橡胶沥青范文

导语：如何才能写好一篇橡胶沥青，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]橡胶 沥青 应用

中图分类号： TU535 文献标识码： A

我国幅员广阔，目前正处于高速公路快速发展期，由于气候条件和自然环境差异较大，加之超载现象十分普遍，对公路路面提出了较高的技术要求。废胶粉用于筑路工程 ，可以在提高各种使用性能的同时大大降低建造成本和养护费用，并同时还可以降低行车噪音提高居民生活质量。橡胶沥青生产可环保利用废旧轮胎，符合国家提倡的“建立节约型社会”、“发展循环经济”等政策，橡胶沥青在道路工程中的应用得到各级政府的大力支持。

一、什么是橡胶沥青

根据美国ASTM定义，橡胶沥青橡胶沥青（AR）就是“沥青”、回收轮胎橡胶和某些添加剂混合而成的胶结料，橡胶成分最少占到总量的15%，并且与热沥青，橡胶颗粒产生融涨。根据定义，橡胶沥青是用“湿法”生产的。橡胶沥青在高温条件下和在高速剪切下生产，促进了沥青和橡胶成分间的物理反应，使橡胶颗粒悬浮在沥青中。多种石油产品和添加剂可以用来降低粘度，以方便喷洒、提高可施工性。

在公路建设中，工程技术人员尝试使用了多种路面技术。橡胶沥青技术以其环境友好、节约资源的优势有着良好的发展前景，正在为各国所重视。

二、橡胶沥青发展史

最早橡胶沥青的文献见于1843年的英国专利。

橡胶沥青材料在上世纪50年代开始在美国就用作接缝填缝料、补丁和薄膜。之后美国进行了大规模的实验研究，对这个领域的兴趣和相关工作不断增长，专利申请的数量也在不断增加。1960年三月，沥青协会在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨会。查尔斯麦克唐纳在60－70年代在橡胶沥青材料上做了大量工作，他开发了生产橡胶沥青的“湿法”（也称为麦克唐纳法）。从上世纪6、70年代以来，美国、瑞典、英国、比利时、法国、南非、日本、澳大利亚和印度等国先后开展了橡胶沥青和橡胶粉改性沥青混凝土的应用研究。1991年美国国会通过了陆上综合运输经济法案（又称冰茶法），要求从1994年，凡使用联邦经费购买热拌和沥青混合料都必须将5%的经费用于废橡胶沥青混合料。以后每年递增5%，直至1997年达20%。

南非自上世纪60年代研究橡胶沥青，至今已有几十年的研究与应用历史，并形成了一套理论及工艺，技术上已经趋于成熟。据统计，目前南非60%以上的道路沥青使用橡胶沥青，而且根据他们的经验，认为对于重载交通环境，橡胶沥青路面更加有利。

法国在1900年铺筑了第一条橡胶沥青路面。同时法国也是多孔性路面的发源地。研究与应用的实践表明：采用橡胶沥青铺筑的多孔性路面，比普通多孔性路面在保持排水性能、抵抗重交通、抗剪切和不良气候影响等方面有的优势。

瑞典、日本等国还将废旧轮胎橡胶颗粒用于防冻路面。该路面的概念是在60年代由瑞典道路研究所提出。日本从70年代末期开始进行防冻路面的研究开发。

国外技术在特定的环境下是成熟的。当前国际上一些先进技术纷纷引入国内，但是针对我国非常的交通环境、复杂的自己环境和超常的建设速度，橡胶沥青应用需要本土化研究。

2001年交通部科教司、西部办在第一批交通部西部科技项目专门立项开展《废旧轮胎胶粉用于筑路的技术研究》，该研究主要以干拌工艺为主研究。2003年北京交通委《废胎胶粉改性沥青应用研究》项目立项，2006年结题，该项目以湿拌工艺为主研究，取得了重要的研究成果，编制了我国第一部地方性的应用指南《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》，为我国今后大规模推广使用橡胶颗粒路面技术奠定了基础。2004年从美国引进了第一套橡胶沥青加工设备、第一台橡胶沥青热洒铺设备。交通部公路院和道路学会在北京联合召开第一次“橡胶粉改性沥青及混合料应用技术国际研讨会”。2006年交通部公路院和中国公路学会道路分会在海南召开了“橡胶沥青在路面工程中应用技术交流会”。国家发改委于2007年9月8日发文推广橡胶沥青。同时北京市路政局于2007年3月13日《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工指南（试行）》确定，从该年起北京道路大修中将推广使用橡胶改性沥青铺筑道路，橡胶沥青混凝土在首都机场南线高速、奥运工程中全面使用，第一条交通部科技示范工程 实施。2008年，编制了交通部《废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》，出版了《橡胶沥青及混凝土成套技术》。由国际橡胶沥青路面协会和江苏省交通厅主办的第四届国际橡胶沥青大会在南京开幕。经过了20年的摸索，10年的发展，中国橡胶沥青技术逐渐形成。

三、橡胶沥青特点

“橡胶沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉，作为改性剂添加到基质沥青中，在一个专门的特殊设备中，经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。

橡胶沥青混合料使路面能够：

1.提高耐久性。

2.提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝和反射裂缝抵抗能力，因为胶结料含量高，弹性好。

3.减轻温度敏感性。

4.提高抗老化、抗氧化能力，因为胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂。

5.提高抗车辙（永久变形）能力，因为橡胶沥青粘度高，软化点高，弹性恢复好。

6.理低的路面养护费用，因为中路面耐久性和性能得到提高。

7.减少施工时间，因为层厚较薄。

8.使用废料，节约了能源和自然资源。

9.提高安全性，因为橡胶沥青中炭黑能够使路面长期黑，与标线对比度高。

四、橡胶改性沥青的应用

橡胶沥青用在各种沥青路面结构中作为胶结料，包括表处和热拌混合料，也可用作填缝材料，而且抗裂性能、抗疲劳性能更好。

1． 路、桥面防水黏结层

2． 抗车辙型沥青混凝土

3． 低噪音沥青混凝土

4． 抗裂沥青混凝土

5． 排水沥青混凝土

6． 融雪沥青混凝土

7． 低造价公路

橡胶沥青不适合的地方一般都与施工有关，因为摊铺温度低或者施工各季节晚，温度就变得更为关键，橡胶沥青路面不适用于下列情况施工：雨天；寒冷天气；旧路面裂缝严重，宽度超过12.5mm，又没有交通量和弯沉数据；主要依靠手工作业的地方；拌和站距离工地过远，不能保证混合料摊铺碾压温度。

