新型瀝青路面

在瀝青中加入某種稱之為改性劑（Modifier）的材料，使瀝青的某些特性從根本上得到改善，擴大了瀝青的使用範圍。 SMA改性瀝青及SMA路面是一種新型的路面結構，改性瀝青及SMA混合料冷卻後非常堅硬，強度高。 2.瀝青路面施工質量與攤鋪機械的性能密切相關，瀝青攤鋪機械型號多種，性能不一。

改性瀝青的特點：
1、耐高溫，抗低溫，適應性強；
2、韌性好，抗疲勞，增大路面承載能力；
3、抗水、油和紫外線輻射，延緩老化；
4、性能穩定，使用壽命長，降低養護費用。
下面的是詳細的：
改性瀝青的優良性能來源於它所添加的改性劑，這種改性劑在溫度和動能的作用下不僅可以互相合併，而且還可以與瀝青發生反應，從而極大地改善了瀝青的力學性質，猶如在混凝土中加了鋼筋。為了阻止一般改性瀝青可能發生的離析現象，瀝青的改性過程是在一種特殊的移動設備中完成的，將液態的包含瀝青和改性劑的混合料通過布滿溝槽的膠體磨，在高速鏇轉的膠體磨的作用下，改性劑的分子被裂解，形成了新的結構然後被激射到磨壁上再反彈回來，均勻地混合到瀝青當中，如此循環往復，不僅使瀝青與改性得了均化處理，而且使改性劑的分子鏈相互牽拉，網狀分布，提高了混合料的強度，增強了抗疲勞能力。當車輪壓過改性瀝青時，瀝青層面發生相應的輕微變形，當車輪過後，由於改性瀝青對骨料的粘結力強，彈性恢復好，使受擠壓的部分迅速恢復平展的原狀。
在瀝青中加入某種稱之為改性劑（Modifier）的材料，使瀝青的某些特性從根本上得到改善，擴大了瀝青的使用範圍。這種加入改性劑的瀝青，我們稱為為改性瀝青（Modified
asphalt）。
改性瀝青的種類及其特性，在國內使用情況：
在國內使用過的改性瀝青有：
（一）丁苯橡膠（SBR）；粉碎後按2%加入瀝青，製成改性瀝青母體，然後使用時再加入一定比例與普通瀝青混合。還有將SBR加入溶劑成為Sspan>膠乳，直接摻入瀝青，但這種方法施工工藝料為繁瑣，效果也不甚明顯，未能大面積推廣使用。
（二）聚乙稀（PE）；奧地利使用了一種稱之為Novophalt的改性瀝青，使用已有15年的歷史，其後在義大利、捷克、美國也相應推廣使用。在瀝青加入聚乙稀(PE)或再摻苯乙烯共聚物（熱塑膠性體(SBS），在表面層中還使用了石棉纖維，稱之為瀝青瑪蹄脂碎石混合料
路面(SMA)。我國首次使用改性瀝青是1994年首都機場高速公路，使用了奧地利技術NOVOPHALT。其關鍵技術在於利用間隙可不斷調整的大型膠體磨使改性劑反覆多次通過磨體而達
到非常均勻與瀝青共混，用400倍顯微鏡面觀察切片晶體結構是否混合均勻。PE對改善高溫穩定性較好，而SBS對改善低溫穩定性較好，96年首都機場東跑道罩面摻入4%PE+2%SBS，另外還摻入0.4%石棉纖維，使用改性劑以後，針入度比原來瀝青減少了一個等級，軟化點大
為升高，粘度增加了7倍，說明瀝青的高溫穩定性有顯著提高。
96年夏季在北京至八達嶺高速公路中再次使用了改性瀝青仍然是奧地利技術Nobohalt，在瀝青砼上面層中加入4%PE+2%SBS,中面層中加入5%PE，經膠體磨六次循環研磨，方可達到混
勻效果，每一周期約需半小時，產時為4噸。加入改性劑以後的瀝青軟化點可達60-70℃，馬氏穩定度均在10KN以上，而穩定度的改變特別顯著，號稱“80度不軟，30度不脆”（後者指零下溫度）。其成本由於租用奧地利設備再加上原材料及能源消耗，每噸瀝青混合料
約需增加100元左右。
改性瀝青的施工工藝條件也有所改變，不能完全按現有施工技術規範進行控制。例如其“固化”溫度明顯高於變通瀝青，輾壓溫度宜控制130-140，因此壓路機必須緊隨攤鋪機之後不得拖延。
北京市公路局已自行研製成功大型膠體磨，研磨後的晶體直徑可達15（微米）以下，其性能已超過奧地利設備，故生產成本可以大幅度降低。
（三）北美瀝青UN-A：是美國猶他州東部UINTAH盆地所產的一種天然樹脂，呈塊狀，經加工研磨成粉末，成為商品。根據北京公路局所作試驗，加入5%-10%的UN-A。瀝青的針入度延度脆點以及粘附性、馬歇爾穩定度均有明顯的改善。
UN-A是粉末狀，可直接加入瀝青。所以它的添加使用非常方便。目前尚未使用於工程。有
待進一步論證。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂，填充間斷級配的粗集料骨架間隙而形成的眼擠型密實結構混合料。SMA改性瀝青及SMA路面是一種新型的路面結構，改性瀝青及SMA混合料冷卻後非常堅硬，強度高。本文結合上海城市外環線(浦東段)環南一大道工程的施工，談談如何對改性瀝青及SMA路面的施工進行控制。
