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【摘 要】 随着我国公路交通的迅速发展，对高等级公路沥青路面的材料要求越来越高，改性沥青以其优良的技术性能和经济性能得到了广泛的应用。本文就公路工程中改性沥青技术的应用进行探讨。
【关键词】 改性沥青；公路；应用
引言：
我国现在正处于高速公路的大规模建设阶段，由于改性沥青良好的感温性、高低温性能以及抗老化性等方面的特点，改性沥青混合料一般用来铺筑气候条件恶劣和交通负荷特别大的路段或一些政治经济意义特别重要的路段的面层以及做层间处理。此外随着我国高速公路的里程的增加，早期修建的高速公路也已经处于维护阶段，在一些诸如高速公路罩面工程中改性沥青也有广泛应用。
一、公路工程中改性沥青技术提出的目的和研究意义
在公路建设事业蓬勃发展的同时，交通量不断增长、车辆大型化及重载超载车的比例不断提高，给沥青路面带来明显的损坏。在我国，许多高速公路沥青路面建成不久就产生早期破坏，不能适应交通的需要。国外研究报告认为：近十年来由于道路上交通性质的变化以及高温和低温作用，道路上普遍产生的路面损坏现象是永久变形（辙槽）、疲劳裂纹、剥落、松散和反射裂纹等。对于某些道路工程，如大桥桥面沥青混凝土.面层和排水或吸音多孔隙沥青混凝土磨耗层，传统沥青的性能可能不适用，需要有改善性能的结合料以维持路面维修的合适间隔时间，而各种改性沥青是使用的最普遍的改性结合料。沥青经过改性后能明显的提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳老化性等，从而提高了路用性能，延长了路面的使用寿命。
沥青改性的机理在于“通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）或采取对沥青轻度氧化等措施，改善沥青或沥青混合料的某些性能，从而提高沥青路面的使用性能，延长路面的使用寿命”。常用的改性剂为高聚物改性剂，如SBS，SBR，PE，EVA等，各种改性剂有各自不同的改性机理与改性性能，正确的使用改性沥青，是改性沥青技术应用于工程所要面临的第一个问题。
其次，在实际生产过程中，除少数可以采用直接投入法加工的改性剂（如SBR胶乳），大多数改性剂和道路沥青的相容性很不好，必须采用特殊的加工方式，将改性剂完全分散在沥青中，才能生产改性沥青。因此，改性的效果如何，改性后的沥青性能参数是否达到预定目的都与改性沥青的生产工艺及生产设备（即改性沥青设备的工艺参数）有着密不可分的关系。所以，改性沥青设备成了发展改性沥青的关键。
二、改性沥青在养护中的应用
1.超薄磨耗层
超薄磨耗层可以用于新的沥青路面上作为高质量的磨耗层，同时在公路养护中也有很大应用。由于旧路面通常出现细裂缝、表面松散、车辙及波浪病害。在裂隙出现的地方水会渗透进入路基，公路结构会慢慢受到水的侵蚀而产生破坏，从而失去承载能力。通过及时的罩面，表面裂缝可在严重损坏出现前得到封闭。超薄罩面层其性能在很大程度上表现在抗疲劳方面，它的抗疲劳性能必须高，以防止滑动开裂、反射性开裂及路面变形。很明显，普通沥青粘结料不能满足这些要求。唯一的途径是寻找一种具有良好的抗老化、强内聚力及粘结力（与石料之间）的改性沥青材料。其施工工艺一般为：清扫路面，保持路面整洁；根据施工气温及材料情况，改性沥青的喷洒温度一般控制在190～210℃之间，喷洒后的地表油温应在170℃以上撒铺碎石；为控制好地表油温，施工工序应安排紧凑；当改性沥青喷洒后，应立即均匀撒铺碎石，并马上进行碾压，碾压应由低向高重叠1/3轮进行，直至路面平整、稳定、密实；在施工完成后三天内应经常扫除多余的矿料以防止路面脱皮。铺设后路面的防水性能有明显改善，主要由于在原沥青混凝土路面上洒布改性沥青后，起到愈合裂缝和封层的作用，有效提高了路面抗渗透水能力和路基水稳定性。铺设后由于路面表面具有良好的微观结构（源于集料本身），宏观结构（源于集料级配、颗粒形状及棱角），大大改善了路面抗滑性能，并提高了车辆行驶的安全性和舒适性。由于采用单级矿料，该磨耗层路面空隙率较大，加快了排除地表水速度，减少了雨天沥青路面形成水膜的可能性。