橡胶沥青很有用，但是不能解决所有路面问题，橡胶沥青必须适当地选择、设计、生产和施工，才能提高路面性能，路面结构强度要满足要求，排水设施要适。

结束语

用橡胶沥青混合料铺筑的路面，在降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄沥青路面厚度、延长路面使用寿命、减轻行车噪音等方面都有明显的优势，是解决我国当前面临的重载交通、早期损坏问题的有效途径。另外，铺设橡胶沥青公路还可以节约建设投资，具有良好的应用前景。橡胶改性沥青技术的推广是完全符合我国可持续发展和建设节约型社会的发展战略。

参考文献：

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关键词：橡胶沥青；橡胶粉；性能分析

中图分类号：V438+.1文献标识码：A文章编号：

1．橡胶沥青定义及分类

橡胶粉改性沥青是指采用废旧轮胎经粉碎后制成的胶粉（橡胶粉细度一般为20-80目）作为改性剂，通过特殊的生产工艺得到的能够改善混合料性能的沥青结合料。在普通沥青中加入橡胶进行改性后，其针入度减小，粘度增大，软化点提高，具有较高的抗车辙能力和抗推移拥抱的能力。同时，在沥青中加入胶粉提高了沥青的柔韧性，改善了沥青的低温性能和抗疲劳性能。由于加入橡胶粉后沥青的粘附性增加，石料表面粘附的橡胶沥青膜厚度增加，因而提高了沥青路面抗水损害性能和耐久性，延长了公路的使用寿命。此外，用橡胶沥青和单粒径集料制成的橡胶沥青薄膜能够明显防止和减少沥青路面反射裂缝，大大延长路面裂缝的反射时间。表1为橡胶沥青技术标准。

目前国内按照生产工艺分成两种方法。一种称之为干法，另一种称之为湿法。干法是将废胶粉直接喷入沥青混合料拌和鼓中拌和，胶粉的添加量一般为混合料的2-3%，所得到的混合料称为橡胶改性沥青混合料。由于胶粉仅作为填料，对沥青改性效果只能通过沥青混合料性能的改变来反映，其均匀性控制和改性效果检验较困难，另外，存在胶粉损失和环境污染等问题，故使用范围受到限制；湿法是将胶粉先在180-200℃的热沥青中混合，通过机械能和热能及化学的方法，使胶粉降解，形成稳定分散的橡胶粉改性沥青，胶粉的添加量一般为沥青的15-20%。湿法，按工艺又分为溶胀法（以物理混合为主）和发育法（以化学变化为主，也存在一定的物理变化）。

2．橡胶沥青的优点

2.1提高沥青的黏度

黏性是沥青高温稳定性的重要指标，黏性高的沥青不仅抗变形能力增强，而且加强了沥青与碎石的黏结力，具有更好的封水性能。有资料显示，20%胶粉含量的橡胶沥青，在190℃时的动力黏度与4%SBS含量的改性沥青在135℃时的动力黏度值相当，约3Pa.s；橡胶沥青的软化点较基质沥青提高约10℃。

2.2改善沥青的低温性能 沥青的低温性能是指低温的脆性和抗裂性。据南非某公司试验比较，橡胶沥青的弗拉氏脆点与4%SBS改性沥青比较，降低约9℃，达-17℃至-19℃。橡胶沥青良好的低温性能，在寒冷地区将会明显减少路面开裂，延长路面使用寿命。

2.3抗老化、抗疲劳性能明显提高

大量废轮胎胶粉的加入，不仅为沥青增加了抗老化、防氧化和热稳定性，而且由于轮胎橡胶优异的弹性也在较大的温度区间为沥青路面提供了柔性以及耐疲劳和抗裂纹能力，从而延长路面的使用寿命。有资料显示，橡胶沥青路面可提高路面使用寿命1~3倍。

2.4提高行车的舒适性和安全性

由于橡胶路面的柔性，将缓冲路面局部不平整引起车辆的震动，改善轮胎与地面的附着性能，缩短制动距离，从而使车辆的舒适性和安全性都得到改善。2.5降低行车噪音

橡胶沥青路面车速在50-100公里/小时， 噪音将降低3-8分贝。

3.影响橡胶沥青及橡胶沥青混凝土质量的因素

3.1 生产工艺

目前应用橡胶改性沥青技术主要有干法处理和湿法处理两种，由于干法处理是将橡胶屑作为填料直接加入到烘干的集料中，搅拌时间很短，在橡胶屑与沥青之间无法发生反应作用，因此通常不会产生很多改性作用。这种方法目前应用不多。

早期的湿法处理方式是将基质沥青温度加热到170℃左右，将橡胶屑的粒径尽可能的磨细（如100～200目），这种方式由于生产工艺、成本、处理时间大等问题，后来没有获得大面积推广；20世纪60～70年代，美国亚利桑那州C.H.McDonald开发了一种McDonald湿式处理法，这种工艺将基质沥青超高温加热到190～218℃，并将橡胶屑颗粒在这样的高温下在沥青中浸泡溶胀而与沥青的轻质油分形成一种凝胶（Gel）状的物质。后来这种工艺获得巨大成功，当前主要应用这种方式。

（1）橡胶屑的材料、颗粒细度、加工工艺、掺量选用废旧轮胎最好是大车轮胎中的花纹轮胎，因为这种轮胎天然橡胶含量多，容易降解；小车轮胎中使用的子午线轮胎由于的合成胶较多，不易降解；关键是掌握与控制大小车轮胎粉的比例，使生产的橡胶改性沥青性能稳定。

（2）橡胶沥青所具有的特性与橡胶屑的颗粒细度有很大关系，以往的观点认为橡胶屑的颗粒越细越好，但通过实践证明，在沥青混合料中，橡胶屑的最佳颗粒大小应该是橡胶屑在高温的沥青中浸泡后，与沥青中的轻质油分发生溶胀，仍然保持着固体颗粒核心。因此，对橡胶沥青混凝土来讲，最佳的橡胶屑颗粒应为20～40目，即颗粒比较粗；对应用于橡胶碎石封层和应力吸收层应用的橡胶屑，应用颗粒细度为40～60目左右的，即比较细。

