多空隙沥青混合料及其胶结料的应用与研究现状

多空隙沥青混合料及其胶结料的应用与研究现状

杜宇兵，王立鹏

贵阳市交通基础设施建设服务中心，贵州 贵阳 550000

摘要：国内外研究表明多空隙沥青路面凭借其较大空隙率具有透排水与降噪功能。文中通过总结多空隙沥青路面在国内外的发展应用现状，发现影响多空隙沥青混合料性能最为重要的因素是使用的沥青胶结料的性能要足以满足其大空隙率的特性。发现多空隙沥青混合料的胶结料推广应用的最大阻碍是过于高昂的造价，提出采用橡胶粉和高黏改性剂对基质沥青进行复合改性，一方面可以减少高黏改性剂的用量降低成本，另一方面也可以合理利用废旧轮胎。如此既节约了成本又使轮胎废弃物得到再次利用，实现节能减排和环境保护。

关键词：道路工程；多孔沥青混合料；高黏沥青；应用与研究现状

0 引言

随着交通事业与城市化进程的快速发展，道路交通量日益增加，给我们带来了交通噪声污染和城市内涝的的问题，严重影响了人们的生活环境与状况，而多空隙沥青路面以其拥有较大的空隙率能够减轻人们所面临的上述问题。然而多空隙沥青路面较大的空隙率使沥青胶结料与空气接触面积大，沥青胶结料易老化，且易长时间遭受水的侵害。故对于多空沥青混合料路面胶结料必须具有较强的粘附性、耐久性、耐水性、耐流动性等一般沥青不可比拟的性能。

1多空隙沥青路面国内外研究应用概况

多空隙沥青路面以优良的路用性能，突出的透排水与降噪功能，使其从英国1967年修筑第一条试验路段以来就持续不断受到道路工作者的重视。世界各国也相继开展了针对多空隙沥青路面的相关研究与改进工作。

各个地区和国家对多空隙沥青路面的关注点和研究重点不尽相同，欧洲重点关注多空隙沥青路面的降噪功能，日本研究重点在透排水功能上，美国以各个州不同关注和研究的重点不同。我国多空隙沥青路面主要以欧洲和美国的技术引进为主，目前国内已有同济大学、西安公路研究所、东南大学、长安大学等高校和研究单位在室内对多孔沥青路面的配合比设计、路用性能以及排水降噪机理进行了初步研究，形成了一些研究成果。但是在国内的实际工程中的应用相对较晚， 2001年上海浦东路桥建设股份有限公司引进日本技术并且在浦东北路修筑了1.4公里试验路， 2003年17km西咸机场机场高速，2005年17km盐通高速，2008年21km宁杭高速，2009年21km西安机场专线，2009年浦东31km中环线、机场北通道等等。日本技术在中国运用起到了良好的效果，这主要原因是日本的自然气候与交通环境与中国的相似性，而日本多空隙沥青路面的成功主要得益于高黏度沥青改性剂TPS对沥青胶结料的改善作用。随着多空隙沥青路面的发展，国内道路工作者在日本技术的基础上研发出了国产的高黏沥青改性剂，比如浦东路桥的RST改性剂、深圳海川的SINOTPS，可以看出多空隙沥青应用于研究的关键点就于在胶结料的性能。

2多空隙沥青混合料胶结料应用概况

在多空隙沥青路面的发展过程中，各国对各种沥青胶结料都进行了相关不同的尝试，既有基质沥青，也有改性沥青，它们之中既有成功的也有失败的。并且在对胶结料的分级上也存在着不同的标准，有的按针入度分级系统进行分级，有的按黏度分级程序进行分级，有的按Superpave（PG）性能分级系统进行分级。欧洲的沥青胶结料主要采用针入度分级，美国所使用的沥青胶结料很广泛，既有黏度分级也有PG分级。

欧洲一般采用聚合物改性沥青，常见的聚合物类型有SBS和EVA。英国允许采用苯乙烯丁二烯橡胶（SBR）；奥地利SBS、EVA、SBR和橡胶改性沥青都是允许的；奥地利与瑞士同时也允许采用未改性的沥青胶结料。美国对于多空隙沥青路面所采用的胶结料类型主要集中在SBS改性沥青与橡胶改性沥青上。日本经过多年实践，提出了独特的高黏度改性沥青概念，即60℃绝对黏度在20000Pa·s以上的改性沥青，这一概念已被我国在内的东亚以及东南亚地区所接受。

然而，目前高黏沥青的价格昂贵，严重地阻碍了多空隙沥青路面实体工程的推广应用。为促进多空隙沥青路面在国内的发展应用，需要研发低成本的高黏沥青。橡胶轮胎等废弃物是良好的沥青改性剂，并且橡胶粉也可以单独改性为高黏度沥青，只是改性效果较差，因此可以结合利用橡胶粉和高黏改性剂对基质沥青进行复合改性，一方面可以减少高黏改性剂的用量降低成本，另一方面也可以合理利用废旧轮胎。如此既节约了成本又使废弃物得到再次利用，实现节能减排和环境保护。

3结论与展望

多空隙沥青路面以其较大的空隙率而拥有良好的透排水和降噪功能，逐渐受到道路工作者的重视，本文通过总结研究多空隙沥青路面从欧洲、美国和日本发展到进入国内，经过国内的探索应用可以得到以下结论：

多空隙沥青路面起源于西方国家，并且不同国家侧重其透排水或降噪性能各有不同；国内多空隙沥青路面的发展得益于日本技术的引进，并且国内逐渐意识到沥青胶结料是决定多空隙沥青路面路用性能最为重要的关键因素之一。

多空隙沥青混合料的胶结料特性具有较为苛刻的要求，最为重要的指标是60℃黏度需要达到20000 Pa·s，由于高黏沥青概念的进入，高黏改性剂的引进和自主研发才促使了目前多空隙沥青路面在国内发展应用，但是相对于普通改性沥青，高黏沥青的改性成本仍然较高，这也是阻碍多空隙路面发展应用的关键要素。

为了降低高黏沥青成本，可以结合利用橡胶粉和高黏改性剂对基质沥青进行复合改性，一方面可以减少高黏改性剂的用量降低成本，另一方面也可以合理利用废旧轮胎。如此既节约了成本又使废弃物得到再次利用，实现节能减排和环境保护。

参考文献(References)：

[1]中华人民共和国交通部.公路沥青路面施工技术规范（JTG F40－2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

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[4]陈拴发，陈华鑫，郑木莲.沥青混合料设计与施工[M].北京：化学工业出版社，2006.

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