2.稀浆封层
高速公路干线、城市干道大都具有交通量大、超载严重、车速慢、刹车频繁等特点，造成这类路面工作环境严酷，也更容易出现程度较为严重的各种路面病害。如何在最短时间内完成这类路面的养护，同时最大限度延长每次养护的使用期，是养护工作所关注的核心问题。稀浆封层技术作为一种常见的路面养护技术，经实践证明具有相当突出的优点。
为了提高封层后的路面路用性能，现在越来越多的趋向于采用改性乳化沥青进行稀浆封层。改性乳化沥青稀浆封层技术相比于其它公路养护方法的优点：
（1）与热沥青铺筑相比，其摊铺厚度薄，造价低，且平均使用寿命较长，可达6～8年。改性沥青稀浆封层在5℃以上即可施工，可以延长施工时间1～2个月，且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约能源设备，改善施工条件。
（2）改性乳化沥青自身具有较好的弹性和高低温性能，改性稀浆封层混合料具有较好的物理性能，因此改性乳化沥青稀浆封层可以治愈或减少路面病害，延长使用年限，年使用成本比普通乳化沥青稀浆封层下降。
（3）普通乳化沥青稀浆封层开放交通的时间需要4小时，改性乳化沥青稀浆封层开放时间需要0.5～1小时，中断交通时间大大缩短或半幅施工、半幅开放交通，直接成本下降。
三、改性沥青在公路应用中的误区
由于路面结构设计的不合理、施工工艺相对落后和超载超限车辆无法彻底根除等原因，造成了公路修建后出现了早期损坏。为避免这种现象，绝大部分公路的建设均使用改性沥青，期望通过改性沥青的使用，克服早期损害的发生，以全面提高沥青路面的使用性能，减少维修养护费用，减少维修养护对交通的影响，延长路面的使用寿命。但是使用改性沥青后，大部分还是依旧出现路面损坏病害。
这种现象的出现重要基于以下几点：
（1）改性沥青的性质主要取决于基质沥青和改性剂，基质沥青的主要特性及与改性剂的匹配性限制了改性沥青的路用性能。目前国内的石油瀝青受到原料来源、生产设备和工艺的限制，从试验指标上与国外沥青还是存在较大的差距，因此不能单纯从改性的角度来提高沥青的性质。
（2）影响公路使用性能的主要因素是公路的路面结构、施工工艺、材料性质和后期养护管理。利用改性沥青，只是属于改善材料性质的措施，面层混合料的路用性能得到了提高，公路进行养护如大中修的时间延长，节省了全寿命周期的养护成本，会增加社会效益。但是从根本上对提高路面性能及耐久性不能起到决定性的作用。路面的使用寿命还是由其结构的类型及组成决定的。
（3）既有工程中，一旦提到改性沥青，使用最普遍的就是SBS改性沥青，且不分地域，不分公路性质一味的采用，这种做法是片面的，不科学的。通过研究，SBS改性剂对某些沥青，其改性效果并不是很好，在选择改性剂时，一定要充分考虑到这一点。另一方面，我国幅员辽阔，气候条件千差万别，不经过认真的试验和总结，一味采用一种改性沥青来提高公路的性能也是片面的。SBS改性沥青价格较高，不分气候因素和轴载条件，简单的应用SBS改性沥青是不经济的。在我国，各地区之间气候差异较大，有的地区高温是主要矛盾，低温是次要矛盾，如南方地区，那么在选用改性剂时，就应该选用能显著提高高温性能的改性剂，而不应该简单地选用SBS改性沥青。同样，许多北方地区，低温是主要矛盾，高温是次要因素，在选择改性沥青时，应该重点选用对低温有显著改善的改性剂。因此，只有综合考虑各方面的因素，才能正确选用改性沥青。
参考文献：
[1]陈文博.浅论热再生技术在公路养护中的应用[J].黑龙江交通科技.2011（07）
[2]刘林华.改性沥青的发展及其应用[J].山西建筑.2008（24）