（3）橡胶沥青的加工目前有很多方法，比较好的方式是低速煎切工艺，传统的高速煎切工艺（即胶体磨）通过实践证明，加工的橡胶屑生产的橡胶沥青黏度不如低速煎切工艺黏度高。橡胶屑的掺量一般为18－24％。

3.2沥青混合料的级配

橡胶沥青混凝土的级配一般为断级配，但也可以作为改进型的密级配沥青混凝土，同样也可以用于SMA路面中。

3.3温度的影响

温度是橡胶沥青制作过程控制的重要参数之一。温度对橡胶沥青反应时间有较大影响，因此，反应温度不能太低。胶粉改性沥青反应温度190℃~210℃。 提高掺配罐的温度不是一件容易的事，一方面是加入20%常温胶粉对基质沥青降温过多，计算表明200℃的基质沥青加入20%常温胶粉，平均温度将降至约163℃；另一方面是短时间补充过多热能有一定的困难，这不仅需要较大热源，而且传热系统也变得复杂。 高温下制作的橡胶沥青不宜长时间存放，以防止材料特性发生变化，降低使用性能。为此，橡胶沥青宜采用现场改性，就地使用，这不仅是为了防止材料降低性能，而且减少再次升温需要消耗的热量。如果橡胶沥青需要储存的话，应降低储存温度。

4.橡胶沥青与SBS沥青混合料经济比较

对橡胶沥青的应用作出全面的评价，不仅要看它的技术可行性，还要看它的使用经济性，并与其他沥青使用价格相比较。根据最近的材料价格：SBS20000元/吨，40目的废旧橡胶粉4000元/吨（40目以下价格更低），基质沥青5000元/吨。计算常用配比：SBS添加5%、胶粉添加20%时，一吨SBS改性沥青与橡胶沥青的价格.1吨5%的SBS改性沥青与20%的橡胶沥青的价格参考价格： SBS改性沥青6000元/吨，橡胶粉改性沥青5800元/吨。

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关键词：废旧橡胶粉 改性沥青 种类 细度 橡胶沥青性能

引言

伴随着现代交通量大幅增加、车辆大型化、超载运输、渠化交通等现象的出现，普通沥青已不能满足现代化公路交通的要求，但由于改性沥青的价格过于昂贵，橡胶改性沥青顺其自然的成为交通建设的首选材料之一。与普通沥青路面相比，橡胶粉改性沥青铺设的路面，不仅有耐用、噪音低、裂纹少、耐久性好、使用寿命长等优点，还能缓解废旧轮胎带来的环境压力。同时随着废旧轮胎胶粉加工工艺的改善，废旧轮胎胶粉的生产成本不断降低，从技术和经济的角度上为橡胶改性沥青的应用和普及提供了可能。工程实践中，废旧轮胎橡胶粉沥青也得到很好的应用。然而，以往对废旧橡胶粉改性沥青的研究焦点大多是传统的路面性能，本文通过室内试验，研究了废旧橡胶粉的种类、细度对橡胶沥青性能的影响。

1试验方案

1.1原材料

（1）橡胶粉

本文采用货车废旧轮胎橡胶粉和小汽车废旧轮胎橡胶粉进行试验，选取三种细度：20目，40目，60目。橡胶粉性能满足技术要求。

（2）基质沥青

不同标号基质沥青由于组分有所不同，改性效果也有所差异。试验中采用Shell-70 基质沥青，技术指标如下：针入度（25℃，100g，5s）71（0.1mm），延度（5cm/min，15℃）>150（cm），软化点50.7（℃），含蜡量1.79%，密度（15℃）1.014（g/cm3）。

1.2试验方案

为了分析废旧橡胶粉种类及细度对橡胶沥青改性效果的影响，分别采用两种不同种类（货车和小汽车）废旧轮胎、三种不同细度的橡胶粉（20目、40目和60目）对基质沥青进行改性。采用油浴加热制备橡胶沥青，橡胶粉掺量为20％，油温175±5℃，搅拌速度1000转/min，搅拌时间为60min。

2橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响

选取货车和小汽车废旧轮胎橡胶粉，细度分别为20目，40目和60目，在橡胶粉掺量和拌和温度一定的情况下进行改性，改性后的沥青性能如表1。

表1 不同橡胶粉种类和细度对应的橡胶沥青性能指标

加入废旧轮胎橡胶粉后，货车轮胎橡胶粉改性沥青和小汽车轮胎橡胶粉改性沥青都表现出了良好的改性效果，沥青的针入度下降，软化点提高，废旧轮胎橡胶粉改性后沥青高低温指标满足PG 82-28的性能要求，沥青的高低温性能都得到了改善。31℃时对应的G*sinδ值在300kPa左右，远小于上限要求5000kPa，表明用上述种类和细度橡胶改性的沥青具有较好的抗老化和抗疲劳性能。

用货车轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青常温和高温性能均优于用小汽车轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青，前者老化后抗疲劳指数也相对较小，其抗老化性能和抗疲劳性能也优于后者。从低温时蠕变劲度S来看，货车轮胎胶粉橡胶沥青也占明显的优势。从弹性恢复来看，货车轮胎同样要比小车轮胎的弹性恢复性能要好。

对不同细度橡胶粉改性沥青的各项指标进行对比可以看出，20目橡胶粉改性沥青的高温性能优于40目和60目橡胶粉改性沥青，但低温和抗疲劳性能则比较接近。由于20目橡胶粉粒径较大，溶胀后与沥青形成的网格状态更加显著，橡胶沥青相对流动时会造成较大的粘滞阻力，试验中表现为沥青的粘度增加，高温性能提高。

综合而言，货车废旧轮胎橡胶改性沥青性能总体上要优于小汽车废旧轮胎橡胶改性沥青，其中20目的货车废旧轮胎橡胶改性沥青性能相对而言最好。

3结论

加入废旧轮胎橡胶粉以后，沥青的路用性能得到明显改善。针对不同的橡胶粉种类和细度进行室内试验，得到如下结论：从橡胶粉的种类考虑，货车废旧轮胎橡胶改性沥青的常温和高温性能均要优于小汽车废旧轮胎橡胶改性沥青，20目橡胶粉改性沥青的高温性能优于40目和60目橡胶粉改性沥青，但低温和抗疲劳性能则比较接近。在实际改性过程中宜优先采用20目货车废旧轮胎橡胶粉对基质沥青进行改性。

参考文献：

[1]盛兴跃，兰承雄，牟建波，林琳.SBS改性橡胶沥青性能研究[J].公路交通技术，2008

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关键词：橡胶沥青；流变性能；评价方法；影响因素；性能对比

中图分类号：U416. 217 文献标志码：A文章编号：

Abstract: Rheological properties of is a Guiding significance for further enhance the advantages of asphalt rubber. For the rheological properties of asphalt rubber state at home and abroad , In this paper, Describing the methods of evaluation, affect factors of rubber asphalt. This paper propose the Insufficient of asphalt rubber’s rheological properties study for research at home and abroad:1、Rubber asphalt rheological model different from the traditional asphalt, still use traditional methods to evaluate the Insufficient rubber asphalt becomes shortage;2、Asphalt rheology is not equivalent to the merits of the performance with the mixture，evaluation of different performance of modified asphalt mixture to combine the performance impact of specific factors: Whetstone ratio, mixture gradation, etc.

