聚氨酯混合料是由聚氨酯胶黏剂、粗细集料等 拌和制成的新型路面材料，相较于沥青混合料，聚氨 酯混合料具有强度高、刚性大、耐久性好、温度敏感 性低、常温下可固化的特点。得益于聚氨酯混合料的优异性能，近年来，有学者在室内试验的基础 上，将聚氨酯混合料应用到工程实践中，设计了透水性聚氨酯混合料，铺筑了步行道试验路；将自主研发的聚氨酯混凝土应用于桥面 铺装；设计了由集料、橡胶颗粒和聚氨酯 胶黏剂拌和制成的大孔隙聚氨酯混合料，并在比利 时根特铺筑了一条 ＰＥＲＳ试验路。为了推广高性能的绿色环保材料———聚氨酯混合料，在前期调研、室内试验的基础上，探讨了聚氨酯胶 黏剂的贮存方式，并对石料、纤维等进行了质量控制；确定了聚氨酯混合料的配合比、最佳用量并测定了黏层油的技 术指标；对于黏层油的撒布施工及聚氨酯混合料的拌和运输、摊铺压实、养护等工序进行了分析研究，依托建德至江山公路工程项目，完成了聚氨酯混合料试验路段的铺筑。对养生结束后的试验路进行检测，检测结果表明：聚氨酯路 面的压实度、平整度、构造深度、摩擦系数及渗水系数分别为９８％、１．１ｍｍ、１．３４ｍｍ、６８ＢＰＮ 及１８５ｍｌ／ｍｉｎ，均能满 足设计要求，证明聚氨酯路面的铺筑及所采用的施工工艺合理可行。试验路段的成功铺筑可为聚氨酯路面推广应用 提供借鉴和参考。 项目路线总长为２３．８０ｋｍ，主线起点位于建德 市西方章南面，终点位于江山市上万西北面，采用一 级公路标准建设，路面结构形式为：４ｃｍＳＭＡ－１３ ＋８ｃｍＳｕｐ－２０的沥青面层＋２０ｃｍ 水泥稳定碎石 基层＋４０ｃｍ 水泥稳定碎石底基层。试验路所在区域衢州市位于长江三角洲地区，属夏热冬冷区，气候 特点表现为夏季高温，降雨量大。试验路段位于道 路交叉口处，全长约４０ｍ，将上面层替换为聚氨酯 混合料，上下面层间撒布有乳化沥青黏层。２．１ 聚氨酯胶黏剂贮存
聚氨酯胶黏剂应密封贮存在阴凉通风处，不得 在太阳下暴晒。非必要情况不能随意打开密封盖，取用后应随时密闭。若经常开盖，表面会形成一层 皮状物，空气中的水便会进入胶黏剂表面，同异氰酸 酯发生反应。此外，聚氨酯胶黏剂在贮存过程中，预聚体中的－ＮＣＯ 会同预聚体中的活泼氢发生反 应，所以应用时若发现聚氨酯胶黏剂的性状有变化，需随时分析其－ＮＣＯ 的含量。２．２．１ 粗细集料
粗集料宜选用玄武岩、辉绿岩等；石灰岩是细集 料的首选，当石灰岩不足或条件不允许时，辉绿岩及 其他一些岩石也可选用。所选用的粗细集料的形状 宜近似正方体且棱角分明，粗集料应具有较高的硬 度且无风化，若集料表面含水量大、存在杂质时，应 先对其进行清洗、干燥去污处理后再使用，同时确保 其技术指标应符合《高等级公路沥青路面设计规范》 （ＤＢ３３／Ｔ８９６－２０１３）及《公路沥青路面施工技术 规范》（ＪＴＧＦ４０－２００４）中相应的规定。
矿粉粒径极小，进行矿粉制备时，应严格控制石 料中的泥土及杂质，且矿粉所用石料必须为石灰岩、强基性的岩浆岩等憎水性石料。制备出的矿粉应具 有干燥且无杂质存在、流动性好等特点，其技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧＦ４０－ ２００４）的规定。２．２．３ 纤维稳定剂
纤维宜采用玄武岩制造，应存放在室内或有棚 盖的地方，纤维必须在混合料拌和过程中能够充分 分散均匀。
２．３．１ 确定各档集料及矿粉用量
