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[摘 要]本文以高速公路路面施工为依托，对改性沥青混凝土路面的适用性进行了探讨，并进一步对改性沥青的种类和选用原则进行了深入分析，以期对相关工程提供借鉴和参考。
[关键词]路面施工 改性沥青 适用性
中图分类号：D52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0120-01
1.引言
改性沥青相对于传统沥青来说，是一种技术含量和附加值较高的新型的优质的筑路材料。通常是通过把改性剂掺入道路沥青中的方法或者通过将沥青轻度氧化的方式，使传统沥青或传统沥青混合料的性能得以改善。与传统沥青相比较，改性沥青能使路面寿命显著延长，降低行车噪音，并且大大增加了行车的舒适性和安全性。 最早出现的改性沥青是英国1843 年申请的，但是这个专利的改性沥青是利用橡胶制作而成的。这种改性沥青虽然较之传统沥青有了很大的性能提升，但是还存在着很大的缺陷，即橡胶不容易在沥青中分散开，因此大规模的工业化生产是无法完成的。
80年代中期，我国进入了高速公路建设的新时期。这时起，我国就引进了一大批先进的施工机械，全面修订了施工技术规范和各种试验规程。借着这个契机，我国沥青路面的整体水平有了长足的进步。同时，我国对沥青路面的持续关注、大量投入积极地推动了改性沥青的发展进程，我国从80年代初开始采用改性沥青，并在90年代开始应用于筑路工程之中。我国研究改性沥青虽然起步较晚，但是在国家的支持及科研人员的积极努力下，进行了大量的试验研究。近年来，随着我国投入力度的加大，我国的改性沥青技术取得了很大成果。
2.改性沥青的种类
目前经常使用的改性剂大体上可分为两大类：合成橡胶类（比如SBS、SIS）和树脂类（比如 EVA、PE），具体地则可以细分为以下几类：
l）橡胶类：包括天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、橡胶粉（DR）氯丁橡胶（CR）等，这类改性剂的功能主要包括使沥青软化点提高，改善沥青的低温流动性，增强其低温抗变形的能力。其中，在世界上的工程应用中使用最为广泛、使用量最大的改性剂之一的是SBR胶乳。由于氯丁橡胶（CR）带有极性，因此常把其作为煤沥青的改性剂。
2）热塑性树脂类：聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯（EVA）。这类改性剂主要用于改善沥青的耐高温性能。
3）热塑性橡胶类：分为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS、SIS、SE/BS）等。这类改性剂主要用于改善沥青抗永久变形性能，可在一定程度上改善沥青的低温性能。这类改性剂也叫做橡胶树脂类，这是由于它不仅具有橡胶类的性质，还同时具备了树脂二类改性沥青的性质。
4）热固性树脂类：环氧树脂（EP），这类改性剂与沥青混合后可以得到高强度、高刚度的沥青混凝土，并且主要应用于桥面的铺装。热固性树脂也可以作为沥青改性剂来使用，例如环氧树脂（EP）等。EVA 中的醋酸乙烯醋的含量与其熔融指数并不相同，这就直接导致EVA的性能会因为牌号的不同而存在较大的差别。
3.改性剂选择原则
1）判断类型
大量实验表明，在改善改性沥青性能上，星型改性剂的效果要大大优于使用线型改性剂所得到的效果。而且，由于星型改性剂相比线型改性剂具有掺量少的特点，所以，使用星型改性剂可以降低项目成本。但是，从加工难易度上来讲，线型改性剂要容易加工得多，而且加工性能较好，而星型改性剂的加工要困难些。但是如果能充油5%，则星型改性剂的加工性能将明显改善。在生产过程中不能盲目地认为星型改性剂优于线性改性剂，而应根据基质沥青、加工工艺等因素选择合适的改性剂。