Keywords: rubber asphalt; rheological properties; evaluation methods; factors; performance comparison

0引言

从轮胎中回收的橡胶作为一种弹性粘合添加剂已经被广泛地应用在路面工程中。破碎轮胎胶粉改性沥青展现出良好的力学性能，提高了路面的耐久性，减少了反射裂缝和良好的抗疲劳性能。此外，从环境的角度来看，废旧轮胎橡胶作为沥青改性剂来使用对解决资源的浪费和轮胎的处置是有利的。

流变学研究简单来说就是研究材料的流动和变形的发生与发展的一般规律的科学。流变性是指物体受力变形与时间关系的性质。常规沥青混合料和橡胶粉改性沥青混合料在受剪切作用的时候大致会显示出剪切增稠( 即膨润性) 、牛顿体、剪切变稀( 即假塑性)等性质。本文在参考国内外文献的基础上，对评价橡胶沥青流变性的方法、影响沥青流变性的因素以及与其它改性沥青流变性的对比结果进行了评述。

1橡胶沥青的流变性质

流变性研究简单来说就是研究材料对所施加应力的时间- 温度响应。室内试验结果表明，177℃时橡胶沥青在恒定外力剪切作用下，其粘度随外力作用时间的长短而发生变化，当改为较弱的恒定外力作用，其粘度又随时间逐渐恢复。这是因为橡胶沥青沥青在外力的作用下，内部结构会发生破坏，使得分子排列有序化，使得粘度降低。而在破坏的同时，结构也在重新形成，破坏速率随时间而减小。这类流体的流变行为是属于具有时间依赖性关系的系统，其特点是切变速率不仅依赖于所施加的外力的大小，而且还依赖与切应力所施加的时间的长短。橡胶沥青的流变行为属于典型的正触变性流体，即恒定剪切速率下出现剪切变稀现象。

2 橡胶沥青流变性能的评价方法

2.1广义Maxwell 模型

F. J. Navarro 等人利用广义Maxwell 模型研究橡胶粉改性沥青的动态线性粘弹性性质, 发现使用橡胶粉的加入对高温下的储存模量和损失模量都有显著的提高, 而对低温下的两种模量则有显著的减小。橡胶沥青增强了粘弹性性质, 比常规沥青具有更高的粘性。广义Maxwell模型是由许多Maxwell体并联而成如图1，设单个Maxwell模型共有n个，每个模型包含的常量分别为E，η，E，η……，对于单个Maxwell模型，其应力应变关系为：

（1）

以上n个这样的方程可以得到： （2）

其中p、q为系数。Maxwell模型具有以下两个性质：1、在应力长期作用下应变能无限增长；2、在瞬时加载情况下，有瞬时应变产生。

2.2动态剪切流变试验

美国战略公路研究计划（SHRP）在沥青结合料路用性能规范中提出评价沥青结合料高温稳定性和中等温度条件下疲劳特性的指标是采用动态剪切流变仪（DSR）。通过测量沥青胶结料的复数剪切模量（G）和相位角（δ）来表征沥青胶结料的粘性和弹性性质。G是材料重复剪切变形时总阻力的度量, 包括两部分：实数部分储存弹性模量（G′）和虚数部分损失弹性模量(G″)。δ是由于材料粘性成分的影响, 当对材料输入正弦应力与产生的正弦应变响应不同步, 滞后一个角度而产生的。G′、G″和δ的关系表示如下：

G′= Gcosδ

G″= Gsinδ (3)

tanδ= G″/G′

SHRP在沥青结合料路用性能规范中要求对原样沥青及旋转薄膜烘箱老化后残留沥青分别进行DSR试验来评价沥青的抗永久变形能力。SHRP规范定义G/sinδ为车辙因子, 其值越大，表明沥青的抗永久变形能力越强。因此以最高路面设计温度下沥青结合料的DSR 试验指标G/sinδ作为沥青结合料的高温评价指标, 沥青材料的G/sinδ指标应满足以下要求:1、原样沥青的G/sinδ不得小于1.0kPa；2、RTFOT后残留沥青的G/sinδ不得小于2.2kPa。这一试验适用的温度范围为5-85℃，G在0.1-1000 kPa范围内。

同时, SHRP采用经过旋转薄膜烘箱试验及压力老化后的沥青在中等路面设计温度下沥青结合料的DSR试验指标Gsinδ作为沥青结合料疲劳耐久性指标, 值越大表明重复荷载作用下的能量损失速度越快。有试验研究证明, 沥青混合料的疲劳损伤、疲劳寿命与循环加载过程中的能量损失具有比例关系, 因此, 较小的Gsinδ占数值代表较好的疲劳抵抗能力。SHRP规定, 经过旋转薄膜烘箱试验及压力老化试验后沥青的Gsinδ不得大5000kPa。

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1.1橡胶改性沥青碎石封层技术的路用性能道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶改性沥青碎石封层主要通过依靠碎石封层的专用设备以及同步碎石封层洒布车来进行施工的，更好地完成沥青及单一粒径石料的洒布，这在整个施工过程中都是非常重要的，在最短时间内可以很好地完成骨料以及黏结料的黏结作用，道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术通过胶轮压路机进行的多次碾压，在行车荷载的碾压情况下可以形成更好的沥青碎石面层。因此该项技术已经非常广泛的应用到了公路路面的表层以及下封层和应力吸收层以及桥面防水的施工环节。