[3]张海风.浅谈旧沥青路面冷再生技术在公路中的应用[J].山西建筑.2007（29）
[4]魏相荣.公路养护中乳化沥青的应用[J].黑龙江科技信息.2011（13）
【关键词】 改性沥青；公路；应用
引言：
我国现在正处于高速公路的大规模建设阶段，由于改性沥青良好的感温性、高低温性能以及抗老化性等方面的特点，改性沥青混合料一般用来铺筑气候条件恶劣和交通负荷特别大的路段或一些政治经济意义特别重要的路段的面层以及做层间处理。此外随着我国高速公路的里程的增加，早期修建的高速公路也已经处于维护阶段，在一些诸如高速公路罩面工程中改性沥青也有广泛应用。
一、公路工程中改性沥青技术提出的目的和研究意义
在公路建设事业蓬勃发展的同时，交通量不断增长、车辆大型化及重载超载车的比例不断提高，给沥青路面带来明显的损坏。在我国，许多高速公路沥青路面建成不久就产生早期破坏，不能适应交通的需要。国外研究报告认为：近十年来由于道路上交通性质的变化以及高温和低温作用，道路上普遍产生的路面损坏现象是永久变形（辙槽）、疲劳裂纹、剥落、松散和反射裂纹等。对于某些道路工程，如大桥桥面沥青混凝土.面层和排水或吸音多孔隙沥青混凝土磨耗层，传统沥青的性能可能不适用，需要有改善性能的结合料以维持路面维修的合适间隔时间，而各种改性沥青是使用的最普遍的改性结合料。沥青经过改性后能明显的提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳老化性等，从而提高了路用性能，延长了路面的使用寿命。
沥青改性的机理在于“通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）或采取对沥青轻度氧化等措施，改善沥青或沥青混合料的某些性能，从而提高沥青路面的使用性能，延长路面的使用寿命”。常用的改性剂为高聚物改性剂，如SBS，SBR，PE，EVA等，各种改性剂有各自不同的改性机理与改性性能，正确的使用改性沥青，是改性沥青技术应用于工程所要面临的第一个问题。
其次，在实际生产过程中，除少数可以采用直接投入法加工的改性剂（如SBR胶乳），大多数改性剂和道路沥青的相容性很不好，必须采用特殊的加工方式，将改性剂完全分散在沥青中，才能生产改性沥青。因此，改性的效果如何，改性后的沥青性能参数是否达到预定目的都与改性沥青的生产工艺及生产设备（即改性沥青设备的工艺参数）有着密不可分的关系。所以，改性沥青设备成了发展改性沥青的关键。
二、改性沥青在养护中的应用
1.超薄磨耗层
超薄磨耗层可以用于新的沥青路面上作为高质量的磨耗层，同时在公路养护中也有很大应用。由于旧路面通常出现细裂缝、表面松散、车辙及波浪病害。在裂隙出现的地方水会渗透进入路基，公路结构会慢慢受到水的侵蚀而产生破坏，从而失去承载能力。通过及时的罩面，表面裂缝可在严重损坏出现前得到封闭。超薄罩面层其性能在很大程度上表现在抗疲劳方面，它的抗疲劳性能必须高，以防止滑动开裂、反射性开裂及路面变形。很明显，普通沥青粘结料不能满足这些要求。唯一的途径是寻找一种具有良好的抗老化、强内聚力及粘结力（与石料之间）的改性沥青材料。其施工工艺一般为：清扫路面，保持路面整洁；根据施工气温及材料情况，改性沥青的喷洒温度一般控制在190～210℃之间，喷洒后的地表油温应在170℃以上撒铺碎石；为控制好地表油温，施工工序应安排紧凑；当改性沥青喷洒后，应立即均匀撒铺碎石，并马上进行碾压，碾压应由低向高重叠1/3轮进行，直至路面平整、稳定、密实；在施工完成后三天内应经常扫除多余的矿料以防止路面脱皮。铺设后路面的防水性能有明显改善，主要由于在原沥青混凝土路面上洒布改性沥青后，起到愈合裂缝和封层的作用，有效提高了路面抗渗透水能力和路基水稳定性。铺设后由于路面表面具有良好的微观结构（源于集料本身），宏观结构（源于集料级配、颗粒形状及棱角），大大改善了路面抗滑性能，并提高了车辆行驶的安全性和舒适性。由于采用单级矿料，该磨耗层路面空隙率较大，加快了排除地表水速度，减少了雨天沥青路面形成水膜的可能性。