依照《公 路 工 程 集 料 试 验 规 程》（ＪＴＧＥ４２－２００５）规定对石料进行筛分试验，得到各粒径石料所 占比例。通过计算调整，使各粒径石料用量接近目 标配合比所规定的用量，从而确定各档集料与矿粉 的用量。
２．３．２ 聚氨酯胶黏剂最佳用量确定
取目标配合比确定的最佳聚氨酯胶黏剂用量５．３％，并选取５．０％和５．６％共３个用量进行马歇 尔试验。聚氨酯混合料拌和工艺为先将配置好的粗 集料、细集料及木质素纤维倒入拌锅中干拌９０ｓ，再 加入聚氨酯胶黏剂湿拌９０ｓ，最后加入矿粉拌和９０ｓ，拌至均匀。通过对马歇尔试验结果计算及分析，最 终确定聚氨酯胶黏剂最佳用量为５．５％。２．４ 清理
原路面表面浮动矿料或杂物应清扫干净，铺筑 聚氨酯混合料前，对原路面表面应进行彻底清扫，清 除纹槽内泥土杂物，风干后均匀喷洒黏层油，施工工 艺按沥青路面施工相关标准进行。
２．５．１ 黏层油技术指标
进行聚氨酯上面层施工前，应先在中面层表面 浇洒黏层乳化沥青后再进行施工，制备乳化沥青的 基质沥青宜选用 Ａ 级道路石油沥青。乳化沥青的选用应基于集料的种类及具体使用环境，乳化沥青 宜存放在立式罐中，并保持适当的搅拌。其贮存期以不离析、不冻结、不破乳为度。面层之间的黏层乳 化沥青用量为０．６Ｌ／ｍ２。
（１）喷洒黏层沥青前，应先将铣刨后的下层表面 清扫干净，并且应吹净表面的浮灰。雨后或用水清洗的面层，水分必须蒸发干净、晒干。
（２）用沥青洒布车喷洒乳化沥青，也可用小型沥 青洒布车人工喷洒，洒布速度和喷洒量保持稳定。
（３）气温低于１０℃不得喷洒黏层油，路面潮湿时不得喷洒黏层油。
（４）喷洒黏层油必须成均匀雾状，在路面全宽范围内均匀分布成一薄层，不得有洒花漏空或成条状，也不得有堆积。喷洒不足的要补洒，喷洒过量处应予刮除。
（５）黏层油撒布应在面层施工前２～３ｄ内进行，为防止黏层油黏轮现象。在此之前做好交通管 制，禁止任何车辆通行。
（６）黏层沥青洒布后，为防止黏层受到外界环境 的污染，聚氨酯路面应在乳化沥青破乳及水分蒸发 后立即进行铺筑。
聚氨酯混合料试验路段铺筑应选连续晴朗的天 气进行，气温宜控制２０℃～３０℃。严禁在雨天或空 气湿度大的天气施工。
３．１ 聚氨酯混合料拌和
聚氨酯混合料采用的拌和工艺属于冷拌工艺，无需加热。应先进行试拌，若试拌效果较好，则开始 正式拌和，见图１。在正式拌和过程中，由于聚氨酯 胶黏剂的特殊性，应着重控制拌和均匀程度及混合 料温度，尽可能防止水的进入。拌和工艺为：加入集 料与纤维干拌３０ｓ，加入聚氨酯胶黏剂湿拌３０ｓ，加 入矿粉再拌和３０ｓ。
于聚氨酯面层采用的级配为ＳＭＡ－１３，纤维 的加入、过多的细集料与矿粉用量增加了混合料的 拌和难度。混合料在拌和过程中容易出现结块、花 白料等拌和不均匀的现象，还有一些混合料易黏在 侧壁及拌和壁上，影响拌和效果。因此应保证混合 料在拌和过程中始终有专业人员监视。聚氨酯胶黏剂的固化速度与温度有关，温度越 高，其固化速度越快。因此在混合料拌和过程中，应 随时对混合料的温度进行测量，确保拌和温度在２５ ±１０℃内。若出现温度过高的情况，应立即停止拌 和，视混合料的固化情况决定是否舍弃。
３．２ 聚氨酯混合料运输
为节约时间，应使用自卸式运输车来运输混合 料，车厢应干燥洁净。聚氨酯胶黏剂易与车厢产生 黏结，且黏结的混合料难以清理，故应在车厢底部及 四周涂防黏薄膜剂。运输车在运输过程中应躲避洒水车及喷水设施 且严禁开空调，防止水滴进入车厢中。运输车应配 备覆盖棚布以防止聚氨酯胶黏剂接触空气中的水分 发生固化。运输车所装混合料不宜过多，若混合料过多，易 在运输途中出现漏料等现象，对环境造成污染。此 外，所装混合料越多，底部混合料承受的重量越大，越容易产生固结。
