高模量改性沥青研制范文

《河南建材杂志》2014年第三期

1研制方案

1）高模改性沥青的制备在试制过程中选用各项性能指标较好的壳牌A级70#沥青作为基质沥青，使用嵌段比为4:6的星型SBS改性剂进行高模改性沥青的制备。基质沥青、普通SBS改性沥青与高模量改性沥青的主要技术指标详见表1。相对于嵌段比3:7的普通线型SBS改性剂的改性效果，嵌段比4:6的星型SBS改性剂赋予改性沥青更高的材料强度和更好的弹性恢复能力。不过由于星型改性剂的特殊分子结构，在制备高模量改性沥青的过程中应注意延长改性剂在基质沥青中的溶胀时间并适当增加胶体磨的研磨遍数，以确保改性剂能充分熔入基质沥青形成稳定的高模量改性沥青胶浆。

2）高模量改性沥青混合料的配合比设计在进行混合料配合比设计的过程中,笔者针对近年来厦门地区沥青路面高温车辙病害现象进行重点研究。通过对病害路面沥青结构取样分析,高温车辙的多发是因为普通沥青混合料均采用悬浮密实型结构，即:整个沥青混合料中粗集料所占比例很少，大颗粒集料均悬浮在细集料和沥青之间无法有效承受荷载压力，导致该类型沥青混合料虽然密实度较高，但稳定度较差，在高温下容易产生流动车辙变形。本次配合比的设计在依照民航规范的同时，较多参考了交通部的JTGF40-2004沥青路面施工的相关规定，通过选用经反击破工艺生产的玄武岩石材并增加了4.75mm以上骨料的用量，使粗集料在混合料中能相互嵌挤形成骨架，将沥青混合料传统的悬浮密实型转变为骨架密实型，在提升沥青混合料稳定度的同时也增强了沥青路面结构的承载能力。另外考虑到飞机自重大、轮子少、应力集中等特点，在沥青混合料的拌制过程中通过掺加一定比例的抗车辙剂来进一步提高道面沥青结构层动稳定度，有效防止车辙病害的产生。

3）高模量改性沥青混合料的拌制为保证沥青混合料的质量，必须使用状态良好的间歇式拌合机，严格按最佳油石比控制混合料中沥青的含量，每批次混合料的油石比允许误差应控制在-0.1%～+0.3%范围内。拌合时间应能使集料所有颗粒被沥青胶浆均匀包裹。混合料出厂时应颗粒均匀、色泽一致、无花白料、结块或成团现象。沥青混合料拌合及成型温度范围详见表2。

2工程实施效果

在高崎机场飞行区病害沥青道面改造工程的施工过程中，对批量制备出的高模改性沥青及AC-20高模改性沥青混合料进行了随机取样，重点针对沥青的软化点、弹性恢复以及混合料动稳定度等指标进行检测。试验数据见表3。高模量改性沥青及其混合料的其他各项性能指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004的规范要求。使用嵌段比为4:6的星型SBS改性剂来制备高模量改性沥青用于沥青混合料的生产，并在搅拌过程中添加一定比例抗车辙剂以提高混合料动稳定度。

3经济效益分析

自主研发高模改性沥青成本估算1）原材单价A级AH-70#进口壳牌基质沥青单价为5600元/吨。S/B4:6的星型SBS改性剂单价为21000元/吨。2）自主研发的高模改性沥青中每吨成本价格估算:按每吨成品高模改性沥青中使用5%SBS改性剂的投量计算，自主研发的高模改性沥青材料价格为:95%基质沥青×5600元/吨+5%特殊嵌段比SBS改性剂×21000元/吨=6370元/吨。其他成本约占产品总成本的20%，即:6370÷80%×20%=1592.5元/吨。自主研发高模改性沥青每吨成本约为:6370+1592.5=7962.5元/吨。3）目前国内市场上成品高模改性沥青的销售价格为9200元/吨。因此，每使用一吨自主研发的高模改性沥青就能节省材料成本约1200元。另外由于自主生产高模改性沥青，可以根据施工进度的实际混合料的需求，调整高模改性沥青的制备数量，做到随用随制，有效避免了外购成品高模沥青“使用一吨就必须加热一罐”所带来的不必要浪费,在节约了间接生产成本，提高了经济效益的同时，也响应了国家关于节能减排的绿色环保政策。

4结语

2013年夏季我国普遍出现超高温天气，全国多处机场沥青混凝土跑道出现了不同程度的沉陷、车辙、拥包等高温病害现象。但与2013年初完工的厦门高崎国际机场飞行区局部病害沥青道面改造工程项目却经受住了极端气温的考验，改造后的飞行道面未出现任何高温病害现象，有力保障了厦门空港航班的正常起降。综上所述笔者认为:将具有良好抗形变恢复和优异抗车辙能力的高模量改性沥青混合料，推广运用于机场跑道、高速公路、城市主干道等重点工程项目,能有效减轻甚至避免高温车辙病害的产生，在提高沥青路面中下层结构承载能力的同时也延长沥青混凝土路面的使用寿命，并进一步降低了沥青路面的维修成本，为施工企业带来巨大的经济与社会效益。

作者：钟磊单位：厦门市政工程公司