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SMC常溫改性瀝青技術特性及工程應用
2019年06月24日    閱讀量:3835    新聞來源: 瀝青路面  |  投稿

摘 要

目前市場上的溫拌改性劑降溫、節約能源的效果比較有限,而冷拌溶劑型改性劑等產品路用性能普遍不好,常溫改性瀝青的出現,解決了瀝青路面只能在高溫季節施工的技術難題。本文主要對研發的SMC常溫改性瀝青的技術特性和工程應用情況進行總結,為特殊條件下瀝青路面的施工和養護技術提供了參考,對于提高我國公路工程行業的科學研究水平,推動低碳環保筑路技術的革新換代,具有重要意義。

關鍵詞

常溫改性瀝青 | 公路工程

近年來,隨著交通運輸技術的日益發展,“節能、低碳、環保”型筑路材料層出不窮,但普遍存在節能效果有限,路用性能不佳的問題瀝青網sinoasphalt.com。因此,研發一款比溫拌瀝青改性劑節能效果更好、比目前冷拌改性劑路用效果更好的產品及技術,同時造價低廉,對于提高我國公路工程行業的科學研究水平,推動公路行業低碳環保筑路技術的革新換代,具有重要意義。


常溫改性瀝青的出現,可以彌補以往水介質常溫材料路用性能不良、不適宜全幅攤鋪及使用的技術缺陷,該類材料以其顯著的技術優勢受到越來越多的關注與研究。本文主要對SMC常溫改性瀝青的技術特性及工程應用前景進行研究,為正常條件及高海拔地段、低溫或零下溫度等特殊條件下的瀝青路面施工和養護提供新思路。

常溫改性瀝青的技術原理

常溫改性瀝青是在基質瀝青中加入人工合成的高聚物彈性體(以廢舊輪胎、塑料煉制的橡膠油為主要成份,約占改性劑重量的80%,其它輔助化工原材料占重量的20%),可熔融或分散在瀝青中以改變瀝青結合料在常溫條件下的施工和易性,使瀝青及瀝青混合料在常溫及零下溫度條件下仍具有一定的流動性。經過一定養生時間后,常溫改性瀝青混合料中的可揮發性溶劑揮發完全,混合料逐漸固化形成強度,其力學強度及其它路用性能與聚合物改性瀝青相當,如低溫抗裂性能、抗水損害性能及抗疲勞開裂性能。

常溫改性瀝青的性能指標

(1)施工溫度低。瀝青加熱溫度90~110℃(SBS改性瀝青加熱溫度160~180℃),集料加熱溫度50~60℃左右(熱拌瀝青混合料集料加熱溫度一般在160℃以上),拌和溫度90~100℃左右,可在常溫條件下(-40℃以上均可)進行攤鋪碾壓。


(2)存儲時間長。常溫改性瀝青及瀝青混合料,在密閉條件下可存儲6個月以上。


(3)價格低廉。常溫瀝青改性劑以廢舊橡膠輪胎、廢舊橡塑等材料加工提煉制成,來源廣泛且成本較低;另外,常溫改性瀝青采用90~110℃條件下的簡單攪拌工藝,無需進行高溫、高速剪切等工藝。因此,常溫改性瀝青市場價格低于常用的SBS改性瀝青。


(4)提高進度。施工時基本可以忽略混合料本身溫度、環境溫度對瀝青路面施工質量的影響,因此,施工便捷、施工組織靈活性高,有利于在保證瀝青路面施工質量的基礎上,提高施工進度。


(5)路用性能優良。常溫改性瀝青混合料鋪筑在具有一定模量水平的下承層上,其抗高溫剪切變形能力、抗疲勞開裂能力、抗低溫開裂能力、抗松散剝落能力較高,耐久性好。

常溫改性瀝青路面的技術優勢

(1)革新了當前瀝青路面冷施工領域的筑路材料。采用溶劑型常溫瀝青改性劑,即可實現常溫及零下溫度條件下瀝青混合料的施工和易性,又能保證瀝青混合料固化后的強度、路用性能及使用耐久性。


