摘要：胶粉双复合(Domix)改性沥青能有效提高沥青路面的低温抗裂、抗疲劳、抗老化等性能，文章结合衡炎高速公路扩大试验路的工程实例，简要介绍了胶粉双复合(Domix)改性沥青的生产及施工工艺，最后在该工程中取得了较好的应用效果。

　　关键词：胶粉双复合改性沥青；上面层施工；沥青公路 　　 　　随着湖南省经济的快速发展，我省的公路建设的规模和技术也都取得了长足的进步。但在湖南大多数地区，夏季高温时间持续较长，沥青高速公路容易出现老化、车辙、裂缝等路面质量病害，影响了道路的行车能力。废胶粉改性沥青作为一种新型的路用沥青，对提高路面低温抗裂、抗疲劳、抗老化性能等方面有效果显著，但提高的幅度有限，不能适应南方高温环境下，尤其在高速公路的渠化及重载交通条件下的需要。 　　Domix是德国巴赛尔集团推出的第二代沥青道路抗车辙产品，为表面呈灰黑色的固体颗粒，用高分子聚合物Domix干法与胶粉改性(湿法)进行复合改性，适用于各类型沥青混合料中，能高效的改善沥青混合料的性能，不但成本低，而且使沥青混合料的动稳定度有了更进一步的提高，完全能满足在高温条件下高速公路渠化、重载交通的需要。 　　下面笔者介绍湖南省衡炎高速公路路面AR-ACl3玄武岩AH-70胶粉双复合(Domix)改性沥青混合料上面层施工工艺，包括胶粉双复合(Domix)改性沥青的生产及施工工艺。

　　 　　1、工程概况 　　 　　湖南省衡炎高速公路是交通部规划的江西吉安至湖南邵阳国家重点公路的重要组成部分，主线全长.Km。在路面24合同段上面层采用AR-ACl3玄武岩AH-70胶粉双复合(Domix)改性沥青混合料，工程总长32.Km。路面结构见表1。

　　 　　2、胶粉双复合改性沥青混合料的生产 　　 　　2.1　工艺原理

　　对沥青混合料拌合设备进行必要的改造，增加Domix的投放设备，将Domix干法掺加到高温的矿质集料中去，在热能和机械力的不断作用下，能将固态的Domix颗粒经熔化后形成的胶状物均匀地粘附在集料表面，随即加入一定粘度要求的胶粉改性沥青和矿粉等其它添加剂再按沥青混合料的常规工艺时间拌制成胶粉双复合改性沥青混合料。利用带有保温措施的运输车俩运输到施工现场，由带有加热和自动找平装置的摊铺机摊铺，采用大吨位的钢轮、胶轮压路机碾压成型，使之满足设计要求的使用功能。 　　 　　2.2　拌和场的要求

　　胶粉双复合改性沥青混合料拌和站宜选在远离居民区的下风向，四周空旷、地势较高、地下水位低、环境干燥、交通便利、缩短供电、供料线路，拌和站在工程任务重心位置，但最大供料半径宜不大于30km。 　　拌和场地选定后，应根据集料种类，拌和楼的形状，进行拌和场地的严密规划与布局，场地规划应坚持有利排水，不同车辆分道行驶，降低运输车辆冲突，减少土地浪费，坚持三区分离。 　　应根据路面施工工作量和工程进度要求，选择合适的沥青拌和设备，对于高等级公路，宜选择型以上的大型进口间歇式拌和设备，并必须配备二级除尘设备、热储料仓，必要时配置废粉湿排装置。冷料仓的数量根据集料品种数量而定，也可有富余。并应配制具有一定大小容积，密封效果好的矿粉罐，矿粉罐的大小应与拌和楼产量相匹配，应能满足正常24h连续生产的容量要求。拌和楼周围应全部进行场地硬化处理。 　　沥青拌和楼的安装次序依次为：拌和楼主楼――滚筒烘干机――粉罐――骨料提升机――布袋――成品仓――除尘器――冷提――总配――中心控制室――沥青辅助设施――废粉池――布线――防雷设施安装(部分内容可同时进行)。 　　安装好后，还应对拌和楼进行调试，包括沥青加热辅助系统的调试，包括试压、向导热油循环系统内注导热油以及点火使导热油脱水升温。