1.2橡胶改性沥青碎石封层作用机理道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶改性沥青碎石封层主要就是用橡胶粉进行改性沥青的结合料进行碎石封层的施工。橡胶粉改性沥青的主要作用就是在基质沥青中加入适量的橡胶粉，这样在通过专用的橡胶沥青的生产机械以及一定的制造工艺进行。橡胶粉的颗粒通常就是在高温的条件下和沥青进行混合的，不仅可以吸收到沥青中的轻质成分，还会造成体积溶胀，大大地降低了弹性性能，而且整体的塑性能够得到提高，其次沥青的轻质成分减少，可以使得沥青的黏度有效的增加，这样整个施工的温度敏感性就会得到很好地改善。一般就是在吸收后的橡胶颗粒也是会行程相应的膨胀的，更好地与沥青分布形成整体，更好地提高整体的抗冲击能力。因此我们运用的橡胶沥青与传统沥青相比，在高低温性能以及抗老化和抗疲劳方面都是有着很大的优势的，而且在水稳定性和黏附性以及弹性恢复等都是能有着很大的提高的。其次橡胶颗粒的弹性作用很大，降低了路面的噪音至少有3～1O分贝。

1.3道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的施工工艺

1.3.1道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的清扫。通常在进行施工之前，必须要对施工的路段进行封闭交通的强力清扫，将路面清扫干净，否则会影响沥青与原路面的黏结。

1.3.2道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的放线工艺主要就是为了保证洒布宽度和线形的直顺，在施工前根据设计宽度和洒布车的布料的宽度可以用白石灰粉撒出中线准确施工。

1.3.3道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的施工程序就是洒布车在施工的同时相应的工作人员也要跟随其后，发现喷油嘴堵塞或洒布不均匀，应立刻叫停，故障排除后才可以施工。

1.3.4道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的养护一般是在施工完成之后，就是要及时地将施工的缺陷进行防范，一定时间的成型过后才可以开放交通，具体的时间根据现场的天气和温度以及碾压程度因素确定，通常在施工后1～2h就可以开放交通了。在施工完成之后，也需要结合实际情况对公路进行养护。

2橡胶沥青碎石封层的工艺特点

道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶沥青碎石封层工艺的施工非常简单，而且效率很高，进行的施工速度比较快，形成的工程造价也是比较低的，费用大约就相当于热拌沥青罩面的五分之一，最重要的是耐久性好，使用寿命比较长，因此碎石封层技术是一项非常重要的高性价比的施工技术。当然橡胶沥青碎石封层工艺也是有着一定的缺陷的，通常会造成路面的行车噪音大。而且整个的施工对环境天气是有着要求的，下雨是不可以施工的，需要较高的地表温度。而且橡胶沥青碎石封层工艺对石料和沥青用量的要求比较严格，如果处理不好就会容易出现病害、泛油、飞石等问题。

3结语

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关键词：橡胶沥青；应力吸收层；应用研究

自我国二十一世纪以来，国家大力提倡城镇化建设，在道路建设上，沥青路面对城镇建设产生的影响是很大的，铺沥青罩面对减低噪声、减少灰尘等起到一定作用，同时也提升道路的质量，减少裂缝的出现，为行车提高了舒适度。在发展中这种技术也在越来越普及，但是在旧时的沥青路面仍然存在很多的裂缝、断板等问题，直接加铺沥青层易产生反射裂缝，所以就产生了在层间加铺应力吸收层的新方法。

一、橡胶沥青应力吸收层的作用机理

橡胶沥青应力吸收层是指用同步碎石封层车将单一粒径的石料及生产完成的橡胶沥青同时洒布在路面上，在胶轮压路机碾压下，使胶结料与石料之间有最充分的表面接触，以达到最大限度的粘结，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层，且洒布的橡胶沥青可以作为缓冲层抵御反射裂缝。在橡胶应力吸收层作用机理中，首先要保证铺装橡胶沥青的情况下受力状态是正常的，其次就是在碎石的转动和通过较厚的界面橡胶膜水平剪切变形，在这种情况下，沥青混凝土板之间的接缝或者是裂缝的地方就会发生一定的位移，橡胶沥青应力吸收层就将这些力在一定程度上进行了吸收和削减，这样就达到了预防或者减缓反射裂缝发生的积极作用，提高了道路的使用年限和质量，在行车方面也提高了舒适感。对于弯沉较小的路面和破坏不严重的路面，应用橡胶沥青应力吸收层具有显著的效果，又从一定程度上延缓或预防反射裂缝的作用。

二、石料的技术要求

石料选择的三个重要原则：坚固性，必须有足够的坚固性来抵挡交通磨损。在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的坚固性尤为重要，一般采用玄武岩、辉绿岩等。级配，近乎单一级配，不含粉料。形状，尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌人深度。根据施工工艺和路面要求，选择粒径在9.5至13.5mm之间的首先进行预拌加工，按照含油量4%一6%的油石比将玄武岩碎石进行预拌，用装载机不断翻转至冷却，以至于不被粘结成团，预拌的目的是筛除过大和过小的颗粒，使颗粒更加均匀，另一方面可以除尘、增加石料与沥青粘附性能。碎石应具备以下特点，颗粒大小合适且硬度大，表面不能有风化的现象，要保持表面的干燥、粗糙、洁净。对受热易变质的石料，宜采用经拌和机烘干后进行检验。橡胶沥青应力吸收层用石料料源的技术要求见表1。

三、胶结料的选用

从橡胶沥青应力吸收层的施工原理可知，胶结料必须具有足够的粘结性，其粘附性要求不低于5级，而橡胶沥青的粘度要求也应达到1.5一4Pa.s，以保证一定的粘结强度；为保证生产出符合质量要求的橡胶沥青，胶粉必须选用粒径范围20-25mm的高性能橡胶粉对70#基质沥青进行改性，橡胶沥青的生产中，基质沥青的温度控制应在：104℃一226℃，胶结料的反应温度控制应在190℃一218℃。

四、橡胶沥青及碎石的洒布量

橡胶沥青用量在2.5kg/m，沥青洒布量要严格控制，不宜多也不宜少。沥青纵向衔接应与已洒布部分重叠l0cm左右。碎石用量在15-22kg/m，施工过程中，必须保证碎石能铺满，不漏“黑”（沥青），不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足，碾压后将多余的碎石清扫掉，防止上面层沥青罩面与橡胶沥青应力吸收层之间含有夹层而产生层间推移。