一、工程綜述
本工程北起張揚路立交東至環東一大道，路幅紅線寬度100米，為城市Ⅰ級主幹道，雙向8車道，總長2387米。車行道結構形式為瀝青柔性路面，結構層組成為路基+15厘米砂礫墊層+40厘米二灰碎石基層+15厘米三層式瀝青混凝土面層。面層組合如下：表面層為改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-16）4厘米；中面層為中粒式改性瀝青砼（LH-25）6厘米；底面層為粗粒式改性瀝青砼（CLH-35）6厘米；下封層1厘米。
二、改性瀝青施工質量控制的難點
1.改性瀝青混合料粘度較高，各工序的施工溫度均比普通瀝青混合料的施工溫度要求高，貯存、運輸期間的降溫不應超過10℃，生產廠至施工現場的距離較長，上海交通繁忙，氣候變化大，混合料貯藏溫度控制難。
2.瀝青路面施工質量與攤鋪機械的性能密切相關，瀝青攤鋪機械型號多種，性能不一。如何選擇性能良好的施工機械，是工程質量控制的重點。
3.瀝青攤鋪時，必須均勻、連續，工人素質必須高，要能正確判斷攤鋪界面。
三、SMA瀝青的拌合及施工
1.瀝青混合料拌合。由於SMA與普通密級配瀝青砼最大不同之處是SMA為間斷級配，粗集料粒徑單一、量多、細集料很少，礦粉用量多。細集料包括石屑和砂一共只需15%左右，給混合料的供料拌和帶來不少困難。為此，料斗、料倉要重新安排，增加粒徑為5～10毫米的骨料倉，以保證冷料數量，而細集料用量很少，冷料倉門開啟很少，供料過程中要保持細集料乾燥，以保證細集料順利供料。主皮帶把粗配料送入滾洞，通過燃燒器對骨料加熱，有熱電偶檢測料溫，自動調節燃燒器的風油比，使骨料溫度達到190℃～200℃。熱料經提升機進入振動篩，把熱料按目標配合比的規格要求分篩到不同的熱料倉（篩網尺寸可根據要求更換），有計算機控制各熱料倉拉門，按輸入的生產配合比自動配料、計量，由於SMA粗料粒徑單一，細料很少，熱料可能會發生粗集料倉經常不足（虧料），而細集料倉經常溢倉的不正常情況，控制室的操作人員不可調整放料的數量，使SMA的配合比不準。然後將木質素纖維加入到攪拌鍋與骨料共同進行乾拌，再添加經計算機控配比控制計量的石粉及瀝青，拌和後，完成成品料的生產。SMA的乾拌時間為4秒～5秒，濕拌30秒～45秒。
各種材料加熱溫度控制：瀝青加熱溫度160℃～165℃，現場製作溫度165℃～170℃，加工最高溫度175℃，集料加熱溫度190℃～200℃，混合料出場溫度175℃～185℃，混合料最高溫度（廢棄溫度）195℃，攤鋪溫度不低於160℃，初始開始溫度不低於150℃，復壓最低溫度不低於130℃，碾壓終了溫度不低於130℃，開放交通溫度不高於60℃。
2.運輸。由於SMA瀝青混合料的瀝青瑪蹄脂的粘性較大，運輸車的車廂底部要塗較多的油水混合物，而且為了防止運輸車表面混合料結成硬殼，運輸車運輸過程中必須加蓋油布，同時車量要適當增加。
3.攤鋪。瀝青必須緩慢、均勻連續不間斷地攤鋪。攤鋪過程中，不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度應根據拌和機產量，施工機械配套情況及攤鋪層厚度、寬度確定。攤鋪速度為3.5米/分鐘。
4.碾壓。碾壓過程是面層施工中的重要環節，碾壓SMA的八字方針為“緊跟、碾壓、高頻、低幅”，併合理地選擇壓路機組合方式及碾壓步驟。
5.接縫。
（1）縱縫：根據本工程特點，我單位在瀝青混合料攤鋪過程中採用一台德國產ABG423攤鋪機並排攤鋪，採用此方式可以一次整幅攤鋪，縱縫熱接提高了路面的平整度，美化了路面的視覺效果。
（2）橫縫：SMA路面的接縫處理要比普通混合料困難一些，因此，攤鋪時在邊部設定擋板，也可以在瀝青SMA層每天施工完工後，在其尚未冷卻之前，即切割好，並利用水將接縫沖洗乾淨。第二天塗刷粘層油，即進行攤鋪新混合料。
6.SMA瀝青混合料施工中容易產生的問題：
（1）過碾壓：由於SMA路面的集料嵌擠作用，壓實程度不大，壓實度較易達到，但是隨著碾壓遍數的增加，集料不斷地往下走，瑪蹄脂一點點地向上浮，造成構造深度減小。在碾壓過程中，特別注意表面構造保持在1～1.5毫米，以便有適宜的構造深度。
（2）出現油斑：SMA路面通車後出現油斑也是常見的一種病害，這是由於SMA的纖維拌合不均勻造成的。因此在拌合時，要嚴格控制纖維的投放數量和投放時間，並延長乾拌時間，確保纖維拌合均勻。還要注意儲藏期間纖維乾燥，防止纖維受潮成團。
（3）碾壓成型溫度不夠高是常見的毛病。SMA在130℃碾壓的效果就很差了。在低溫時碾壓，容易出現不平整。在行車過程中出現車轍，是因為碾壓不足造成的。