　　2.3　混合料配合比设计

　　2.3.1　目标配合比设计 　　AC型沥青混合料可根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种等因索，通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调整确定。根据湖南已在使用的高速公路的沥青混合料的调查资料以及衡炎高速公路的具体条件，AR-ACl3胶粉双复合改性沥青混合料的工程设计级配范围如表2。 　　在湖南大多数地区，因高温持续时间长，为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要，应减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径的集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。 　　确定各层位的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑要求。 　　沥青混合料配合比设计还要考虑到使沥青混合料容易摊铺和压实避免离析。 　　在以泰勒曲线为横坐标的坐标图上，用EXCEL的功能，绘制各种集料及填料的筛分曲线(至少三种粗集料及一种细集料再加填料)进行矿料的级配设计，求出符合要求的混合料的合成级配(S型嵌挤级配)。如表3为以攸县玄武岩为粗集料的配合比设计。 　　对AR-ACl3沥青混合料而言，在确定工程设计级配范围后，以工程设计级配范围矿料级配范分界筛孔2.36的中值、上限、下限三种不同粗细的级配，每种级配按0.3％间隔的5种油石比(一般参照相同工程的最佳油石比作中值)，每种油石比制作4件马歇尔试件作马歇尔试验，用真空法(T－)测定沥青混合料的理论最大相对密度，用表干法准确求出混合料的毛体积相对密度，并绘制混合料的毛体积相对密度(Yf)、稳定度(MS)、流值(FL)、空隙率(VV)、矿料间隙率(VMA)、沥青饱和度(VFA)与不同油石比关系图。但采用S型密实嵌挤级配，往往绘制的各种指标与油石比关系曲线中，密度与稳定度两个指标中有一个或者两个经常不出现峰值。据此，JTGF40-规定以VV为准，确定最佳油石比，但其他指标必须符合规范规定的技术要求。 　　按表4计算沥青混合料的VV、VMA、VFA等相关的体积指标以及稳定度和流值是否符合规定的要求，(稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或者否决的唯一指标)，以目标空隙率所得到的油石比对应相应的各种体积指标及相关的技术指标，与规范中的技术指标相比较，若各种技术指标均符合规范要求，则以此油石比为最佳油石比。　

2.3.2　生产配合比设计 　　沥青混合料必须用电子计算机计量的间隙式拌和楼进行拌和，应按规定方法在热料仓取样用水洗筛法法测试各热料仓的集料通过率，根据各个热料仓矿料的筛分结果，再行进行级配设计，使合成级配尽量接近目标配合比设计的范围，以生产配合比得出的各种集料的比例用基确定每个热料仓的矿料质量(输入计算机)，供拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC±0.1％等3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量，确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±0.1％。

　　 　　2.4　胶粉双复合改性沥青混合料拌和

　　2.4.1　沥青混合料必须采用间隙式拌和楼。集料的来源要从一个联合机组料场进料。拌和厂要配备控制室，拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等参数；每个台班结束时打印出一个台班的统计量，按JTGF40-附录G的方法进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。总量检验的数据有异常波动时，应立即停止生产，分析原因。 　　集料进场宜在料堆平台卸料，经装载机推平后，装载机从底部按顺序竖直装料，减少集料离析。烘干集料的残余含水量不得大干1％。每天开始几盘集料应提高加热温度，并干拌几锅集料废弃，再正式加沥青拌和混合料。集料与沥青混合料取样应符合现行试验规程的要求。从沥青混合料运料车上取样时必须设置取样台分几处采集一定深度下的样品。胶粉改性沥青的制作工艺如图1。 　　2.4.2　胶粉改性沥青加工时应添加稳定剂，保证胶粉在72h之内胶粉不会离析。胶粉改性沥青原则上应在24h用完，当由于不可抗力临时储存时，要将胶粉改性沥青的温度降至-℃范围内存储，存储时间不得超过3d。在较长时间储存再次使用时，应检测胶粉改性沥青的各项技术指标是否满足技术要求。特别是粘度指标达不到技术要求时，则应重新加工或掺加一定剂量的胶粉，重新预混、反应直至满足技术要求才能使用。胶粉双复合改性沥青的拌制温度要严格规范控制(见表5)。 　　2.4.3　拌和时，每种规格的集料、矿粉和沥青都必须按批准的设定量准确计量，其计量误差应控制在规定的范围内并应预先标定。同时要求冷料仓应隔开，装料时不可混杂。 　　2.4.4　拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。添加消石灰、水泥等外掺剂时，宜增加粉料仓，也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅，若与矿粉混合使用时应注意二者因密度不同发生离析。拌和机必须有二级除尘装置，但回收粉不得重复使用。 　　2.4.5　沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于50s(其中干拌时间普通沥青混合料不少于5-10s，改性沥青混合料不少于25s，湿拌时间不少于35s)。沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时间，签发运料单。

