目前在道路上的新材料、新技术

admin

•    低噪音透水沥青路面

•    温拌沥青路面

•    湖沥青

•    同步碎石

（一）低噪音透水沥青路面

     注：透水路面按其排水方式可分为全透式路面（全透水型路面）和半透式(排水式)路面（渗排结合型）。全透式要求面层、基层、垫层相应具有良好的透水性能，并提供足够的力学强度，才可以保证路面雨水迅速下渗至自然土基，起到透水性道路的真正作用，国外主要应用于停车场、广场、人行道及轻交通道路。半透式则仅要求上面层具有透水性能，下设隔水层，路表下渗水通过道路纵横坡汇入盲沟、盲管进行收集，接至雨水井。













（二）温拌沥青路面

•    温拌沥青混合料（加入温拌添加剂的沥青混合料）是一类拌和温度介于热拌沥青混合料（150℃～180℃）和冷拌（常温）（10℃～40℃）沥青混合料之间，性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料。

•    温拌沥青混合料与相同种类的热拌沥青混合料相比，拌和温度可降低30℃～50℃，施工所需设备和施工工序与热拌沥青混合料基本相同，其路用性能完全能达到相同材料、相同级配热拌沥青混合料的性能。温拌沥青混合料与普通热拌沥青混合料相比，具有：

–  减少燃料消耗，节省能源20%以上；

–  减少沥青烟的排放，降低对环境的污染和对施工人员健康的损害；

–  减轻热拌过程中沥青的老化，延长沥青路面的使用寿命等优点。



研究结论：

经国内、国外试验研究发现，基于乳化平台的温拌混合料具有如下技术特点：

（1）在不牺牲沥青混合料路用性能的前提下，拌和温度可降低至110℃—130℃、碾压温度可降低至70℃—110℃；

（2）混合料的设计、拌和及施工工艺与热拌混合料基本一致，无需添置新的设备；

（3）具有良好的适应性：不同石料，不同级配，不同沥青；

（4）减少燃料消耗，节省20%～30%；

（5）减少排放50%以上，降低对环境的污染和对施工人员健康的损害；

（6）减轻热拌过程中沥青的老化，延长沥青路面的使用寿命；

（7）延长施工季节。

（三）湖沥青

•    目前国内外对改性沥青的研究，大体可以分为两类。一类是采用高分子聚合物作为改性剂，另一类则是以天然沥青作为改性剂。聚合物改性剂的类型主要有SBS、SBR、PE、EVA、CR等，在推广应用中，SBS改性沥青最终得到了越来越多的认可，并逐渐占据改性沥青市场的主要份额。但是大多数聚合物沥青改性剂，如目前国内采用最多的SBS及PE等，都不易与沥青相溶。由于聚合物沥青改性剂的这一特点，决定了在生产和工艺设备等方面需要较大的投资，如特殊的剪切设备和较高的能源消耗，以使改性剂与沥青能够充分溶合。在运输和储存上，则需要加热保温和不间断搅拌，防止改性剂与沥青的分层与离析，用户使用十分不便，从而限制了改性沥青的应用。而天然沥青作为改性剂，则可避免这些问题。

•    特立尼达湖沥青（Trinidad Lake Asphalt，简称TLA，以下简称湖沥青）是世界上最有名的天然沥青，在南美西印度群岛特立尼达境内的沥青湖中，蕴藏了数以百万吨的湖沥青（图4）。特立尼达湖沥青是一种天然形成的物质，它本身是沥青而不是合成添加剂，其物理和化学特性与常规沥青完全一致，因此它作为一种沥青改性剂掺加到石油沥青中，两者有良好的混融性，混合后的沥青在使用性能方面得到了改善。改性时只需在一定的温度下直接投入拌缸搅拌即可，大大简化了工艺，降低了投资，成品改性沥青十分稳定，在生产、存储、运输和使用等方面也很简便。

