改性瀝青新材料在市政道路中的實(shí)踐分析

董吉良 王夏妍

杭州市市政工程集團(tuán)有限公司 310015

摘要：系統(tǒng)而又全面地分析、研究改性瀝青材料，科學(xué)、合理地配置并綜合研究市政道路建設(shè)的施工手段、機(jī)械設(shè)備、設(shè)計(jì)方案以及原材料等諸多因素是嚴(yán)控質(zhì)量、保障改性瀝青能夠成功地推廣并應(yīng)用到城市道路建設(shè)中的必要前提。筆者在本文中將充分聯(lián)系自身參加工作后積累的所有經(jīng)驗(yàn)，深入探索在市政道路當(dāng)中改性瀝青新材料的運(yùn)用，以供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：市政道路建設(shè)；改性瀝青；反應(yīng)機(jī)理

目前，我國(guó)的人民群眾與政府正在緊密重視市政道路的維護(hù)與建設(shè)。盡管我們?cè)陂_(kāi)展道路建設(shè)工作中要投入巨資，但是在實(shí)施市政道路維護(hù)與建設(shè)時(shí)依舊會(huì)碰到大量問(wèn)題。同時(shí)，改性瀝青得到了進(jìn)一步普及，尤其是被廣泛地運(yùn)用到了我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)中。這里提及的改性瀝青材料，指的就是夾雜樹(shù)脂、橡膠、聚合物等諸多化合物的瀝青，其耐磨性良好、不容易在高溫環(huán)境中軟化，也不容易在低溫環(huán)境中開(kāi)裂。

一、改性瀝青的發(fā)展前景廣闊

由于改革開(kāi)放的程度地加深，我國(guó)道路建設(shè)進(jìn)入到新的發(fā)展高潮階段。如今，道路交通狀況與之前相比好了許多，給經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展做好了鋪墊。然而，交通問(wèn)題依舊是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的一大難題。我國(guó)大部分道路的路面質(zhì)量偏差，其發(fā)展程度并不高，其中以道路相對(duì)集中地帶的發(fā)展水平最低，它和西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在著很大的差異，更有甚者比東印度還差。所以我們有必要在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將資金注入到公路建設(shè)中去，不斷提升施工質(zhì)量水平與公路等級(jí)。目前，我國(guó)工程部門(mén)對(duì)使用材料以及道路質(zhì)量的重要地位有一個(gè)充分地認(rèn)識(shí)，也深受人們認(rèn)可。我國(guó)石油瀝青生產(chǎn)數(shù)量多達(dá)340萬(wàn)噸，在這當(dāng)中有250萬(wàn)噸道路瀝青，然而達(dá)到高品質(zhì)要求的瀝青并不多，約占八分之一的比重，由40到50萬(wàn)噸高品質(zhì)的瀝青需通過(guò)進(jìn)口渠道獲取到。因此，我國(guó)改性瀝青尚處在伊始階段，多采用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)生產(chǎn)抑或是多源于進(jìn)口[1]。

二、采取改性瀝青的特征及優(yōu)勢(shì)

通過(guò)分析并探討我國(guó)諸多改性瀝青，筆者發(fā)現(xiàn)，改性瀝青有如下特征：（1）大幅提升了防反射裂縫能力與低溫抗裂能力；（2）使用時(shí)間長(zhǎng)；（3）高溫穩(wěn)定性比一般的瀝青材料更佳；（4）具有強(qiáng)大的抗水損害能力與粘結(jié)強(qiáng)度。其作用主要體現(xiàn)在：（1）對(duì)我國(guó)公路而言，洪水、地震等自然災(zāi)害嚴(yán)重威脅著其安全，其是導(dǎo)致道路裂縫的主要原因，因此，改性瀝青材料務(wù)必要進(jìn)一步提高自身的抗害、抗水能力；（2）抗高低溫特征能在一定程度上減小溫室效應(yīng)導(dǎo)致的路面損壞；（3）增加了使用時(shí)間，可為政府節(jié)約一些道路維修資金。

改性瀝青材料和以往用到的道路建筑材料相比，其優(yōu)勢(shì)主要包括：（1）使道路的疲勞度減小，增加道路使用時(shí)間，強(qiáng)化道路保護(hù)，縮減二次投入；（2）在高溫環(huán)境下，改性的瀝青同混合物的穩(wěn)定程度有了進(jìn)一步提升；（3）減少了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、維修費(fèi)用、覆蓋層的厚度以及養(yǎng)護(hù)的工作量，促使瀝青路面服務(wù)水準(zhǔn)得以提升，增加了維修的周期，擁有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益；（4）促使瀝青的聚集與粘附得到改善，從而有利于強(qiáng)化集料和瀝青之間的粘結(jié)強(qiáng)度，大幅減小道路水損害的出現(xiàn)的可能性；（5）隨著改性瀝青混合料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，瀝青的耐磨層瀝青技術(shù)逐步被運(yùn)用到改性瀝青中，瀝青路面憑借著自身具有良好的避免橋面與路面的縮縫產(chǎn)生的性能，其運(yùn)用得到進(jìn)一步普及；（6）在大壩防水方面，改性的表面層得到廣泛地運(yùn)用，且獲取到一定成效，也在一定程度上促使新的路面結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。此外，改性瀝青的探討分析與運(yùn)用在特殊的環(huán)境下可以為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展提供一定的助力[2]。