五、施工设备的选用

橡胶沥青应力吸收层施工需要配备专用橡胶沥青的生产备，同步碎石封层车，橡胶轮压路机，吹风机等。施工开始前，设备应提前转场到位，并对设备进行系统的试机工作，保证项目开工时，设备的正常运行。主要工作必须检查同步碎石封层车的撒布系统、计量系统以及加热系统等等，胶轮压路机主要检查刹车问题，防止出现刹车失灵等紧急情况。

六、橡胶沥青应力吸收层的实际应用

向海大道全长62.4公里，路基宽度为35米―60米，黑色路面宽度30―40米。新建及补强层均采用1cm橡胶沥青嵌入式封层。特别是补强路面结构层总厚度为11厘米，即面层4cm中粒式沥青混凝土（AC-16）上面层，6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25）下面层，1cm橡胶沥青嵌入式封层。补强路面采用1cm橡胶沥青嵌入式封层与新建路面结合，防止横、纵裂缝效果显著，路面整体质量较好。

七、橡胶沥青性能优点

橡胶沥青拥有较强的高温稳定性、低温抗裂性、以及抗老化、抗疲劳、抗水损坏的特性。所以把橡胶沥青设计应用于道路方案中，可以充分体现以下特性与优点：

1、环保和节约资源

随着我国经济高速发展，同时也带来了大量的废旧轮胎，对社会环境造成了严重的污染，橡胶沥青技术以其环保和节约资源的特点推广应用可以为这些黑色污染提供一条永续性的环保解决方案。

2、抗低温脆裂

由于橡胶本身的可塑性和延展性，使得橡胶沥青低温延度增大，橡胶沥青路面抗低温脆裂能力大大增强。

3、抗高温车辙

橡胶沥青本身拥有较强的高温稳定性和粘性，所以用于路面结构中的橡胶沥青胶结料具有高粘性与不易流动性。碎石外层所裹附的橡胶沥青胶结料中含有大颗粒的橡胶粉，可产生较大的磨阻力，也使碎石不易滑动，可减少车辙形成，同时保证结构承载能力。

4、降低噪音

橡胶沥青是城市道路降低噪音的新材料，与普通沥青相比，可降低行车噪音。橡胶粉均匀的分布在橡胶沥青中，当行驶中的汽车轮胎与路面接触时，它对轮胎的振动具有较大的衰减功能，因而大大降低了轮胎与路面的振动噪声，所以与轮胎接触时相对不会产生较大噪音，也就降低了行车噪音。

5、超强粘结和防水作用

因为橡胶沥青拥有超强的粘性，所以它可以非常劳固的吸附粘结在路面上，从而起到与路面的粘结作用。在防水上，形成的沥青膜有一公分左右的厚度，起到保护的作用。同时，橡胶沥青应力吸收层胶结材料能封闭多种半刚性基层的裂缝和间隙，有效的防止水分渗入。

6、提高行车安全

橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存，与标线的对比度高，路面摩擦力增大，刹车阻力增大，提高了行车安全，尤其是在雪水路面上效果更加显著。

7、延长使用寿命、节省养护成本

优异的抗疲劳性提高路面的耐久性能，胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂，故提高了道路抗老化、抗氧化能力，由于道路的耐久性和性能得到提高，使得道路的养护费用显著降低。

结束语

橡胶沥青应力吸收层由于橡胶沥青和石料的粘结，使得铺筑后的应力吸收层有良好的抗裂性能，抵御了地面的反射裂缝，对原路的裂缝有一定的修复作用。施工完成后，2小时内即可开放交通，缩短了封闭交通的时间。总之，橡胶沥青应力吸收层作为一种新工艺，其经济性能和技术性能都十分优越。我们应沿着吸收、改进、提高的技术路线将该技术发展到更多的工程领域中，包括市政沥青罩面，高速公路粘结层，公路养护等。

参考文献：

[1] 冯政.沥青砼路面沥青加铺层及应力吸收层技术应用研究[D].四川：西南交通大学，2007：16-17.

篇7

关键词： 橡胶沥青, 优点, 施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、橡胶沥青的性能

1、材料性能改善

橡胶沥青是重交沥青与废旧轮胎胶粉和外加剂合成的混合物，属于高分子复合型胶结材料。胶粉的用量对改性沥青性能有显著影响。具体见表1。

表1橡胶沥青指标随胶粉用量变化趋势

2、路用性能改善

相比于基质沥青，由橡胶沥青改性的沥青混合料在高温稳定性、低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能及抗水损坏等方面都有着明显的优势。

二、橡胶沥青的施工技术

1、橡胶沥青防水粘结层的铺筑

1.1在粘结防水层施工前应对施工现场进行认真的清理, 洒布橡胶沥青前, 对施工断面进行最后一次拉网式清理, 必要时也可采用洒水清洗, 但必须待路面彻底干燥后( 一般为洒水清扫24 h后) , 方可施工防水粘结层。

1.2橡胶沥青的洒布量应根据沥青的粘度、洒铺的层位等因素确定。粘度越高, 洒布量越大。在基层顶面洒布橡胶沥青的洒布量一般为2. 2 kg /m2 --2. 6 kg /m2。在表面层下面洒布的橡胶沥青的洒布量一般为1. 8 kg /m2-- 2. 2 kg /m2。

1.3橡胶沥青的洒铺温度为180 ℃ --190 ℃。在沥青洒铺过程中应注重接头的处理, 具体分为横向接头和纵向接头。在横向接头的位置, 再次施工时既要与前次施工紧密衔接, 同时也要避免与前次施工断面重叠。

1.4认真准备碎石, 严格按设计要求准备符合规格的碎石。撒布的碎石宜进行筛分, 保证碎石的单一粒径, 超粒径范围的石料含量不应超过10%。撒布的碎石应达到干燥、洁净的状态。

1.5碎石撒布后, 应及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型。胶轮压路机来回碾压1遍--2遍。碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺, 间隔时间不宜超过24 h, 其间应临时封闭交通, 避免防水粘结层的二次污染。

2、橡胶沥青混凝土的拌和

橡胶沥青生产的关键因素是温度的控制。生产前, 基质沥青需加热到204℃~ 226 ℃的高温(橡胶沥青是不能加热的)。橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45 min才能达到较为理想的反应效果, 反应温度应保持在规定的190℃--218℃。橡胶沥青生产完成后, 应将其保温储存, 储存罐须有加热和保温装置,以使其能保持在规定的温度(一般为190℃--226 ℃)范围内。橡胶沥青混合料在拌和时, 温度需控制在175℃左右, 但注意不要超过185℃ 。

