论文摘要
近几来，随着高等级公路沥青路面的不断发展，国内沥青路面设计厚度也几经变化，根据陕西省高等级沥青路面存在的主要病害，如车辙、水破坏、坑槽等，为提高沥青路面的结构安全、稳定、耐久等性能，优化沥青路面结构及在中上面层使用改性沥青已进入应用阶段。本文在参考国内外改性沥青混合料沥青路面相关资料的基础上，结合宝鸡至陕甘界高速公路沥青路面工程应用岩沥青改性沥青混合料进行铺筑施工，开展岩沥青（BRA）改性沥青混合料的技术性能研究。本文首先对所研究的对象—布敦岛岩沥青（Buton Rock Asphalt）的元素成分、化学结构及特征等进行分析，同时通过对BRA岩沥青熔融及常规试验，得出岩沥青中的灰分含量，另外因为BRA中的矿物质很细，所以它具有很好的吸收沥青的能力，从而大大改善沥青混合料的胶浆性能。其次，本文结合宝鸡至陕甘界项目的气候、交通流量、路面结构特点等情况，根据工地现有集料和《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中相关的技术要求，现场进行AC-20沥青混合料配合比的设计工作，同时根据不同的岩沥青掺量比选择岩沥青引入后的经济因素，沥青混合料技术指标与SBS改性沥青混合料对比等因素，选取沥青混合料中较为合理且经济的岩沥青掺量。另外，通过对岩沥青改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的性能对比试验，结果表明，岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性能与SBS改性沥青混合料性能相当，但其长期耐久性能优于SBS改性沥青混合料。另外，岩沥青改性沥青混合料综合单价较SBS改性沥青混合料性要便宜，且其属于物理改性，对环境污染及能源消耗也较低。然后，根据室内试验室得出的BRA沥青混合料性能指标，通过现场沥青拌和楼等的调试，最终优化确定合理的BRA沥青混合料生产配合比，同时对按BRA沥青混合料生产配合生产的沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温弯曲等进行测试，并与现行公路规范中的改性沥青混合料的技术要求进行比对，结果表明，BRA沥青混合料的技术性能符合相关SBS改性沥青混合料要求，可进行工程实体的实施阶段。最后，本课题通过BRA沥青混合料在宝鸡至陕甘界项目YK68+800～YK70+800和YK108+410～YK110+410两段中面层试验路的铺筑，进行现场BRA沥青路面施工工艺及质量监控，检测分析BRA沥青路面施工时沥青拌和站的温度、油石比、BRA沥青混合料性能指标、摊铺现场的机械组合方式、压实度、平整度等质量控制情况。结果表明，BRA沥青路面施工的后场拌和站及前场路面施工质量控制较好，施工组织科学，试验路施工质量可控，通过YK68+800～YK70+800试验路近一年的通车，试验路使用效果良好。总之，本课题提出的BRA改性沥青混合料的配合比设计、BRA改性沥青混合料的质量控制、混合料的性能指标、混合料的生产工艺，试验路的施工质量控制等，为BRA改性沥青混合料的进一步推广应用提供了有益的技术参考。