2）检查嵌段比
检查嵌段比是塑性段与橡胶段的比例。根据相关实验及研究，如果S/B链段比发生变化，改性剂的超微结果所呈现出的分散相与连续相的结构也会不同。具体表现为：如果S链段含量较高，其苯乙烯基材中的球体直径可能会达到数十纳米；但是如果B链段长度不断增加，球体直径达到一定值以后将不再继续增加，并形成均匀的圆柱体；当B链段的比例升至更高程度时，圆柱体则会变为细小的片状或层状体；如果S/B处于中间组分，聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段会形成互相交叠的层状结构，形成连续状。
3）根据不同的气候条件选择改性沥青的类型
我国幅员辽阔，全国各地区地理差异明显，气候条件差别较大，不同地区的气候条件各异。气候因素对沥青混合料路用性能影响很大，为了能在不同气候条件下最大限度提升沥青路面的性能，相关研究在我国地域范围内划分出了多个气候分区，并针对各个气候区提出了有所区别的非改性沥青的技术要求。这种气候分区，对于改性沥青的性能要求也基本相同，不同种类的改性剂在各种不同的气候区中所得到的改性效果有很大的差异。由于各种不同的改性沥青类型其指标本身的明显区别，改性剂的标准也是不尽相同的。具体而言，对于全年气温较高、天气炎热的区域，侧重于提高路面的高温稳定性；而针对北方等低温寒冷的区域，则侧重于提高路面的低温抗裂性能。
4）根据不同的荷载条件选择改性沥青的类型
全国各地各种公路相互交织、分布广泛。但是，不同的公路所负担的主要任务并不尽相同。根据实际的情况进行分析可以知道，不同的道路所设计承受的汽车荷载不一样，这跟道路沿线的经济形式、发展模式等因素息息相关。比如，在以旅游经济为主的地区中，公路主要是承载各种旅行车辆。对于这些荷载量不高、主要供小轿车等轻型车辆行驶的旅游道路来说，由于荷载小，所以发生车辙现象的几率也就相对较低，所以在这种条件下所要考虑的主要因素是行车的舒适度及当地的气候因素，以及低温抗裂性能。在以重型工业或者采矿业作为经济支柱的地区中，公路的主要承载对象则是运输货物或矿产的运输车。对这些荷载量较高、主要提供给载重汽车行驶的高速公路、一级公路等，尤其是大型货运车、大型工程车等比例大、超载车多的某些干道公路，各种货运线路比如运煤干线公路等，对于这样的荷载量大的公路来说，主要考虑的因素在于是否能够有效防止车辙、拥包等现象的产生。
5）根据施工现场的加工条件选择改性沥青的类型
由于不同类型改性剂所要求的加工条件并不是一致的，因此要考虑到工程施工现场所具备的加工条件，选择符合工程实际情况的改性剂和改性方法。改性沥青的性能好坏与其加工过程是密切相关的，根据改性剂的种类，有两种加工方法：一是直接加入法，二是预混法。使用某些改性剂加工改性沥青时可以直接采用简单的搅拌加工方法，然而对于大部分的改性剂来说，则通常会采用预混法来加工。还有许多其他的改性剂，为了达到使改性剂分散均匀的目的，则必须采用高速剪切、胶体磨、混炼等特殊的加工方式进行加工。因此，必须根据工程实际情况选择符合条件的改性剂和加工方式。
4.结论
近年来，改性沥青混合料在我国高等级路面的施工中得到了相当广泛的应用，究其原因，在很大程度上是因为其使用后能取得显著的经济效益等优点。但使用过程中，不应千篇一律，应该根据施工实际和现场情况，因地制宜、合理准确地选择改性剂，以使改性沥青更好地发挥工作性能。
参考文献
[1] 郑向雷.沥青混合料高温特性研究.长安大学硕士论文，2006.6.
[2] 彭余华，沙爱民，廖志高.车辙试验的影响因素分析研究.中外公路，Vo1.25 No.1.2005.02：18-22.
[3] 张方方.沥青混合料抗车辙性能研究.长安大学硕士论文，2004.5.