三、改性瀝青的類(lèi)別、反應(yīng)原理及其具體運(yùn)用

具有改善瀝青功效的改性劑的類(lèi)別有很多，而在我國(guó)得到廣泛運(yùn)用的聚合物改性瀝青主要有以下三大類(lèi)別：（1）熱塑性彈性類(lèi)，比方說(shuō)苯乙烯 - 異 - 二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯 - 丁二烯等等；（2）橡膠改性類(lèi)，比方說(shuō)丁二烯橡膠（BR）天然橡膠、汽車(chē)輪胎以及氯丁橡膠（CR）等等；（3）樹(shù)脂材料類(lèi)，其主要涵蓋了熱固性樹(shù)脂與熱塑性樹(shù)脂兩種，前者指的是聚乙烯基氯烯（PVC），后者指的是乙烯 - 乙酸乙烯酯 - 乙烯共聚物（EVA）與聚乙烯（PE）兩種。

以橡膠粉為添加劑是瀝青材料在公路建設(shè)中運(yùn)用范圍最廣的一種材料，其反應(yīng)原理是：促使瀝青和瀝青橡膠粉混合，然后使輕質(zhì)的瀝青橡膠粉吸收到橡膠瀝青，增加其稠度與粘結(jié)度。由于反應(yīng)時(shí)間的增加，橡膠粉和橡膠瀝青之間會(huì)出現(xiàn)脫硫反應(yīng)，而瀝青的單分子與橡膠瀝青之間可導(dǎo)致交聯(lián)部分間的硫與瀝青基發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生分子量高的含硫?yàn)r青質(zhì)，如此，既可大幅提升瀝青間的粘結(jié)度，又可在一定程度上彌補(bǔ)瀝青彈塑性能低下的不足[3]。硫化橡膠粉脫硫劑能有效減小橡膠的強(qiáng)度與彈性，大幅改善橡膠膠粉在瀝青內(nèi)的分散度，使橡膠成分更易在瀝青內(nèi)溶解，從而發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而讓瀝青的高低溫韌性以及瀝青路面的使用性能增強(qiáng)、對(duì)溫度的敏感性降低。一般而言，會(huì)選用熱塑性橡膠SBS為改性瀝青。眾所周知，等級(jí)較高的公路建設(shè)對(duì)高低溫性能的要求比較高。而SBS改性劑是一種基于苯乙烯與1，3 - 丁二烯為單體之上的依靠陰離子聚合獲取到的嵌段共聚物讓兩側(cè)的聚苯乙烯鏈分別連接在一塊，從而產(chǎn)生物理交聯(lián)區(qū)域，同時(shí)，聚丁二烯鏈段會(huì)產(chǎn)生軟鏈段，從而彰顯出高彈性。2009年10月1日是我國(guó)成立六十周年的日子，在當(dāng)天，我國(guó)人民解放軍部隊(duì)接受了檢閱。在整個(gè)過(guò)程中，我們可看到，在道路建設(shè)中，以改性瀝青橡膠粉為改性劑材料起了十分巨大的效用。

經(jīng)過(guò)一系列地調(diào)研，筆者發(fā)現(xiàn)，此材料具有減少交通噪音的性能，同時(shí)可增強(qiáng)瀝青間的粘度。要知道，瀝青的粘度若高的話，既能大幅增加道路的抗變形性性能，又能增強(qiáng)礫石與瀝青的粘附性。同時(shí)，橡膠粉改性瀝青材料的低溫性能良好，在寒冷區(qū)域可大幅度增加道路的使用時(shí)間。除此之外，該材料的舒適度較高，能減少道路的凸點(diǎn)以及制動(dòng)距離，強(qiáng)化路面和車(chē)輛輪胎的粘附作用，進(jìn)而改善車(chē)輛道路行駛的作用[4]。

四、改性瀝青新材料的發(fā)展前景

在合成材料內(nèi)加入一部分廢棄的膠粉，一方面可增加污染物的利用率，強(qiáng)化道路的抗氧化與抗衰老性能。另一方面，可增加道路的使用時(shí)間，減少道路維修的費(fèi)用。如今，我國(guó)市政道路建設(shè)正處在迅猛發(fā)展的階段，對(duì)該行業(yè)而言，延長(zhǎng)道路使用時(shí)間、強(qiáng)化道路使用功能、減少道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用是當(dāng)下亟待解決的一大問(wèn)題。所以說(shuō)，選用改性瀝青材料是一種高效處理道路建設(shè)問(wèn)題的辦法。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，改性瀝青的耐用性、抗老化性強(qiáng)，能夠大幅改善瀝青表面的電阻，并增加自身的使用時(shí)間。相較于一般的瀝青，改性瀝青的作用十分明顯，可以充分滿足對(duì)改性瀝青存在特殊的特殊要求。因此，一方面我們要加大力度對(duì)改性瀝青混凝土路面進(jìn)行管理與施工，在生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)施工配合比進(jìn)行嚴(yán)格把控。另一方面，要配備高性能的碾壓混凝土機(jī)械，在施工過(guò)程中規(guī)范地操作，確保路面的質(zhì)量以及諸多道路指標(biāo)都符合規(guī)范。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉德勝，楊書(shū)利；聚合物改性瀝青生產(chǎn)工藝及設(shè)備[J]；建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理；2008年06期

[2]李雯嬋；樊亮；林荔萍；；SBS摻量對(duì)改性瀝青性能的影響[J]；山東交通科技；2009年01期

[3]黃衛(wèi)東，孫立軍；聚合物改性瀝青顯微結(jié)構(gòu)及量化研究[J]；公路交通科技；2009年03期

[4]王治；PVC廢料與聚合物改性瀝青共用型瑪（王帝）脂[J]；中國(guó)建筑防水；2010年02期