常温改性沥青溷合料在工程中的应用研究

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1、常温改性沥青混合料在工程中的应用研究（西南交通大学公路工程研究所）一、问题的提出随着我国经济实力的不断增强，特别是近几年来国家对基础设施建设的投资不断加大，我国的高等级公路建设取得了突飞猛进的发展。从1988年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2010年底，我国高速公路通车里程达7.4万公里，稳居世界第二。到2020年，我国从东到西，从南到北将形成高速公路大通道，全国高速公路网初具规模。在高速公路中，沥青路面以其众所周知的良好使用性能受到世界众多国家的青睐。在我国，沥青路面也得到了广泛的应用，占了已建成的高等级公路中的绝大部分，有资料表明

2、，国内近期在建、重建或大中修的高速公路有90％以上采用了沥青路面，而在国外沥青路面的使用则更为广泛，如美国沥青路面占全国公路路面的93％，日本的高速公路中沥青路面占94％。目前，道路建设中的沥青路面基本上都采用的是传统的热拌沥青混合料HMA（HotMixtureAsphalt）。HMA是一种热拌热铺沥青混合料，它是将沥青从常温加热到140°C左右，矿料从常温加热到160°C~180°C，然后再将沥青和矿料于160°C的高温下进行拌合，拌合后的HMA温度不低于150°C，摊铺和碾压时的温度不低于120°C。将沥青和矿料加热到如此高的温度，不仅要

3、消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放大量的废气和粉尘，严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。在中国公路交通建设中，环境保护工作越来越得到重视，但多围绕生态环境保护和绿化等方面，而在生产过程中的气体排放方面重视不够。据试验测试：在生产沥青混合料的过程中，温度每升高10℃，每1吨混合料将多产生0.9Kg的CO2排放量。3对于我国一些特别寒冷的地区，热拌热铺沥青混合料的应用也存在其局限性：如对于西藏地区的公路建设来说，由于热拌沥青混合料要求的施工温度较高，相应的对外界的施工环境的要求也较高，较长的运输距离或者外界气温太低会导致混合

4、料温度下降过快，来不及碾压密实，从而限制道路施工的进行，拖延工期。目前，由于气候的原因，西藏地区的公路施工一般集中在5～10月这短短的几个月进行，由此而导致的施工机械以及人员的闲置是巨大的浪费，同时造成了工程进度缓慢，工期延长等许多问题。因此，一种环保节能的常温改性沥青混合料的研制和应用对改善上述状况有着巨大的意义，其较低的拌和及压实温度既可以节约大量的能源消耗，也能保证在较低的气候环境下能够顺利的施工，从而延长每年的施工季节。国内关于常温改性沥青混合料的研究等尚未有成熟的理论体系和系统的技术指标，常温改性沥青混合料更多的是作为一种冷补料，用

5、于路面的维修和养护，严重制约着其在高等级公路工程中的推广及应用。关于常温改性沥青混合料相关问题的研究在我国近年来已引起交通部门和科研院所的广泛重视。二、研究的内容本项目在现场调查与文献检索的基础上，结合室内试验、仿真计算和现场试验路观测等手段，对常温沥青混合料的基本物理性质和路用性能等关键技术进行研究，主要包括：（1）常温改性沥青的基本技术指标体系研究（2）常温改性沥青混合料强度形成机理研究（3）常温改性沥青混合料拌合温度与强度关系研究（4）常温改性沥青混合料材料遴选及配合比设计方法研究（5）常温改性沥青混合料室内与现场路用性能对比及优化研究

6、（6）典型现场试验路段路面性能跟踪观测与行为机理研究三、拟解决的关键技术问题（1）提出常温改性沥青基本技术指标体系（2）提出常温改性沥青混合料材料遴选和配合比设计方法（3）提出常温改性沥青混合料基本物理性质和路用性能技术指标体系（4）提出常温改性沥青路面施工工艺、质量控制及评定标准四、预期效益和应用前景预期效益：通过对常温改性沥青混合料关键技术的系统研究，提出常温改性沥青混合料在工程中应用的可行性，既符合“低碳、环保”的生态理念，又可降低工程生产成本、提高生产效益，同时也为我国制定相关技术规范提供依据，具有极大的经济效益和社会效益。3应用前景

7、：国内已往高等级公路建设中，尚未采用过常温改性沥青混合料，通过本课题的研究，提出常温改性沥青混合料一系列技术指标体系和常温改性沥青路面的施工工艺、质量控制及评定标准，填补了国内在该领域研究的空白，为类似工程建设提供技术参考，具有良好的应用前景。3