黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司
摘要：无论是何等级的公路都需要开展公路养护工作，提升路面抗车辙能力以及路面使用品质，是开展路面养护工作的最终目标，进而实现公路使用寿命的延长，投资效益也可得到较大幅度的提升。利用高模量改性沥青混凝土技术开展的地方公路养护工作已经取得理想效果。在分析高模量改性沥青混合材料时，需要从多个方面着手，例如应用效果以及作用机理等，还要给予该材料特性应有的重视，为后续各类公路养护工作的顺利开展奠定基础。
关键词：高模量；沥青混凝土；地方公路
大型化以及集装箱化是公路运输发展的主要趋势。不断提升的车辆数量以及车辆重量，都可说明我国在经济发展方面取得的成就，但是会对路面造成直接影响。部分地区可能会涉及到较大的温差以及较低的气温，所以地方公路必须改善自身的抗裂性能与稳定性。这也是在地方公路中应用高模量沥青混凝土的重要因素。发挥其作用与价值，提升地方公路的整体性能与服务质量。改善以往施工中公路存在的多种病害。
一、明确高模量沥青混合料材料的特征与性能
法国是研究高模量沥青混合料的起源国家，高模量沥青混合料是一种全新的材料，主要在路面中使用。提升沥青混合料的模量是高模量沥青混合料的设计思想，其中会使用多种材料与手段。混合料矿料的沥青胶浆性能会通过高模量沥青混合料得以改善。在配置高模量沥青混合料时还要考虑到颗粒形状、沥青含量以及性能等多方面因素，科学控制其级配。沥青混凝土在长时间使用后会出现不可避免的变形问题，加之受到车辆来回行驶的荷载影响，塑性变形的可能性相当大。高模量沥青混合料主要是通过提升路面抗车辙能力的方式，改善塑性变形问题。沥青混凝土的抗疲劳性能也会得到明显改善。
沥青混合料的粘附性能再高模量沥青影响下有所提升，这是逐步提升混合料弹性恢复性能的重要途径。增模改性剂在其中起到的作用不可忽视，再配置高模量沥青混合材料时，可结合实际恰当使用上述材料。混合料为在维持自身温度状态的基础上提升各项性能，需要结合实际将适当的增模改型剂加入其中。混合料在弹性模量方面发生的改变，可说明增模改性剂起到的作用，并通过提升路面整体稳定性的方式，降低车辙出现的可能性。以免道路在长时间使用后性能受到破坏。
二、增模剂作用机理
S308线养护大中修工程使用的RPS高模量增模改性剂，是以高分子聚合物、岩沥青、橡胶粉等多种无机物复合加工而成的黑色颗粒状固体，是一种高效胶黏剂，具有高温稳定、低温弹性、裹覆胶结力强等特点，能极大提高沥青混合料抗车辙动稳定度指标，具有节能环保、可重复利用等特点，符合绿色交通理念。在沥青混凝土中掺入RPS高模量增模剂，可显著提高沥青混凝土材料回弹模量，减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的应变，减少沥青混凝土的不可恢复残余变形，提高沥青路面高温抗变形能力，延长路面的维修周期和使用寿命。
1.沥青混合料内摩擦角得以增加
在与热骨料干拌过程中一部分增模剂融化变软，局部裹覆在石料表面。随后加入热沥青搅拌，搅拌中沥青膜直接与骨料表面的增模剂软化膜紧密接触，在石料与沥青界面之间沥青与软化的增模剂相互渗透，局部强化了沥青膜并形成强大的界面力，阻碍石料在外力作用下界面之间的移动，增加了矿料颗粒间的嵌挤力，使其内摩擦角增大，因而提高了沥青混合料的高温抗变形性能。
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2.受沥青加筋作用影响，沥青混合料的黏聚力不断提升
在混合料运输过程中，部分溶解或溶胀于沥青中的外掺剂，得以在有限的时间内与沥青充分“发酵”融合，形成胶结作用。这些变形体相互间联结（搭接、缠绕）在一起，形成一个立体纤维网状结构，将矿料颗粒牢固地限制在网格内，相当于提高了沥青混合料的黏聚力，从而使沥青混合料抗车辙能力提高。
3.合金晶格歪扭强化基体
通常高分子聚合物在熔融温度以下的游离状态时会呈结晶体状，这种弥散的聚合物晶体使基体沥青在混合料中得到强化，这就是沥青混合料在常温状态下模量比较大的主要原因。在塑料工业的改性实践中，称这种用于改性的聚合物晶体强化了基体的现象为“塑料合金”。
4.沥青中的轻质油分被吸收
增模剂属于高分子材料，可吸收沥青中的轻质油分，从而增加沥青黏度，提高沥青混合料的高温劲度模量，有利于提高沥青混合料抗高温变形能力。
5.发挥嵌挤作用
高模量增模剂在施工中临时软化，然后这些颗粒在碾压过程中受热成型，相当于具有高黏附性的单一粒径细集料填充了集料骨架中的空隙，增加了沥青混合料结构的骨架作用，同时降低了成型路面的渗透性。在与沥青混凝土拌和完成后此种混合料产生了“拉丝”现象，此现象是这种增模剂特有的表象。由此说明高分子聚合物类改性剂在沥青混合料中的桥接、加筋、增黏作用机理，也进一步反映了高分子聚合物类改性剂与沥青组分网络互穿结构的形成机理。
三、应用高模量沥青混凝土取得的效果
1.工程概况
S308线K78-K82、K87-K9898段养护大中修工程共计15km，原路路基宽12m，路面宽9m，两侧为2×0.5m预制混凝土护肩板，外侧为2×2m土路肩，沥青混凝土路面。受重载交通、温差大等因素影响，路面、路基破损严重，路面病害以龟网裂、车辙为主，严重影响了公路行车效率和行车安全。
2.科学设计补强维修方案
方案维持原路技术标准不变，对路面、路基性能进行恢复、补强，特别是对路面严重破损、车辙路段进行彻底挖除换填，然后加铺20cm水泥稳定级配碎石基层+5cmAC—16RPS（4．0‰）高模量沥青混凝土面层。
3.严格的实验检测
为了验证RPS高模量沥青混凝土路面的使用性能，对RPS高模量沥青混凝土路段及普通沥青混凝土路段施工前后进行实验检验和对比观测，主要对车辙深度、平整度、渗水系数、构造深度、摩擦系数及指标进行检测。
结语：沥青混合料的各项使用性能，在加入适量RPS增模改性剂后发生改变。整体呈现出升高的状态，各项指标也发生不同程度的变化。集料颗粒在沥青混合料中始终保持均匀的分布状态，有效改善多种不足与病害。例如裂缝，脱落以及掉渣等。在分析沥青混凝土路面抗车辙性能后可以发现，增模改性剂的使用是提升其抗车辙性能的核心条件，进而将更为安全舒适的行车条件提供给人们。再大力度的养护下，延长路面整体使用寿命。
参考文献：
[1]周庆华，沙爱民.高模量沥青混凝土路面疲劳研究[J].土木工程与管理学报，2013，30（1）：30-34.
[2]刘澔.高模量沥青混凝土桥面铺装材料性能研究及在甘肃高速公路中的应用[D].重庆交通大学，2012.
论文作者:孙路禄
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/5
标签：沥青论文; 混凝土论文; 路面论文; 车辙论文; 性能论文; 公路论文; 作用论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;