[4] 谭忆秋，曹丽萍，董泽蛟.SBS改性沥青低温性能的影响因素分析.哈尔滨，2004.12，Vol36，No12：1631-1634.
[关键词]路面施工 改性沥青 适用性
中图分类号：D52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0120-01
1.引言
改性沥青相对于传统沥青来说，是一种技术含量和附加值较高的新型的优质的筑路材料。通常是通过把改性剂掺入道路沥青中的方法或者通过将沥青轻度氧化的方式，使传统沥青或传统沥青混合料的性能得以改善。与传统沥青相比较，改性沥青能使路面寿命显著延长，降低行车噪音，并且大大增加了行车的舒适性和安全性。 最早出现的改性沥青是英国1843 年申请的，但是这个专利的改性沥青是利用橡胶制作而成的。这种改性沥青虽然较之传统沥青有了很大的性能提升，但是还存在着很大的缺陷，即橡胶不容易在沥青中分散开，因此大规模的工业化生产是无法完成的。
80年代中期，我国进入了高速公路建设的新时期。这时起，我国就引进了一大批先进的施工机械，全面修订了施工技术规范和各种试验规程。借着这个契机，我国沥青路面的整体水平有了长足的进步。同时，我国对沥青路面的持续关注、大量投入积极地推动了改性沥青的发展进程，我国从80年代初开始采用改性沥青，并在90年代开始应用于筑路工程之中。我国研究改性沥青虽然起步较晚，但是在国家的支持及科研人员的积极努力下，进行了大量的试验研究。近年来，随着我国投入力度的加大，我国的改性沥青技术取得了很大成果。
2.改性沥青的种类
目前经常使用的改性剂大体上可分为两大类：合成橡胶类（比如SBS、SIS）和树脂类（比如 EVA、PE），具体地则可以细分为以下几类：
l）橡胶类：包括天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、橡胶粉（DR）氯丁橡胶（CR）等，这类改性剂的功能主要包括使沥青软化点提高，改善沥青的低温流动性，增强其低温抗变形的能力。其中，在世界上的工程应用中使用最为广泛、使用量最大的改性剂之一的是SBR胶乳。由于氯丁橡胶（CR）带有极性，因此常把其作为煤沥青的改性剂。
2）热塑性树脂类：聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯（EVA）。这类改性剂主要用于改善沥青的耐高温性能。
3）热塑性橡胶类：分为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS、SIS、SE/BS）等。这类改性剂主要用于改善沥青抗永久变形性能，可在一定程度上改善沥青的低温性能。这类改性剂也叫做橡胶树脂类，这是由于它不仅具有橡胶类的性质，还同时具备了树脂二类改性沥青的性质。
4）热固性树脂类：环氧树脂（EP），这类改性剂与沥青混合后可以得到高强度、高刚度的沥青混凝土，并且主要应用于桥面的铺装。热固性树脂也可以作为沥青改性剂来使用，例如环氧树脂（EP）等。EVA 中的醋酸乙烯醋的含量与其熔融指数并不相同，这就直接导致EVA的性能会因为牌号的不同而存在较大的差别。
3.改性剂选择原则
1）判断类型
大量实验表明，在改善改性沥青性能上，星型改性剂的效果要大大优于使用线型改性剂所得到的效果。而且，由于星型改性剂相比线型改性剂具有掺量少的特点，所以，使用星型改性剂可以降低项目成本。但是，从加工难易度上来讲，线型改性剂要容易加工得多，而且加工性能较好，而星型改性剂的加工要困难些。但是如果能充油5%，则星型改性剂的加工性能将明显改善。在生产过程中不能盲目地认为星型改性剂优于线性改性剂，而应根据基质沥青、加工工艺等因素选择合适的改性剂。
2）检查嵌段比
