耐久性改性沥青路面施工工艺优化研究

耐久性改性沥青路面施工工艺优化研究

迟杰

马鞍山路桥工程有限公司   安徽马鞍山    243000

摘要：本文探讨了提高沥青路面耐久性的关键因素，包括改性剂选择、沥青配合比优化和施工工艺策略。强调了合理改性剂和混合比的重要性，并介绍了温度控制、摊铺和压实过程的优化方法，以及实时监控与质量控制手段。

关键词：耐久性改性沥青路面；施工工艺；优化策略

引言：

沥青路面的耐久性直接关系到其在复杂环境下的性能表现。通过对关键因素的深入分析，我们可以制定更有效的工程方案，确保沥青路面在使用寿命和性能方面达到最佳水平。

一、耐久性改性沥青的选择和准备

（一）选用合适的改性剂

选择合适的改性剂是提高沥青路面耐久性的关键方面。沥青改性剂在提高路面的性能和使用寿命方面发挥着关键作用，因此必须仔细考虑其类型和性能。

市场上有各种类型的改性剂，每种改性剂都具有影响沥青性能的独特特性。常见的改性剂包括聚合物、纤维和添加剂。聚合物，如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）和苯乙烯-丁二烯橡胶 （SBR），可增强沥青的弹性和抗疲劳开裂性。纤维，如纤维素或聚酯，有助于提高沥青混合料的整体强度。添加剂，包括抗剥离剂和再生剂，可解决特定问题，如湿气敏感性和老化性。必须根据它们的物理和化学性质对这些改性剂类型进行全面比较。

改性剂的选择原则包括使改性剂的特性与沥青路面所需的性能改进保持一致。该原则考虑了路面可能遇到的具体问题和环境条件。例如，在温度变化极端的地区，具有卓越热稳定性的改性剂变得至关重要。此外，该原则涉及评估每种改性剂的成本效益，确保所选改性剂在不过度增加项目成本的情况下提供显着的收益。可持续性考虑因素，例如改性剂对环境的影响，也可以被纳入选择原则，以符合当代生态标准[1]。

（二）沥青配合比的优化

配合比，即骨料、沥青粘合剂和添加剂的组合，在决定路面性能方面起着至关重要的作用。不合适的混合比例会导致车辙、开裂和过早磨损等问题。例如，沥青粘结剂用量不足可能导致混合物变脆，容易开裂，而过量则可能导致车辙。骨料级配也会影响混合料对各种不良机制的抵抗力，分级良好的混合料通常表现出更高的稳定性。此外，匹配比还会影响沥青路面对环境因素的抵抗力，包括温度变化和水分侵入。平衡的混合料对于确保路面能够承受其生命周期中施加的压力至关重要。

为了提高沥青路面的耐久性，必须根据项目的具体要求优化混合比。该优化过程包括调整骨料和沥青粘结剂的比例，以达到强度、柔韧性和抗不良性所需的平衡。工程师经常采用先进的测试方法和建模技术来评估不同混合比在模拟条件下的性能。通过系统的方法，可以进行调整，以增强沥青混合料对疲劳、热开裂和湿气损伤的抵抗力[2]。

二、施工工艺的优化策略

（一）温度控制与调节

施工温度是沥青路面项目成功实施的关键因素。沥青混合和施用的温度会显著影响其可加工性、压实性和最终性能。达到适当的施工温度可确保沥青粘结剂的最佳粘度，从而在搅拌过程中彻底涂覆骨料，并在浇注阶段进行有效压实。施工温度不足会导致各种问题，例如沥青层之间的附着力差、压实度不足以及路面耐久性受损。冷沥青可能会导致处理和压实困难，导致表面不平整和路面寿命缩短。相反，过高的温度会导致沥青粘结剂过早老化，影响其流变性能并导致车辙和开裂等问题。