　　 　　 　　3、胶粉双复合改性沥青混合料的摊铺 　　 　　3.1　做好摊铺前的准备工作

　　施工前应检查机械设备是否按要求到位且状态良好，并做好施工技术交底工作。对已铺筑的沥青砼中面层钻芯取样，检测铺筑厚度，并按每10m一断面检测中面层的高程和横坡度，以保证胶粉双复合改性沥青混合料的铺筑厚度和横坡度达到设计、规范要求。摊铺前清除沥青中面层上的多余石子和其它杂物。在上面层与中面层之间，应喷洒粘层，并在与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面也应洒粘层，粘层的沥青材料采用改性乳化沥青。 　　 　　3.2　混合料的摊铺

　　沥青上面层采用一台摊铺机作业，根据路面宽度调整摊铺机的宽度；上面层采用平衡梁自动找平的方式来控制高程和厚度。对外形不规则、路面厚度不同、空间受限制以及人工构造物结构等摊铺机无法工作的地方，报监理工程师批准后采用人工铺筑沥青混合料。 　　路缘、边沟、集水井和其它结构物的接触面上应均匀涂上一薄层沥青，然后才能紧靠这些接触面摊铺沥青混合料。 　　在摊铺机就位调整完毕后，对摊铺机熨平板进行预热，温度不低于℃。预热后，把熨平板放置在与松铺厚度等厚的垫块上，垫块要有足够的宽度。螺旋布料器在摊铺机全宽范围内布料均匀后，摊铺机开始平缓起步，待前进6～8m后，按正常速度摊铺。 　　摊铺机保持匀速行驶，且摊铺速度根据拌和能力、摊铺厚度、摊铺宽度等因素确定。上面层摊铺速度初定为1～3m／min。调整振捣梁的振频振幅使摊铺层的预压实度达到85％，以高频低幅为宜，根据试验路现场调整。 　　沥青路面施工的最低气温应符合JTGF40-总则1.0.4的要求，寒冷季节遇大风降温。不能保证迅速压实时，不得铺筑沥青混合料。热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度按JTGF40-中5.2.2条执行。每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。 　　沥青混合料摊铺过程中跟踪检测其宽度、厚度、平整度、路拱及温度，不合格之处及时调整。 　　 　　3.3　混合料的碾压

　　本路段上面层采用以下表6的碾压组合形式。 　　同时，结合试铺现场的外观情况，对靠中央分隔带、摊铺机拼缝、路肩三道薄弱位置由胶轮压路机各加压1遍。 　　 　　3.4　胶粉双复合改性沥青养护

　　3.4.1　开放交通：热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，沥青混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通，最好是冷却一个晚上。需提早开放交通时，可洒水冷却降低沥青混合料温度。 　　3.4.2　交通管制：胶粉双复合改性沥青路面碾压成型之后，在施工路段两端设置路障。在当天铺筑的尚未冷却的路面上不得停放任何机械、设备，同时防止车辆驶入，破坏新铺筑的路面。 　　3.4.3　检测技术指标：按规范JTGF40-质量检测标准对AR-ACl3胶粉双复合DOMIX改性沥青路面进行检测。

　　 　　4、结语 　　 　　通过施工中对该路段各种指标的检查以及竣工验收检查，该路段路面各项性能指标均符合规范及设计的要求，并且路面的抗老化、抗疲劳、抗裂和抗车辙能力都比普通路段有大幅提高，可有效延长公路的使用寿命。本工程在技术创新、降低能耗、环境保护、节约资源、降低成本。缩短工期等方面取得了较为显著的效果。胶粉双复合(Domix)改性沥青混合料技术在我国渠化交通及重载交通的高速公路路面应有较好的应用前景。