摘要:文章通過汁國道321線K681十00－683+00試驗路段面層施工概況，具體論述了天然巖瀝青改性瀝青混凝土路面杭車轍、抗老化的作用，為以后改性瀝青應(yīng)用積累了一定的經(jīng)驗。
關(guān)健詞:公路;面層;改性瀝青;施工
近十多年來，我國高等級瀝青路面得到了快速發(fā)展。但是，隨著我國高等級公路大流量、大軸載交通特點表現(xiàn)的越來越突出，瀝青路面在高溫和持續(xù)荷載作用下，產(chǎn)生顯著的永久變形并累積形成車轍，使路面過早變形，有的路段通車后第一個夏季就產(chǎn)生50，70Inm 車轍，使路面平整度變差，所以車轍是目前瀝青面層需要解決的首要問題。究其原因，其中相當(dāng)一部分是由于瀝青混合料設(shè)計和材料選用不當(dāng)造成的。目前尤其在我國南方地區(qū)，車轍和水損害已成為本地區(qū)瀝青路面的主要破壞形式，占到了所調(diào)查瀝青路面產(chǎn)生病害類型的70%以上。
而瀝青結(jié)合料是一種溫度敏感性材料，在交通量一定的情況下，溫度升高可降低材料的模量和抗剪強(qiáng)度，使瀝青面層抗永久變形能力降低。經(jīng)過廣大道路工作者的不懈努力，改性瀝青技術(shù)已得到日新月異地提高，其中天然瀝青改性瀝青以其優(yōu)異的抗車轍和抗水損害性能得到了廣大公路工作者的認(rèn)可，成為目前國內(nèi)推廣應(yīng)用的熱點改性瀝青。本文通過對NES天然巖瀝青改性瀝青鹼試驗。試驗結(jié)果表明，用天然巖瀝青改性瀝青硅鋪筑的路面，改善了抗車轍、抗高溫性能，具有優(yōu)良的綜合路用性能，值得推廣應(yīng)用。
一 、N ES 天然巖瀝青改性荊概述
巖瀝青是石油在地殼運動的擠壓下，從地殼中冒出，存在于山體、巖石裂隙中，經(jīng)過億萬年的蒸發(fā)凝固而形成的固體形態(tài)的天然瀝青。在我國有著天府之國美譽的四川北部龍門山地區(qū)，分布著豐富的天然巖瀝青礦資源，目前初步探明的儲量在30萬噸以上，遠(yuǎn)景儲量100萬噸。
由于NES巖瀝青產(chǎn)生于特殊的巖石裂隙中，所受的壓力與溫度條件要比其他天然瀝青高，故聚合程度很高，分子量很大，軟化點較高。因此，NES天然瀝青有許多特性。
1.抗車轍試驗和路用實踐證明，NES天然巖瀝青改性劑可有效提高瀝青路面的抗車轍能力，推遲路面車轍的產(chǎn)生，降低車轍深度和疲勞剪切裂紋的出現(xiàn)。路面在抗車轍能力方面優(yōu)于其它改性瀝青修筑的路面面層。
2.抗剝落NES天然瀝青含氮量高，一般為2%左右，較普通瀝青高出幾倍至幾十倍不等。在天然瀝青中，氮元素以官能團(tuán)形式存在，這種存在使天然瀝青具有很強(qiáng)的浸潤性和對自由氧化基的高抵抗性，特別是與集料的粘附性及抗剝離性得到明顯改善。這有別于摻加有機(jī)胺類提高瀝青與集料的粘附性。
3.抗老化、抗高溫NES天然巖瀝青改性劑，本身的軟化點達(dá)到300℃以上.加人到基質(zhì)瀝青后，使其具有良好的抗高溫、抗老化性能。
4.耐候性這是因為它抗微生物侵蝕作用很強(qiáng)，并具有在自由表面形成致密光亮保護(hù)膜的特點。但內(nèi)部灰分物質(zhì)并不亮，而且很粗，這也是天然瀝青的屬性。天然瀝青的加人極大改善了普通瀝青的耐候性和抗紫外線能力，提高瀝青路面的耐久性，減緩瀝青老化速度，從而延長道路的使用壽命。
5.不含蠟 其實天然瀝青自然存在中并非不含蠟，只是在地殼中長期與各種條件作用，使蠟含量急劇降低，并轉(zhuǎn)化成其它形式存在。當(dāng)它加人到普通瀝青中，會把這種特性在重組中一定程度遺傳給基礎(chǔ)瀝青，進(jìn)而降低石蠟在瀝青中的危害。
二 、N ES 天然瀝青改性瀝青的概述
通過把天然巖瀝青的發(fā)達(dá)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)帶人到石油瀝青中，改善了以鍵能較小的氫鍵為主的分子間力，增強(qiáng)了極性鍵，轉(zhuǎn)化了蠟、蔡等分子或官能團(tuán)，并產(chǎn)生了化學(xué)交聯(lián)、聚合生成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大顆粒瀝青聚集體的低密度表面電荷使得它與礦物石料表面的吸附力增強(qiáng)、潤濕性改善，在巖石表面能產(chǎn)生強(qiáng)吸附力，因而獲得良好的路用性能，因此可認(rèn)為天然瀝青是一種天然的化學(xué)綜合改性劑。
