公路工程用改性瀝青的應用及推廣具有良好前景

　隨著公路修筑等級的提高及交通量的增大，普通石油瀝青的性能已無法滿足需要，而采用改性瀝青以解決路面抗滑、耐久性及大承載力的問題，已在國內外公路工程部門引起高度重視，并取得了顯著成果。
　　1、改性瀝青的生產方法及基本工藝
　　在道路工程中，使用改性瀝青有兩種方式，一種是把改性劑直接投入到瀝青混合料拌和設備的攪拌鍋中，與礦料、瀝青拌制成混合料，稱為直接投入法。使用的改性劑有SBR膠乳，固體膠粉、SBS粉等。另一種方法是預先把改性劑摻配到瀝青中，同瀝青形成共混體，使用時與一般瀝青無異，稱作預混法，這種方法可使用各種聚合物改性劑制成改性瀝青成品。
　　預混法中又可分為機械攪拌法、溶劑法和膠體磨法。其中機械攪拌法設備簡單，生產周期長，分散細化的能力相對較差，對EVA、APAO等同基質瀝青相容性好的聚合物改性劑可以采用該法。對SBS、PE等相容性較差的改性劑則不宜采用。溶劑法是把改性劑溶解在溶液中，溶液與液態熱瀝青混合，再在負壓下回收溶劑。該法生產設備及生產工藝復雜，成本較高，而且改性瀝青中有少量溶劑殘留。膠體磨法是將改性劑和瀝青從膠體磨的轉子和定子組成的縫隙中通過，在高速剪切力的作用下，將改性劑粉碎細化，同時均勻地分散在基質瀝青中，成為高質量的改性瀝青。膠體磨法是目前國際上較先進的也是最常用的改性瀝青生產方法。
　　膠體磨也稱均化機，是膠體磨法改性瀝青生產設備的關鍵設備。世界上著名的膠體磨生產企業有德國希費爾（SIEFIR）公司和德國伯聶哈芬（BENNINGHOVE）等公司。其工作原理均為高速剪切，生產出的改性瀝青成品細而勻，改性劑在基質瀝青中的分布狀態為細顆粒狀，細度在10μm以下。
　　采用膠體磨法和高速剪切法加工改性瀝青，一般都需要經過改性劑融脹、分散磨細、繼續發育三個階段，每一個階段工藝流程和所需時間的長短隨改性劑及加工設備的不同而異。改性劑經過融脹后，才能使磨細分散過程又快又好。整個過程又須在一定溫度的條件下進行。加工出來的改性瀝青還需進入貯罐中不停地攪拌，使之繼續發育為成品。
　　改性瀝青可以在料場內用專用設備制作，然后運輸到現場使用。所加工的改性瀝青可以供一定范圍內的瀝青混合料攪拌站使用；也可以將改性瀝青設備安裝到施工現場，邊制作改性瀝青邊使用，此法可防止改性瀝青的離析，從而更好地保證其改性質量。
　　2、改性瀝青具有良好的應用前景
　　隨著我國改革開放的深入發展，公路建設的歷史開始譜寫光輝燦爛的一頁，使我國公路運輸狀況得到了明顯改善，并為下世紀公路交通的發展打下了良好的基礎。盡管如此，交(中國瀝青網sinoasphalt.com)通仍然是制約國民經濟發展的環節。我國絕大部分公路仍然是等級低、質量差的中低級路面。公路網密度與西方發達國家相較仍有較大差距，甚至不及東方的印度。因此在今后50年內公路建設的大發展大投入勢頭不會減弱，公路等級和修筑質量也會不斷提高。我國政府及工程部門已經普遍認識到材料質量對于路面質量和使用壽命的重要性。我國目前石油瀝青產量約340萬噸，其中道路瀝青250萬噸，能達到交通部JTJ032-94重交瀝青質量要求的優質路用瀝青約30 萬噸，每年有40-50萬噸優質瀝青依賴進口。改性瀝青是優質瀝青中的優質瀝青，在我國改性瀝青還剛剛起步，用量不到瀝青總量的1％，目前主要是依靠進口或依靠國外技術在國內生產。根據目前國外經驗改性瀝青的用量約占瀝青總量的10％，我國對改性瀝青的需求量會越來越多，如果達到目前工業發達國家的水平，對改性瀝青的年需求量將達到100萬噸以上。
　　公路是國民經濟的基礎設施，改性瀝青能夠顯著地延長路面使用壽命。在歐美一般認為采用改性瀝青可使路面壽命延長1／3～1／4，也有的國家認為可延長50％（如澳大利亞）。目前我國高速公路的投資一般是3000～3500萬元／公里。采用改性瀝青后，每噸瀝青增加成本約800元，每公里高速公路增加成本約20萬元。增加的費用在總投資中所占比例約6％，既為原投資的1／20。這同延長路面壽命、節約或推遲巨額養護投資相比經濟效益是非常巨大的。因|考試大|此改性瀝青的生產和推廣應用具有良好的前景。
　　自上世紀90年代以來，我國瀝青路面施工工程應用改性瀝青從無到有，由少到多，由局部到基本普及。由于改性瀝青的應用，使瀝青路面的熱穩定性、冷穩定性和使用壽命都得到了較大的提高，尤其是道路病害的出現頻率顯著下降。這從一個側面也使道路的現代化管理水平得到了提高，日常養護工程量及工程成本大大下降。比較突出的例如北京首都機場東跑道，滬寧高速，山西晉焦高速等一大批使用改性瀝青的道路路面強度及各項指標均大大提高。山西等省市還在市政道路上進行了應用，如太原市勝利街由于采用了以氯丁膠乳為主改性劑的改性瀝青，該段城市道路在長期的大噸位、大交通量的作用下，至今已成功使用近10年，整條道路仍處于完好狀態，基本無需進行路面養護。這些工程實例充分證明了改性瀝青在公路工程中的應用具有顯著的效果，其社會經濟意義已為公路工程學術界及社會所公認。