为了应对与施工温度相关的问题，制定全面的温度控制策略至关重要。该策略涉及细致的规划和协调，以确保沥青混合料在整个施工过程中保持所需的温度范围。该策略包括对环境温度、混合温度和现有路面温度等因素的考虑。可以调整施工进度，使用温拌沥青技术，并应用加热或冷却技术来有效地控制温度。实施温度控制策略还需要使用红外测温仪或热成像设备进行实时监测，以评估沥青混合料在运输、放置和压实过程中的温度。

（二）施工工艺流程的优化

摊铺过程是沥青路面施工的关键阶段，优化这一阶段对成品路面的整体质量和耐久性有很大贡献。改进摊铺工艺的一个关键方面涉及设备和技术的进步。配备传感器和自动控制装置的现代摊铺机可确保均匀的厚度和光滑的表面。优化摊铺过程还需要关注材料处理和运输。高效的运输，例如维护良好的运输卡车和适当的材料储存，简化了沥青流向摊铺机的流程，最大限度地减少了延误并防止了潜在的材料分离。

压实过程对于实现沥青路面所需的密度和耐久性至关重要。适当的压实可消除沥青混合料中的空隙，增强其对车辙和疲劳开裂等不良机制的抵抗力。优化这一过程涉及多方面的方法。首先，压实设备的选择至关重要。具有可变频率和振幅设置的滚筒可以适应不同的混合类型和层厚。此外，压实温度也会影响沥青粘结剂的粘度并影响压实效率。压实过程的优化还涉及基于全面的混合设计评估制定压实控制计划。这确保了压实工作均匀地分布在整个路面路面上，防止压实不足或过度压实的问题。采用智能压实技术，如振动压路机和集成测量系统，可对实现的密度提供实时反馈。持续监测允许在施工过程中进行调整，确保压实过程满足规定的要求，并有助于沥青路面的使用寿命和性能

[3]。

（三）检测与监控体系

沥青路面施工过程中的实时监控是确保成品路面质量和耐久性的关键组成部分。先进的技术彻底改变了建筑行业，允许在整个施工过程中持续评估关键参数。

在浇筑和压实阶段采用传感器和监控设备，使施工团队能够跟踪沥青层的温度、密度和厚度等关键变量。这些实时数据有助于立即调整施工参数，确保沥青混合料符合规定的标准和性能要求。实时监控还有助于及时识别潜在问题。与预期值的偏差可能预示着压实不足、温度变化或材料偏析等问题。即时解决这些问题可以最大限度地减少缺陷的可能性，并有助于路面的长期耐久性。

引入强大的质量检验和控制系统对于保持一致性和遵守项目规范至关重要。质量控制始于在原材料进入施工现场之前对其进行彻底检查，包括骨料和沥青粘结剂。在施工过程中，质量检查包括定期对沥青混合料进行取样和测试，以验证其是否符合设计规范。各种实验室测试，如马歇尔稳定性和密度测试，评估混合物的机械性能和整体性能特征。质量控制手段还包括对设备校准和功能的检查，确保压路机、摊铺机和其他机械在规定的参数范围内运行。对工艺的例行检查，包括接缝结构和表面光滑度，有助于沥青路面的整体质量保证。

三、结语

通过深入研究改性剂、配合比和施工工艺，我们为提升沥青路面耐久性提供了全面指南。这将有助于工程实践中更科学、可持续地设计和施工沥青路面，确保其在各种挑战下保持卓越性能，为交通基础设施的可靠性和持久性作出贡献。

参考文献：

[1]李水财. 普通公路建设中SBS改性沥青路面的施工技术[J]. 交通科技与管理, 2023, 4 (22): 59-62.

[2]肖克彦, 宋培振. 石墨烯复合橡胶改性沥青路面性能研究[J]. 交通世界, 2023, (24): 20-22.

[3]雷建芳. 市政道路SMA改性沥青路面施工技术的应用分析[J]. 运输经理世界, 2022, (32): 35-37.