3、橡胶沥青混合料的运输

橡胶沥青混合料施工前, 应根据现场的施工速度确定所需运输车的数量, 运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,根据工程规模摊铺机前方应有3辆-- 5辆运料车等候卸料。橡胶沥青混合料的运输温度大多采用165℃ , 热天短距离运输时温度可以稍低, 但也宜在149℃以上, 冷天长距离运输时可采用174 ℃ 的高温。在运输过程中应注意混合料的保温防护, 一般多采用油布进行保温。

4、橡胶沥青混凝土的摊铺

4.1橡胶沥青混合料应连续稳定地摊铺, 争取做到每天只收工停机一次。

4.2用机械摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏, 一般情况下不得采用人工整修。

4.3橡胶沥青混合料应采用两台摊铺机同时摊铺施工, 其距离不应超过10 m, 以形成良好的热接缝。

4.4应采取措施防止混合料离析, 包括控制布料器中混合料的量、摊铺速度以及事先加热熨平板到规定的温度等。

4.5摊铺遇雨时, 应立即停止施工, 并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃, 不得再次拌和及摊铺。

5、橡胶沥青混凝土的压实

5.1 初压应紧跟摊铺机进行, 并保持较短的初压区长度, 以尽快使表面压实, 减少热量散失。橡胶(粉)沥青混合料宜采用重型胶轮压路机进行初压2遍--3遍, 以提高碾压混合料的密实性。

5.2复压应紧跟初压进行, 采用振动压路机复压, 且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短, 通常不超过50 m。钢轮压路机的静压力应不低于11 t。振动压路机的振动频率宜为35 Hz--50 Hz, 振幅宜为0. 3 mm --0. 8 mm。层厚较大时选用高频率大振幅, 以产生较大的激振力, 厚度较薄时采用高频率低振幅,以防止集料破碎。相邻碾压带重叠宽度为100 mm --200 mm。振动压路机折返时应先停止振动。

5.3终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍, 直至无明显轮迹。

6、橡胶沥青碾压施工温度控制

橡胶沥青混凝土碾压温度的高低与橡胶沥青的粘度有关, 粘度越大, 碾压温度越高。一般初压温度不宜低于155℃ , 复压温度不宜低于135 ℃, 终压结束温度不宜低于90℃。当混合料的摊铺厚度大于80 mm 时, 初压温度不宜低于150℃。

7、橡胶沥青混凝土路面施工接缝的处理

沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺, 不得形成明显的接缝离析。上、下层的纵缝均应错开150 mm (热接缝) 或300 mm --400 mm (冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位1 m 以上。接缝施工应用3 m 直尺检查, 确保平整度符合要求。

三、橡胶沥青在道路工程中的应用

1、橡胶沥青碎石下封层

橡胶沥青碎石下封层主要起以下作用：

1.1防水作用。通过在基层表面撒布2 mm左右的橡胶沥青，有效防止水分下渗对半刚性基层造成破坏。

1.2抗反射裂缝。橡胶沥青可以产生很大应变而不被破坏，使得集中的应力重新分布，因而裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，降低应力强度因子，从而达到延缓反射裂缝产生的目的。

1.3扩散应力。撒布的单一粒径碎石能使荷载顺利传递到半刚性基层上。

1.4层间粘结。橡胶沥青能增强封层与基层的摩擦和粘结力，同时碎石能与上面的沥青混合料相互嵌入，从而使整个路面结构形成整体，防止出现层间推移。

2、橡胶沥青混合料

橡胶沥青混合料是指采用湿法生产的橡胶粉改性沥青作为结合料与集料加热拌和而得到的一种橡胶粉改性沥青混合料。

橡胶沥青混合料的应用形式主要有：

2.1温拌橡胶沥青结合料。温拌沥青混合料指在沥青中加入温拌沥青改性剂，通过降低结合料的高温粘度来降低混合料的拌和温度和压实温度。降低拌和和压实温度可以节约能源，减少拌制厂气体的排放，改善工厂和施工现场的工作状况。温拌橡胶沥青混合料是指在橡胶沥青中融入温拌料的技术。大量的研究表明，橡胶沥青的拌和和压实温度要远远高于普通沥青混合料。

2.2 OGFC橡胶沥青结合料。橡胶沥青开级配混合料抗滑表层具有良好的吸音降噪效果，与普通路面相比，噪音可以减低6~8 dB，亦可以减少雨天行车溅水的现象，提高安全性能。开级配抗滑表具有较厚的橡胶沥青膜，提高了抗剥落和抗老化能力，因而具有很强的抗反射裂缝能力。

2.3橡胶灌入式半柔性路面。半柔性路面通常是指在开级配多孔基体沥青混合料中，填充以水泥为主要成分的特殊水泥胶浆而形成的兼具沥青混凝土路面与水泥混凝土路面特点的复合式路面。

结束语

橡胶沥青作为一种优良的环保材料，经过合理加工后，其在道路工程中的应用前景较为广阔。但在我国的应用尚不成熟。今后在具体应用中，应进行一定经验积累之下的适度创新，真正实现工程项目的个性化、合理化、优质化。

参考文献

篇8

关键词：橡胶沥青；开级配OGFC；配合比设计；路用性能

中图分类号：TF526文献标识码： A

随着我国公路的高速发展，需要一种具有优良性能的路面结构保证行车安全，橡胶沥青开级配沥青混合料（简称AROGFC）就是这样一种路面结构。橡胶沥青开级配沥青混合料从环保角度讲，可减少“黑色污染”，降低道路交通噪声。从资源再生利用角度讲，可使废旧轮胎循环利用，符合我国建设可持续发展、节约型社会的发展理念。从工程质量角度讲，可提高沥青路面路用性能，延长路面使用寿命。

橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分溶胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有优异的低温性能、较强的高温稳定性、突出的抗老化性能、抗裂和大变形能力以及能够提高水稳定性，最主要的优点之一就是利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性，同时可降低路面的行车噪音，是较为理想的环保型路面材料，目前主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层。