３．３ 聚氨酯混合料摊铺
聚氨酯混合料摊铺方法可按照传统热拌沥青混 合料的摊铺方法进行。
（１）由于聚氨酯胶黏剂流动性较好，故对聚氨酯 混合料进行摊铺时，应提前设置侧限，防止混合料在 摊铺过程中产生侧向流动。（２）摊铺过程中应避免超速、急停、转弯、速度突 变等现象的发生，应进行匀速地摊铺，尽可能地做到 摊铺均匀。经过前期试铺的不断调整，聚氨酯面层 的摊铺速度易控制在２～３ｍ／ｍｉｎ。（３）依据松铺系数，控制摊铺厚度，试验段松铺系 数取值为１．１，最终结果依据取芯厚度确定。（４）摊铺过程中设专人对已固化混合料进行清 理。施工时应确保边角处无缺料现象。
３．４ 聚氨酯混合料压实
聚氨酯混合料压实工艺与传统热拌沥青混合料 压实工艺有所区别。具体表现为压实遍数与压路机 类型的不同，由于聚氨酯胶黏剂流动性较强，故决定 增加复压遍数，见图３。鉴于聚氨酯混合料具有黏 轮的特点，故决定采用钢轮压路机进行初压、复压、终压。
（１）摊铺结束后应立即对聚氨酯混合料进行初压，初压应选用１０～１５ｔ钢轮压路机，碾压速度为２～４ｋｍ／ｈ，为 保 证 压 实 效 果，碾 压 过 程 应 快 速 完 成，碾压２遍后结束初压。（２）初压完成后应立即对混合料进行复压，复压应选用１０～１５ｔ钢轮压路机，碾压速度为４～５ｋｍ／ｈ，为使路面压实度及混合料孔隙率达到规范要求，碾 压过程中应开启振动，碾压５遍后结束复压。（３）复压结束后应立即对混合料进行终压，终压 仍选用１０～１５ｔ钢轮压路机，碾压速度小于或等于５ｋｍ／ｈ，碾压２遍后结束压实。（４）压实过程中压路机不得中途停留、转向或制动，也不得进行停机、加水、加油活动。
３．５ 聚氨酯混合料养护
将铺筑好的聚氨酯混合料试验路段在常温下进 行养护，养护时间不少于１ｄ。养护期间应封闭交通，严禁车辆通行和行人踩踏。养护完成的试验路段。
从图４可以看出，本次试验路段施工质量优良，表面平整，无松散、裂缝和离析等现象出现，混合料 摊铺均匀，表面无碾压痕迹。４．２ 试验路段检测
对养生结束后的聚氨酯混合料试验路段进行性 能检测。依据《公路路基路面现场测试规程》（ＪＴＧ Ｅ６０－２００８）中的有关规定，采用钻芯法、３ｍ 直尺、铺砂法、摆式摩阻仪、路面渗水仪分别测定试验路段 的压实度、平整度、构造深度、摩擦系数及渗水系数。
通过对聚氨酯路面进行性能检测，试验路段相 关测试结果均满足《公路沥青路面施工技术规范》 （ＪＴＧＦ４０－２００４）指标要求。说明针对聚氨酯路面 所采用的拌和、摊铺、碾压等施工工艺合适。
依托建德至江山公路衢州市横路至航埠段公路工程，探讨了聚氨酯混合料的施工工艺，铺筑了 试验路段并对其进行性能检测，得到如下结论。（１）依据筛分试验确定了聚氨酯混合料生产配合比，通过马歇尔试验法确定了聚氨酯胶黏剂最佳用量为５．５％。对黏层所用乳化沥青进行技术指标的测定及喷洒施工。（２）对聚氨酯路面的主要施工设备进行了合理匹配，确定了聚氨酯混合料的拌和顺序与拌和时间参数，提出了聚氨酯混合料的允许容留时间，制定了适宜的摊铺工艺及压实遍数。（３）对试验路段进行性能检测，试验路段的外观、压实度、平整度、抗滑性能及渗水性能均满足设计要求，证明试验路段所采用的施工工艺合理，为聚氨酯路面的应用和推广奠定了基础。
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