将完善配合比的工作委托给专业性较强的质量检测中心，该中心可以按照不同工程实际施工中所需性能保障USP温拌改性沥青混合料满足质量评定标准。一般来说，USP温拌改性沥青混合料混合搅拌之前，将沥青与USP温拌改性剂进行混合处理，比例控制在13%，沥青搅拌温度为100 ℃。在加入集料进行混合时要将温度提升至120 ℃左右，具体温度提升标准也要根据含水量情况进行合理控制，混合搅拌施工的时长要比正常时间多10 s，强化搅拌充分性和黏合质量。在具体混合搅拌施工期间，施工人员要对搅拌过程进行观察，保证施工质量。

3.2 USP温拌改性沥青混合料的材料运输

USP温拌改性沥青混合料的出料温度要进行严格的控制，出料时温度要保持在110 ℃左右的状态[2]，这是由于材料在运输的过程中温度会有一定的下降，在运输期间也要做好保温处理。为确保材料运输工作的顺利完成，需严格检查运输单，确保材料准确无误且状态良好。混合搅拌好的USP温拌改性沥青混合料在成品之后，要在6 h之内进行摊铺施工，这样材料应用质量水平最佳。另外，在材料运输的过程中要保证车辆环境的整洁，在车厢的表面设置一层隔离剂，在装车的过程中要按照规范顺序进行，保证混合料装载期间能够保持良好的黏合状态。同时由于混合料的出料要求较高，因此为了确保其施工时质量较好，最好在出料地点附近展开混合搅拌工作，降低材料运输对材料质量的影响。

3.3 USP温拌改性沥青混合料的摊铺施工

为了避免施工不规范影响施工工作，应明确混合料的摊铺施工要点，加强施工的管控。工程管理人员应当对混合料铺摊施工的进度进行有计划地检查与调整，确保施工的执行情况与完成状态在计划之内，及时指出施工中出现的不当问题并要求施工人员立即改善，确保混合好的沥青混合料能够在规定时间之内得到合理的应用。沥青混合料的质量可以通过管理人员积极地调整施工计划实现，将时间与人力资源向关键性的施工步骤倾斜。USP温拌改性沥青混合料的摊铺温度需要控制在90 ℃左右的状态，温度上下差异不能超过10 ℃。摊铺的设备应用螺旋布料器和熨平板，摊铺的宽度要根据施工实际进行科学的设计和控制。在摊铺施工过程中，要对摊铺衔接的部位质量进行严格的控制，避免混合料离析，在机械摊铺时要结合人工辅助，对离析的材料进行补充，保证衔接结构质量。

3.4 USP温拌改性沥青混合料的压实施工

USP温拌改性沥青混合料压实施工的常用设备类型为钢轮振动压路机、胶轮压路机等，压实施工分为四个阶段：初压、复压、终压和二次碾压，通过反复压实来强化压实度，保证混合料与基层的充分黏合，形成坚实的整体结构。在前三个压实阶段施工期间，需要保证其施工温度不能低于60 ℃。初压过程中采用钢轮压路机进行多次静压，静压次数控制在3～4次；复压过程中用钢轮振动机械和胶轮压路机进行结合应用，其中胶轮压路机压实次数控制在7次左右；在终压施工期间最少要压实两次，根据实际压实效果合理调节压实次数。USP温拌改性剂作用之下，压实施工完成之后，混合料的凝固需要比较长的时间，因而在终压之后需要间隔一天的时间，再进行二次碾压施工，二次碾压施工必不可少，只有进行科学的二次碾压，才能够达到理想中的施工效果。

3.5 USP温拌改性沥青混合料质量检测与交通开放

在USP温拌改性沥青混合料施工期间，不需要进行封路处理，可以正常通行车辆，这对压实施工没有不良的影响作用，但由于此类混合料需要花费较长的时间才能够完全固化，因此其需要在二次碾压工作完成之后再进行质量检测，确保检测的结果准确。在所有施工环节都完成之后，要对路面结构质量进行检测，结构检测是质量控制中不可或缺的一环。在对USP温拌改性沥青混合料的各项质量性能参数进行检测时尤其需要注重其力学性能检测，只有检测结果合格才能够确保该路段性能满足施工质量要求。在应用该技术进行检测时，需要对该路段进行刚度、强度等数据的采集，确保其质量能够支撑整体结构的稳定，质量达标之后，等到混合料的温度降到50 ℃，就可以开放路段进行使用[3]。

4 结束语

USP温拌改性沥青混合料施工技术应用，能够优化公路路面工程施工简易度、质量和效率，因而在我国公路路面工程当中的应用越加普遍。在具体技术施工期间，一定要对施工混合料温度进行合理、严格的控制，保证USP温拌改性沥青混合料之间的混合充分性与黏合度，从而充分发挥技术应用的优势，促进施工环保与节能性能的充分实现。