(2)豐富了瀝青混合料材料組成設計方法。針對溶劑型常溫瀝青混合料材料性能特點,提出采用冪函數構建礦料級配,并指出了冪函數礦料級配調整的基本原則;采用旋轉壓實成型方法進行試件成型,并選取礦料最緊密狀態下的油石比作為最佳油石比。對于當前熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料的配合比設計方法都是有益的借鑒和補充。


(3)打破了瀝青路面只能在高溫季節施工、瀝青混合料不能在低溫或零下溫度條件下攤鋪、碾壓的傳統觀念。實現了瀝青路面在特殊環境(主要是低溫)、特殊條件(路面周邊無熱拌站)下的修筑及養護。


(4)具有顯著的節能減排效果。常溫瀝青混合料的施工溫度比熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料的還要低,大大節約了在拌和、攤鋪、碾壓過程中的燃油消耗,同時釋放的有害氣體更少,有利于環境保護。


(5)具有搶修、保通重要公路的政治、戰略意義。常溫改性瀝青混合料可以存儲,可用在低溫、軟路基等傳統意義中不適宜進行路面施工的環境中,特別是適用于自然災害、戰爭等特殊條件下的路面搶修,實現路面的快速修筑、通車,具有一定戰略意義。

常溫改性瀝青路面的工程應用

從當前國家建設“兩型社會”背景下看,我國對新建或改建路面的質量要求、對路面新技術向生產力轉化的需求、對綠色低碳筑路技術的需求十分強烈。本文提出的常溫改性瀝青材料具有施工溫度低、存儲時間長、路用性能優良、施工成本低廉、節能減排效果顯著等諸多優點,經過專項的技術設計,常溫改性瀝青可用于生產冷鋪、冷補用瀝青混合料,也可以用來處治水泥路面和瀝青路面的裂縫,以及用作舊路瀝青混合料冷再生的再生瀝青改性劑。研究成果可廣泛適用于一級及一級以下公路、城市道路、鄉村道路、停車場、廣場及球場路面的新建、罩面及修補作業。


該技術前期積累了雄厚的科研與應用技術基礎,為加快該成果向生產力的轉化、推廣,充分發揮研究成果對生產的指導作用,迅速提高公路路面質量,研究人員將該成果與目前我國公路工程建設、養護實際相結合,編制了包括設計、施工、養護等的技術指南、施工手冊,同時申請了企業和地方標準。


目前,SMC常溫改性瀝青技術已在新疆、內蒙、陜西、甘肅、寧夏、四川、云南、貴州、重慶、西藏、福建、湖北、河南、河北、北京、吉寧、黑龍江等21省市進行了應用,累計了1000多km的實體工程應用規模,工程經驗豐富,得到業主好評,并取得了良好的經濟效益。此外,本文研究人員承擔了新疆、寧夏、福建、內蒙古、江蘇等多地常溫瀝青混合料地方標準的編制工作,其中,新疆、寧夏、江蘇地區的地標已獲批。隨著該項技術的推廣應用,已經有越來越多的交通管理部門認識到這項成果的優越性,并且達成了使用意向,應用前景十分廣闊,將有力支持我國公路工程建設、養護水平向又好又快的方向發展。

結語

本文研發的常溫改性劑與傳統的熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料相比,其消耗的能源、釋放的有害氣體更少,并能在低溫和零下溫度條件下施工,解決了瀝青路面只能在高溫季節施工的技術難題,實現了瀝青路面在特殊環境、特殊條件下的修筑及養護,將常溫瀝青混合料直接應用于公路工程建設變為現實,擴大了常溫料的使用范圍,符合我國當前建設綠色低碳公路的戰略需求,具有持續發展的生命力和廣闊的應用前景。

參考文獻:

[1]交通運輸部科學研究院,道路用新型常溫瀝青改性劑及工程應用技術研究.北京:2014.

[2]Q/79399579-9·3―2014,SMC系列常溫改性瀝青混合料.

[3]沙慶林.多碎石瀝青混凝土SAC系列的設計和施工.北京:人民交通出版社,2005.7.

[4]王旭東,李美江,路凱冀.橡膠瀝青及混凝土應用成套技術[.北京:人民交通出版社,2008.3.

[5]JTGE20-2011,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程.


標簽:技術中心改性瀝青
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