2.稀浆封层
高速公路干线、城市干道大都具有交通量大、超载严重、车速慢、刹车频繁等特点，造成这类路面工作环境严酷，也更容易出现程度较为严重的各种路面病害。如何在最短时间内完成这类路面的养护，同时最大限度延长每次养护的使用期，是养护工作所关注的核心问题。稀浆封层技术作为一种常见的路面养护技术，经实践证明具有相当突出的优点。
为了提高封层后的路面路用性能，现在越来越多的趋向于采用改性乳化沥青进行稀浆封层。改性乳化沥青稀浆封层技术相比于其它公路养护方法的优点：
（1）与热沥青铺筑相比，其摊铺厚度薄，造价低，且平均使用寿命较长，可达6～8年。改性沥青稀浆封层在5℃以上即可施工，可以延长施工时间1～2个月，且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约能源设备，改善施工条件。
（2）改性乳化沥青自身具有较好的弹性和高低温性能，改性稀浆封层混合料具有较好的物理性能，因此改性乳化沥青稀浆封层可以治愈或减少路面病害，延长使用年限，年使用成本比普通乳化沥青稀浆封层下降。
（3）普通乳化沥青稀浆封层开放交通的时间需要4小时，改性乳化沥青稀浆封层开放时间需要0.5～1小时，中断交通时间大大缩短或半幅施工、半幅开放交通，直接成本下降。
三、改性沥青在公路应用中的误区
由于路面结构设计的不合理、施工工艺相对落后和超载超限车辆无法彻底根除等原因，造成了公路修建后出现了早期损坏。为避免这种现象，绝大部分公路的建设均使用改性沥青，期望通过改性沥青的使用，克服早期损害的发生，以全面提高沥青路面的使用性能，减少维修养护费用，减少维修养护对交通的影响，延长路面的使用寿命。但是使用改性沥青后，大部分还是依旧出现路面损坏病害。
这种现象的出现重要基于以下几点：
（1）改性沥青的性质主要取决于基质沥青和改性剂，基质沥青的主要特性及与改性剂的匹配性限制了改性沥青的路用性能。目前国内的石油瀝青受到原料来源、生产设备和工艺的限制，从试验指标上与国外沥青还是存在较大的差距，因此不能单纯从改性的角度来提高沥青的性质。
（2）影响公路使用性能的主要因素是公路的路面结构、施工工艺、材料性质和后期养护管理。利用改性沥青，只是属于改善材料性质的措施，面层混合料的路用性能得到了提高，公路进行养护如大中修的时间延长，节省了全寿命周期的养护成本，会增加社会效益。但是从根本上对提高路面性能及耐久性不能起到决定性的作用。路面的使用寿命还是由其结构的类型及组成决定的。
（3）既有工程中，一旦提到改性沥青，使用最普遍的就是SBS改性沥青，且不分地域，不分公路性质一味的采用，这种做法是片面的，不科学的。通过研究，SBS改性剂对某些沥青，其改性效果并不是很好，在选择改性剂时，一定要充分考虑到这一点。另一方面，我国幅员辽阔，气候条件千差万别，不经过认真的试验和总结，一味采用一种改性沥青来提高公路的性能也是片面的。SBS改性沥青价格较高，不分气候因素和轴载条件，简单的应用SBS改性沥青是不经济的。在我国，各地区之间气候差异较大，有的地区高温是主要矛盾，低温是次要矛盾，如南方地区，那么在选用改性剂时，就应该选用能显著提高高温性能的改性剂，而不应该简单地选用SBS改性沥青。同样，许多北方地区，低温是主要矛盾，高温是次要因素，在选择改性沥青时，应该重点选用对低温有显著改善的改性剂。因此，只有综合考虑各方面的因素，才能正确选用改性沥青。
参考文献：
[1]陈文博.浅论热再生技术在公路养护中的应用[J].黑龙江交通科技.2011（07）
[2]刘林华.改性沥青的发展及其应用[J].山西建筑.2008（24）
[3]张海风.浅谈旧沥青路面冷再生技术在公路中的应用[J].山西建筑.2007（29）
[4]魏相荣.公路养护中乳化沥青的应用[J].黑龙江科技信息.2011（13）