· TLA由沥青质、树脂和油分及部分不溶物组成，较小的针入度、高软化点及少量矿物质灰分，使得TLA改性沥青具有良好的高温稳定低温性能。相对于SBS类改性沥青具有耐老化、耐高温、抗水损害、粘附性强等更为出色的路用性能。工程实践表明，用TLA作改性剂的改性沥青以其优越的路用性能在很大程度上预防了沥青路面病害的出现，应用前景十分广阔。

TLA改性混合沥青具有以下特性：

–  TLA与普通石油沥青的混融性很好。

–  温度稳定性好。

–  抗老化性能好。

–  粘附性强，抗水害性能好。

–  对燃油、微生物等侵蚀的抵抗能力强。

•    国内外的工程应用实践表明，采用TLA改性沥青混合料铺筑的沥青路面具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、抗水害能力、耐老化能力，且行车噪音小、舒适而富有弹性，路面使用性能甚至比SBS等聚合物改性沥青路面还要突出。尤其适用于高温多雨、低温严寒、重载交通地区和路段。

（四）同步碎石

注：同步碎石封层是法国SECMAIR公司研发的公路建设和养护技术。是指采用专用设备即同步碎石封层车将符合一定技术要求的碎石及沥青同步铺洒在路面上，碾压形成单层沥青碎石层的技术。最大优点是同步铺洒粘结材料和石料，落地时差不大于1秒，实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果，从而确保粘结料和石料之间的牢固结合。可用于路面的上封层、下封层，新旧路面加铺磨耗层。

旧水泥混凝土路面沥青加铺层易产生反射裂缝，导致加铺层使用寿命缩短。为了减 缓旧水泥混凝土路面接缝处沥青加铺层产生的反射裂缝，我们普遍采用以下方式：

•    （1）增加加铺层沥青混凝土厚度，但较厚的加铺层造成巨大的投资，而且效果不明显；

•    （2）技术改造法，即先破碎所有旧混凝土路面，在其上加铺二灰稳定碎石作为基层，再铺沥青调平层，然后加铺沥青混凝土路面，但破碎的级配特性及稳定性难以把握，尤其对于水泥面板破碎尺寸，而且设备昂贵，工程造价高，其应力应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别，此方法最大的缺陷是没有充分利用旧水泥路的剩余强度。

•    （3）在沥青加铺层和水泥混凝土面层间添加一层夹层，也就是应力吸收层。由于其具有抗变形能力强和劲度模量低的特点，变形通过缓冲层传递至加铺层，可以起到降低裂缝应力峰值的作用，因而能预防或延缓反射裂缝的出现。目前，应力吸收层普遍采用性能优越的特殊热沥青混合料（SMA-5、STRATA）、土工织物、及优良的改性沥青薄膜。但特殊热沥青混合料采用特殊的改性沥青，工程造价较高，并且对拌合摊铺机械也有特殊要求；土工织物施工质量不易控制；改性沥青薄膜虽然经济，但防止反射裂缝效果不理想。因此，很有必要提出一种既经济又性能良好的新型应力吸收层——同步碎石应力吸收层。

•    同步碎石应力吸收层是指用专用的同步碎石车分二次在特定温度下将单一粒径的石料及沥青胶结料同时洒布在路面，在一定温度控制下用胶轮压路机碾压成型。

•    同步碎石应力吸收层位于旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间，具有抗变形能力强和劲度模量低的特点。

•    同步碎石应力吸收层从结构上分析其由三层结构组成：底层为一定厚度的沥青膜，中间层为悬浮密实结构的沥青混合料，最上一层为被沥青裹覆面积达到70%的石料。

•    由于其特殊的结构组合，对旧水泥混凝土路面的反射裂缝的压制和延缓起着良好的作用。同步碎石应力吸收层具有压制和延缓反射裂缝作用，同时在水泥混凝土路面与加铺层之间起“承上启下”的粘结作用，而且还具有良好的防水功能，是一种性能良好的新型应力吸收层。

同步碎石是既经济又性能良好的新型应力吸收层，同样可作为半刚性基层沥青路面的同步碎石应力吸收层。