實驗數(shù)據(jù)表明其吸附自由能在硅酸巖、石英巖、石灰?guī)r、高嶺石和硅鋁酸巖表面的吸附能量，都比普通瀝青高出數(shù)倍，具有良好的抗剝落能力。同時還含有多種能促進(jìn)石油瀝青中的活性基因(梭基、淡基、醛、蔡)交聯(lián)聚合的有機(jī)鏈，增強(qiáng)了瀝青的內(nèi)聚力，比普通瀝青的抗流動性、抗氧化性、勃附性都得到了明顯的提高。天然瀝青改性瀝青的混合料的路用性能全部符合《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》所要求的技術(shù)指標(biāo)，其中抗車轍能力和路面的抗拉應(yīng)力得到了顯著提高。
三 、試 驗 路的應(yīng)用
1.蒼本情況NES天然瀝青改性瀝青試驗路地處國道321線K681十加0－K683十0(X)，該試驗路全長2公里，鋪筑面積為1601洲)mZ。設(shè)計天然巖瀝青改性劑摻人量為;10%。該試驗路于206年n月中旬開始進(jìn)人前期改性瀝青室內(nèi)試驗、配合比設(shè)計，n月20日進(jìn)行改性瀝青現(xiàn)場加工以及改性瀝青混合料生產(chǎn)，2006年n月28 日試驗路全部鋪筑完成。
2.改性瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計采用主骨料空隙填充法進(jìn)行級配組成設(shè)計，設(shè)計思路為既要保證主骨料骨架嵌擠結(jié)構(gòu)的形成，又要保證細(xì)集料和礦粉及改性瀝青形成的膠漿對主骨架的空隙充分填充，以形成密實骨架結(jié)構(gòu)。
1)改 性 瀝 青混合料級配組成及規(guī)定級配范圍，見附表1
2) 瀝青 混 合料最佳油石比確定根據(jù)礦料組成設(shè)計結(jié)果，初步選定油石比為4.2%、4.5%、4.8%、5.1%、5.5%進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗，試驗結(jié)果見表2
根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果，最佳油石比為4.8%，此時瀝青膜厚度為8.0協(xié)m，馬歇爾模數(shù)為5.2KNllun ，瀝青飽和度為67.5%，表明瀝青混合料形成了嵌擠密實的骨架結(jié)構(gòu)，滿足規(guī)范密實級配瀝青混合料馬歇爾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3.試驗路施工該試驗路于206年fl月20日開始攤鋪，到n月28日施工結(jié)束。采用江蘇徐州生產(chǎn)的徐工牌RP一751 型攤鋪機(jī)作業(yè)。攤鋪作業(yè)長度約20m時，初壓用英格索蘭13t雙鋼輪碾壓2一3遍，分別為前進(jìn)振動，后退靜壓;復(fù)壓用三明重工20T輪胎壓路機(jī)靜壓6遍;終壓用10T寬幅雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍。對松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及溫度均設(shè)專人檢查，控制攤鋪、碾壓設(shè)置，根據(jù)實際情況及時調(diào)整。
試驗路施工完成后，路面密實平整，邊角和施工段接縫處理較好，沒有發(fā)現(xiàn)路面推擠、輪跡、坑洞和脫落現(xiàn)象。動穩(wěn)定度試驗結(jié)果見表3
四、 性 能 的評價
1. 根據(jù)施工和取樣試驗數(shù)據(jù)表明天然巖瀝青改性瀝青比普通瀝青吸附能量在巖石材料表面高出數(shù)倍，具有良好的抗剝落能力;同時比普通石油瀝青的抗流動性、抗氧化性、鉆附性都到了明顯提高。與其瀝青相比，天然巖瀝青改性瀝青的豁度和軟化點也顯著增加。
2.經(jīng) 抽 樣 試驗數(shù)據(jù)表明其瀝青面層的抗車轍能力，抗拉應(yīng)力，抗老化能力都得到了顯著提高，可延長公路的使用壽命，具有良好的推廣應(yīng)用價值.
[1]JTGF40-204公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[s].
[2]周志剛，陳智杰，周成南柳高速公路加鋪瀝青混合料設(shè)計與試驗研究，《西部交通科技》2006年第3期[J].
[3]JTJ014一97公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[s].
[4]JTJ036一98公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范15].
[5]據(jù)明杰，袁萬杰瀝青混合料理論最大相對密度試驗適用性研究，
