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《河南建材雜志》2014年第三期

1研制方案

1）高模改性瀝青的制備在試制過(guò)程中選用各項(xiàng)性能指標(biāo)較好的殼牌A級(jí)70#瀝青作為基質(zhì)瀝青，使用嵌段比為4:6的星型SBS改性劑進(jìn)行高模改性瀝青的制備?；|(zhì)瀝青、普通SBS改性瀝青與高模量改性瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)詳見(jiàn)表1。相對(duì)于嵌段比3:7的普通線型SBS改性劑的改性效果，嵌段比4:6的星型SBS改性劑賦予改性瀝青更高的材料強(qiáng)度和更好的彈性恢復(fù)能力。不過(guò)由于星型改性劑的特殊分子結(jié)構(gòu)，在制備高模量改性瀝青的過(guò)程中應(yīng)注意延長(zhǎng)改性劑在基質(zhì)瀝青中的溶脹時(shí)間并適當(dāng)增加膠體磨的研磨遍數(shù)，以確保改性劑能充分熔入基質(zhì)瀝青形成穩(wěn)定的高模量改性瀝青膠漿。

2）高模量改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)在進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程中,筆者針對(duì)近年來(lái)廈門(mén)地區(qū)瀝青路面高溫車(chē)轍病害現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過(guò)對(duì)病害路面瀝青結(jié)構(gòu)取樣分析,高溫車(chē)轍的多發(fā)是因?yàn)槠胀r青混合料均采用懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)，即:整個(gè)瀝青混合料中粗集料所占比例很少，大顆粒集料均懸浮在細(xì)集料和瀝青之間無(wú)法有效承受荷載壓力，導(dǎo)致該類型瀝青混合料雖然密實(shí)度較高，但穩(wěn)定度較差，在高溫下容易產(chǎn)生流動(dòng)車(chē)轍變形。本次配合比的設(shè)計(jì)在依照民航規(guī)范的同時(shí)，較多參考了交通部的JTGF40-2004瀝青路面施工的相關(guān)規(guī)定，通過(guò)選用經(jīng)反擊破工藝生產(chǎn)的玄武巖石材并增加了4.75mm以上骨料的用量，使粗集料在混合料中能相互嵌擠形成骨架，將瀝青混合料傳統(tǒng)的懸浮密實(shí)型轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌苊軐?shí)型，在提升瀝青混合料穩(wěn)定度的同時(shí)也增強(qiáng)了瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力。另外考慮到飛機(jī)自重大、輪子少、應(yīng)力集中等特點(diǎn)，在瀝青混合料的拌制過(guò)程中通過(guò)摻加一定比例的抗車(chē)轍劑來(lái)進(jìn)一步提高道面瀝青結(jié)構(gòu)層動(dòng)穩(wěn)定度，有效防止車(chē)轍病害的產(chǎn)生。

3）高模量改性瀝青混合料的拌制為保證瀝青混合料的質(zhì)量，必須使用狀態(tài)良好的間歇式拌合機(jī)，嚴(yán)格按最佳油石比控制混合料中瀝青的含量，每批次混合料的油石比允許誤差應(yīng)控制在-0.1%～+0.3%范圍內(nèi)。拌合時(shí)間應(yīng)能使集料所有顆粒被瀝青膠漿均勻包裹?；旌狭铣鰪S時(shí)應(yīng)顆粒均勻、色澤一致、無(wú)花白料、結(jié)塊或成團(tuán)現(xiàn)象。瀝青混合料拌合及成型溫度范圍詳見(jiàn)表2。

2工程實(shí)施效果

在高崎機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)病害瀝青道面改造工程的施工過(guò)程中，對(duì)批量制備出的高模改性瀝青及AC-20高模改性瀝青混合料進(jìn)行了隨機(jī)取樣，重點(diǎn)針對(duì)瀝青的軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)以及混合料動(dòng)穩(wěn)定度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。高模量改性瀝青及其混合料的其他各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004的規(guī)范要求。使用嵌段比為4:6的星型SBS改性劑來(lái)制備高模量改性瀝青用于瀝青混合料的生產(chǎn)，并在攪拌過(guò)程中添加一定比例抗車(chē)轍劑以提高混合料動(dòng)穩(wěn)定度。

3經(jīng)濟(jì)效益分析

自主研發(fā)高模改性瀝青成本估算1）原材單價(jià)A級(jí)AH-70#進(jìn)口殼牌基質(zhì)瀝青單價(jià)為5600元/噸。S/B4:6的星型SBS改性劑單價(jià)為21000元/噸。2）自主研發(fā)的高模改性瀝青中每噸成本價(jià)格估算:按每噸成品高模改性瀝青中使用5%SBS改性劑的投量計(jì)算，自主研發(fā)的高模改性瀝青材料價(jià)格為:95%基質(zhì)瀝青×5600元/噸+5%特殊嵌段比SBS改性劑×21000元/噸=6370元/噸。其他成本約占產(chǎn)品總成本的20%，即:6370÷80%×20%=1592.5元/噸。自主研發(fā)高模改性瀝青每噸成本約為:6370+1592.5=7962.5元/噸。3）目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上成品高模改性瀝青的銷(xiāo)售價(jià)格為9200元/噸。因此，每使用一噸自主研發(fā)的高模改性瀝青就能節(jié)省材料成本約1200元。另外由于自主生產(chǎn)高模改性瀝青，可以根據(jù)施工進(jìn)度的實(shí)際混合料的需求，調(diào)整高模改性瀝青的制備數(shù)量，做到隨用隨制，有效避免了外購(gòu)成品高模瀝青“使用一噸就必須加熱一罐”所帶來(lái)的不必要浪費(fèi),在節(jié)約了間接生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也響應(yīng)了國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的綠色環(huán)保政策。

4結(jié)語(yǔ)

2013年夏季我國(guó)普遍出現(xiàn)超高溫天氣，全國(guó)多處機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土跑道出現(xiàn)了不同程度的沉陷、車(chē)轍、擁包等高溫病害現(xiàn)象。但與2013年初完工的廈門(mén)高崎國(guó)際機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)局部病害瀝青道面改造工程項(xiàng)目卻經(jīng)受住了極端氣溫的考驗(yàn)，改造后的飛行道面未出現(xiàn)任何高溫病害現(xiàn)象，有力保障了廈門(mén)空港航班的正常起降。綜上所述筆者認(rèn)為:將具有良好抗形變恢復(fù)和優(yōu)異抗車(chē)轍能力的高模量改性瀝青混合料，推廣運(yùn)用于機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路、城市主干道等重點(diǎn)工程項(xiàng)目,能有效減輕甚至避免高溫車(chē)轍病害的產(chǎn)生，在提高瀝青路面中下層結(jié)構(gòu)承載能力的同時(shí)也延長(zhǎng)瀝青混凝土路面的使用壽命，并進(jìn)一步降低了瀝青路面的維修成本，為施工企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

作者：鐘磊單位：廈門(mén)市政工程公司