检查嵌段比是塑性段与橡胶段的比例。根据相关实验及研究，如果S/B链段比发生变化，改性剂的超微结果所呈现出的分散相与连续相的结构也会不同。具体表现为：如果S链段含量较高，其苯乙烯基材中的球体直径可能会达到数十纳米；但是如果B链段长度不断增加，球体直径达到一定值以后将不再继续增加，并形成均匀的圆柱体；当B链段的比例升至更高程度时，圆柱体则会变为细小的片状或层状体；如果S/B处于中间组分，聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段会形成互相交叠的层状结构，形成连续状。
3）根据不同的气候条件选择改性沥青的类型
我国幅员辽阔，全国各地区地理差异明显，气候条件差别较大，不同地区的气候条件各异。气候因素对沥青混合料路用性能影响很大，为了能在不同气候条件下最大限度提升沥青路面的性能，相关研究在我国地域范围内划分出了多个气候分区，并针对各个气候区提出了有所区别的非改性沥青的技术要求。这种气候分区，对于改性沥青的性能要求也基本相同，不同种类的改性剂在各种不同的气候区中所得到的改性效果有很大的差异。由于各种不同的改性沥青类型其指标本身的明显区别，改性剂的标准也是不尽相同的。具体而言，对于全年气温较高、天气炎热的区域，侧重于提高路面的高温稳定性；而针对北方等低温寒冷的区域，则侧重于提高路面的低温抗裂性能。
4）根据不同的荷载条件选择改性沥青的类型
全国各地各种公路相互交织、分布广泛。但是，不同的公路所负担的主要任务并不尽相同。根据实际的情况进行分析可以知道，不同的道路所设计承受的汽车荷载不一样，这跟道路沿线的经济形式、发展模式等因素息息相关。比如，在以旅游经济为主的地区中，公路主要是承载各种旅行车辆。对于这些荷载量不高、主要供小轿车等轻型车辆行驶的旅游道路来说，由于荷载小，所以发生车辙现象的几率也就相对较低，所以在这种条件下所要考虑的主要因素是行车的舒适度及当地的气候因素，以及低温抗裂性能。在以重型工业或者采矿业作为经济支柱的地区中，公路的主要承载对象则是运输货物或矿产的运输车。对这些荷载量较高、主要提供给载重汽车行驶的高速公路、一级公路等，尤其是大型货运车、大型工程车等比例大、超载车多的某些干道公路，各种货运线路比如运煤干线公路等，对于这样的荷载量大的公路来说，主要考虑的因素在于是否能够有效防止车辙、拥包等现象的产生。
5）根据施工现场的加工条件选择改性沥青的类型
由于不同类型改性剂所要求的加工条件并不是一致的，因此要考虑到工程施工现场所具备的加工条件，选择符合工程实际情况的改性剂和改性方法。改性沥青的性能好坏与其加工过程是密切相关的，根据改性剂的种类，有两种加工方法：一是直接加入法，二是预混法。使用某些改性剂加工改性沥青时可以直接采用简单的搅拌加工方法，然而对于大部分的改性剂来说，则通常会采用预混法来加工。还有许多其他的改性剂，为了达到使改性剂分散均匀的目的，则必须采用高速剪切、胶体磨、混炼等特殊的加工方式进行加工。因此，必须根据工程实际情况选择符合条件的改性剂和加工方式。
4.结论
近年来，改性沥青混合料在我国高等级路面的施工中得到了相当广泛的应用，究其原因，在很大程度上是因为其使用后能取得显著的经济效益等优点。但使用过程中，不应千篇一律，应该根据施工实际和现场情况，因地制宜、合理准确地选择改性剂，以使改性沥青更好地发挥工作性能。
参考文献
[1] 郑向雷.沥青混合料高温特性研究.长安大学硕士论文，2006.6.
[2] 彭余华，沙爱民，廖志高.车辙试验的影响因素分析研究.中外公路，Vo1.25 No.1.2005.02：18-22.
[3] 张方方.沥青混合料抗车辙性能研究.长安大学硕士论文，2004.5.
[4] 谭忆秋，曹丽萍，董泽蛟.SBS改性沥青低温性能的影响因素分析.哈尔滨，2004.12，Vol36，No12：1631-1634.