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适用于上海地区的改性沥青应用研究
日期:2009-01-17来源:作者:jhhpp
上海地区近年来大规模的城市基础设施建设,品种繁多、质量各异的改性沥青产品开始迅速进入上海市场。由于缺乏应用经验,上海各建设单位必须认真进行材料的选择工作。    为提高上海道路建设单位对改性沥青产品的决策效率和准确度,上海市市政工程研究院自2002年10月起经上海市市政工程管理局授权对“适应于上海地区的改性沥青”进行了调查研究。

    1 上海地区道路应用环境

    上海的经济发展迅速,其市政投资力度巨大,上海与周边的江浙地区构成了一个巨大的改性沥青应用市场。上海地区道路的应用环境有以下特点。

    1)上海特殊的自然条件、城市交通特点对于改性沥青产品的选择具有一定的倾向性。上海地区位于长江中下游,纬度30度的中纬度地区,属于亚热带季风气候。上海地区1月平均气温在3℃左右,最低气温可达-5~-7℃;7月平均气温在27℃左右,最高气温可达36~37℃,极端最高气温曾达40.2℃;年均降水量1 200mm。可见上海地区夏季温度较高,全年又湿润多雨,因此,上海的气候环境容易造成沥青路面出现车辙和水损害。

    2)上海道路交通流量大,重载车数量也大。据上海市车辆管理所最新统计,2002年上海私家车的数量达到142 801辆,本市机动车共计141万辆,交通拥挤;上海又是中国贸易、运输的重要枢纽,所以,重载车数量也非常可观。因此,上海的超载情况比较严重,这样就加重了沥青路面的车辙和水损坏病害。

    改性沥青的评价指标主要以现行交通部标准中的SBS I-D和对PE/EVA的相关指标为基础。建议适当参考SHRP中的PG64-16指标,最好满足PG70-16或更高的指标。

    2 上海地区改性沥青应用情况

    应当看到迅速开放和发展而形成的改性沥青市场已经在上海地区初具规模。目前EVA、PE、PS、SBS等聚合物改性沥青构成上海地区的主要应用材料。

    自上海市市政工程管理局1996年引进奥地利理查德费尔辛格(RF)集团的NOUOPHALT技术开始,本市有关单位进行了多项改性沥青的应用和研究。表1简要汇总了至2003年的上海地区改性沥青的主要应用工程。


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    经过对上海地区的应用情况调研,有如下几个特点。

    1)从上海本地的应用单位来看,从20世纪90年代中后期开始至今10a左右的实践应用,为建设单位积累了一定的工程实施经验和应用设备。

    2)从应用产品来看,近两年来,用SBS改性沥青数量在不断增多;PE改性沥青的主要应用集中在1996年至1998年,即上海改性沥青应用初期,目前正逐渐淡出上海市场;PS改性沥青的特性因复合性能较好,近年仍然应用;EVA改性沥青的应用实例不是很多。

    3)从应用范围来看,EVA改性沥青主要集中在上海的中小跨径钢桥(跨径20-30m)上;PS改性沥青早期曾在钢桥上应用过并主要用于城市非主干道的路面铺筑上,后来用在嘉浏高速公路上也取得了较好的使用效果;SBS改性沥青的应用范围较广,在应用中涉及到高速公路、主干路、交叉口路面,隧道工程内的路面,大桥与钢桥桥面铺装,水泥混凝土的沥青罩面等工程。

    4)从采用的路面结构来看,主要是新建高等级道路、桥梁的路面抗滑层和SMA与透水沥青混凝土等几种新类型混合料。特别是近年来SMA的推广应用,为改性沥青的市场拓展提供了良好的条件。

    3 上海地区改性沥青应用问题

    因为初期经验不足,有些改性沥青的应用出现了问题,比如1999年浦东新区南干线的部分SMA改性沥青路面出现局部泛油现象,以及早期外环线上PE改性沥青应用段因为大量超载车等问题,出现大面积的损坏。PS与SBS等改性沥青因为应用时间较短,还未看到过大的破坏现象出现。

    但近四五年由于更多的建设队伍开始承担改性沥青道路的施工工作,对改性沥青的应用经验还有待提高。特别是改性沥青路面的施工控制与监理工作有待提高。

    4对上海地区改性沥青应用建议

    根据上海地区改性沥青工程应用的经验及室内试验结果汇总,得到上海地区常用改性沥青的主要功能表(见表2)。


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    根据现有的调研数据,对于目前上海地区常用的改性沥青产品有如下应用结论:

    1)EVA改性沥青曾在本市的中、小型钢桥上得以较多的应用。所以,对于此类改性沥青,仍建议用于中小型钢桥的铺装层上。

    2)PE改性沥青在水泥混凝土基层的沥青路面中能够适用,但在三渣基层的沥清路面中应用时可能会产生裂缝。所以在上海目前工程现状下,PE改性沥青可用于高架道路、水泥混凝土桥梁等工程。

    3)PS改性沥青为SBB和PE的两种改性剂混合后的复合改性沥青。该改性沥青的路用性能良好,技术指标介于PE改性沥青和SBS改性沥青之间。实践表明,该复合改性沥青可用于水泥混凝土桥面的铺装层、高架道路、匝道和高速公路。

    4)SBB_改性沥青在上海未见工程应用,所以课题组认为,在推广应用中应谨慎使用。

    5)SBS改性沥青是目前全世界用得最广泛的改性沥青。我国及上海市的应用实例都表明,该沥青有优良的路用性能。因此,只要在造价允许的前提下,该改性沥青可用于各类工程。

    综合以上情况,综合考虑各改性沥青的价格和施工成本,为提高各建设部门对于改性沥青的决策效果,特将推荐的各种改性沥青相对应适用工程类型和应用级配列于表3和表4。


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