改性沥青的老化后指标对沥青路面的影响

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摘要:本文针对改性沥青的老化后指标对沥青路面的影响进行探讨，主要介绍了改性沥青的特点及优点,并对改性沥青道路施工的质量控制进行了论述,结合国内外的发展现状,对改性沥青路面的主要类型和应用状况进行了总结。

关键词:改性沥青;沥青路面;质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

1改性沥青的优越性

沥青路面的使用性能主要包括:高温抗车辙性能、低温抗脆裂性能、耐久性和路面表面特性等。基质沥青经过改性以后,温度敏感性大幅度降低,一方面使沥青的软化点大幅度提高,提高了路面的高温抗推拥和抗车辙能力;另一方面沥青的脆点降低,在寒冷季节不发脆,具有柔性和韧性,减少路面裂缝,同时使沥青与石料的粘结力提高,可以防止石料受水的作用造成剥落、松散等,沥青经过改性以后,能有效地延长路面的使用寿命。

2沥青老化后指标分析

沥青路面的冉生主要是沥青的再生。从化学组分移行出发． 由于组分的移行，沥 青老化后，沥青的胶体结构发生了改变，某 些组分偏多，而某些组分偏少。各组分间比 例不协调，所以导致沥青路用性能降低，针 对这种路用性能上的改变旧沥青材料的再 生沥青胶体结构理论，向旧沥青中加入一 定量的再生剂，使旧沥青中的各种化学组 分重新分配，旧沥青恢复原来的性质，性能 达到规范所规定的技术指标要求。再生剂 的作用就是可以使沥青达到施工和最终路 用的粘度要求；改善再生沥青混合料，从而 达到其最佳的耐久性能，提供足够的沥青 胶结料以裹附外加的新集料，提供混合料 设计所要求的结合料。 3．3再生剂性能分析 再生剂必须有利于改善IEt沥青化学组 分的重新分配，并且要与旧沥青有很好的 配伍关系，有溶解和分散沥青质的能力，从 而改变旧沥青的化学组分及流变性能，达 到道路沥青所规定的技术指标要求。有A， B两种再生剂，分别按旧沥青用置的2％， 3％，4％，5％，6％的加入量，测定再生后沥青沥青的针人度，延度，软化点指标。

沥青的针入 度与沥青路面的使用性能具有密切的关 系，它是我国选择沥青标号的最主要的依据，对油源相同或温度敏感性相同的沥青， 针入度大即较稀的沥青有较低的劲度模 量，比较稠沥青的路面裂缝少。对于老化后 的针人度与沥青路面的抗裂性能关系也很 密切。分析数据表明，随着再生剂含量的增 加针入度不断增大，使沥青的路面的抗裂 性能以及高温稳定性都得到良好的改善。 沥青的延度是通过在规定的速度和温 度下，拉伸标准试件的焉端直到断裂的长 度。延度反映了沥青的感温性，试验的结果 又反映了沥青各组分的内在联系，是决定 沥青使用性能的誊要支柱，针入度相同的 材料，延度大的明显使用效果较好。沥青的 软化点是高温条件下的性能指标，测定的 方法是环与球法。 分析数据表明，随着再生剂含量的增 加，沥青的延度是逐渐增大的，软化点是逐 渐降低的，都表明了在老化的沥青中加入 再生剂对于改善沥青的性能是有效的。当 采用B型再生剂时沥青的质量分数为5％或采用A型再生剂沥青的质量分数为6％时， 旧沥青的针入度，延度，软化点等各种路用 性能指标都有较大程度的改善。

3改性沥青混和料的应用

3.1国内外的应用现状

在欧美等发达国家,由于高速公路网建成较早,已经进入维修养护的阶段、改性沥青主要用于:做排水或吸音磨耗层及其下面的防水层;在老路面上做应力吸收膜中间层,以减少反射裂缝;在重载交通道路的老路面上加铺薄或超薄沥青面层,以提高耐久性;在老路面上或新建一般公路上做表面处治,以恢复路面使用性能或减少养护工作量等。发达国家主要用SMA改善老沥青路面的使用性能,特别是用于承受交通荷载及高轮胎压力的道路和机场路面。改性沥青还广泛用于透水路面、稀浆封层和高刚度基层等;另外在桥梁伸缩缝、快速道路修补混合料等局部领域也应用很多。

3.2常见的改性沥青路面的种类

3.2.1SMA路面

于20世纪60年源于德国,现已发展成欧洲重交通道路、机场和港区道路流行的沥青混合料,随后又推广应用至美国,并在世界范围内推广应用。SMA由粗集料构成的坚固的骨架结构有优良的抵抗永久变形的能力,而填充粗集料结构空隙的沥青赋予其高度的耐久性,其粗糙的表面构造则使路面具有优良的抗滑性能和较低的交通噪声。德国于1984年建立了SMA国家标准,迄今铺筑面积超过1亿m2;一些欧洲国家也陆续建立了SMA标准,瑞典、西班牙SMA铺筑面积超过5000万m2,荷兰、法国、丹麦、挪威和波兰铺筑面积也超过1000万m2。1993年我国在广佛高速公路和首都机场高速公路首次采用SMA,首都机场路使用至今除了出现一些横向温度裂缝外,使用情况良好。1996年在首都机场东跑道和八达岭高速公路,1997年在北京长安街,也修建了SMA路面,另外河北、辽宁、山西、江苏等省也先后修建了SMA路面。

3.2.2OGFC路面

OGFC路面又称为大孔隙透水性沥青路面,它主要具有以下特点:OGFC路面即指多孔性排水沥青面层,它具有较大的空隙率,能迅速让路表降水渗入结构层内,从结构层内部排至道路边缘,使沥青路表保持相对于燥。使用OGFC路面,不仅能有效地降低因表面积水引起的水雾、水溅及晴日眩光,而且可提供足够的表面粗糙度,提高抗滑性能并能降低道路沿线噪音。美国早在1950年就开始研究OGFC,并在许多州得到了推广应用,例如亚利桑那州95%州际公路铺筑了OGFC,加上非州际公路的铺筑,总铺筑面积占道路铺筑面积的26%。

3.2.3SUPER路面

到1998年,美国利用Superpave方法的工程项目已达1339个,代表了全美1/3热拌沥青工程项目。在我国上海浦东南干线和杨高南路立交南段进行了Super路面的铺筑与研究,取得了令人满意的效果。乌鲁木齐于2001年也修建了Super改性沥青路面(用于城市快速路),西安也进行了Super改性沥青路面的铺筑试验,其路用效果还有待于进一步验证。随着时间的推移,优良的改性沥青路面结构在新的世纪里,将会在公路领域和机场道面建设中发挥越来越重要的作用。

结语

世界上石油资源是有限的，是不会再 生的，过度的开采必将造成资源的枯竭。我 国公路建设，尤其是高速公路的大规模建 设经历了十多年的发展已取得很大成绩， 目前有的高速公路已进入大、中修期。按照 沥青路面的设计寿命（1 5―20年），从现在 起，每年12％的沥青路面需要翻修，旧沥青 废弃量将达到每年220万t之巨，如能加以利 用，经济效益是相当可观的，沥青再生技术 的研究是具有深远意义。

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