OGFC是一种采用高黏度沥青结合料、高含量粗集料、少量细集料和填料组成的混合料。由高用量橡胶沥青与单一粒径碎石为主的级料拌合而成，因此OGFC混合料铺筑的沥青面层具有提高路面抗车辙变形能力、减少水雾和眩光，改善路面标线、以及良好的抗滑、防溅水、降噪音和持久稳定性等有利于行车安全与环保的特性，是高速公路和城市快速道路的理想表面层材料。AROGFC属于新型材料， 有必要对其路用性能进行试验研究。

1、橡胶沥青OGFC所用原材料试验

1.1橡胶沥青技术指标试验分析与评价

OGFC混合料为骨架空隙结构，其空隙率较大，粗集料较多，为保证混合料具有良好耐久性能，应使用高黏度沥青作为沥青混合料，以增强对集料颗粒的裹覆能力，保持路面的整体性而不松散。本次试验中橡胶沥青的制备采用80目橡胶粉，70号A级沥青与80目橡胶粉的掺配比例为沥青质量的21%。

橡胶沥青依据交通部公路科学研究院编《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)要求进行原材料准备和试验，对橡胶沥青进行试验分析。

表1 橡胶沥青技术标准

从上表可以看出本次试验用的橡胶沥青均满足规范要求，且表现出较好的路用性能。

1.2粗集料技术指标试验分析与评价

橡胶沥青开级配沥青混合料路面铺设在路面表层，其混合料所用粗集料特别要求石质坚硬，具有良好的颗粒形状和耐磨性，对沥青有良好的黏附性，同时在车辆碾压下应不易被碾碎。橡胶沥青开级配沥青混合料之所以有较大的空隙率，是基于含量较多的粗集料之间的嵌挤作用。本试验中粗集料为10-15mm及5-10mm的玄武岩。

表2 橡胶沥青混合料用粗集料技术指标要求

从上表可以看出本次试验用的粗集料均满足规范要求，且表现出较好的路用性能。

1.3细集料技术指标试验分析与评价

细集料在橡胶沥青开级配沥青混合料中占有很小的比例，但其对混合料的性能影响是比较大的。细集料采用石灰岩制的机制砂。

从表3可以看出本次试验用的粗集料均满足规范要求，且表现出较好的路用性能。

1.4矿粉技术指标试验分析与评价

填料在沥青混合料中的作用极为重要，沥青只有吸附在矿粉表面才能形成油膜，才能和其他粗细集料产生黏附作用。

从表4可以看出本次试验用的矿粉满足规范要求，可以使用。

表3 橡胶沥青混合料用细集料技术指标要求表4 橡胶沥青混合料用矿粉技术要求

2AROGFC-10配合比设计分析与研究

2.1级配曲线的选择

OGFC混合料级配范围的建议值：OGFC混合料的最大粒径与面层结构设计厚度相匹配，结构设计厚度为集料的公称最大粒径的2-2.5倍。本文结构设计厚度为2.5cm的沥青磨耗层。

表5 开级配磨耗层混合料矿料级配范围

图1AROGFC-10设计级配曲线及规范要求值 图2 不同油石比下AROGFC-10型沥青混合料的空隙率

开级配沥青混合料中集料级配与混合料的空隙率有很大关系。粗集料多，则空隙率大；细集料多，则空隙率小。研究表明，混合料的空隙率在很大程度上与2.36mm的通过率有关。

2.2油石比的确定

沥青混合料试件空隙率是指压实状态下沥青混合料内矿料和沥青实体之外的空隙的体积占试件总体积的的百分率。空隙率是沥青混合料最重要的体积特征参数，它的大小直接影响着沥青混合料的稳定性和耐久性，是沥青混合料配合比设计的主要指标之一。

表6 规范要求的不同沥青混合料类型的设计空隙率

空隙率随着沥青用量的增加而降低。橡胶沥青开级配沥青混合料路面的空隙率愈大，排水性能愈好，抗滑、降噪的效果也愈好，因此，保证其高空隙率是必要的。虽然高空隙率有利于排水，有利于降低交通噪声，也有利于提高路面抗滑性，但是其缺点也是显然的。高空隙率带来其承载能力和抗疲劳性能的降低，也是不容忽视的。

通过试验确定，为满足规范中OGFC型沥青混合料的空隙率大于18%的要求，因此，本次AROGFC-10型沥青混合料所用的油石比为4.5%。

3 AROGFC-10型沥青混合料路用性能研究

严格按照沥青混合料试验规程，制备油石比为4.5%的AROGFC-10型沥青混合料的各种试件，对其路用性能进行深入研究。

3.1马歇尔稳定度

马歇尔稳定度是作为考察AROGFC-10混合料性能的指标之一。通过试验室内制件，采用击实次数双面50次，试验结果马歇尔稳定度为5.3kN，符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中OGFC混合料技术要求。

3.2车辙试验动稳定度

AROGFC-10混合料由于石料与石料接触而具有较高的抗车辙能力。现行规范要求规定，若用于一般道路，其动稳定度要求达到1500次/mm以上；如果用于重交通道路，则其动稳定度应大于3000次/mm。严格按照T0719 的试验方法，在温度为60oC ， 轮压0.7MPa条件下，将轮碾成型机碾压成型的试件进行车辙试验，测得的动稳定度值达到了4210 次/mm，满足技术要求，说明橡胶沥青OGFC-10具有良好的高温稳定性。

3.3水稳定性

AROGFC-10路面需要有良好的水稳性，因为雨水残留在孔隙中而使路面内部可能长期处于潮湿状态，有可能引起剥落破坏。可根据残留稳定度和浸水飞散损失进行评价。采用T0702标准击实法制作两组马歇尔试件，一组采用标准马歇尔试验测稳定度，另一组采用浸水马歇尔试验测得浸水48h后的稳定度；按T0702标准击实法成型马歇尔试件，浸水飞散试验，先在60 oC恒温水槽中养生48h，取出后在室温中放置24h。试验结果表明，残留稳定度为88%，浸水飞散损失为32%，说明橡胶沥青OGFC-10混合料具有良好的水稳定性。

3.4肯塔堡飞散

用以评价由于沥青用量或黏结性不足，在交通荷载作用下，路面表面集料脱落而散失的程度。为评价AROGFC-10路面在车轮作用下，抗松散性能的一种试验方法。混合料的飞散损失不仅与所用沥青结合料的种类及其用量有关，而且与混合料的空隙率关系也非常密切，往往空隙率越大，飞散损失越大。按T 0702标准击实法成型马歇尔试件，标准飞散试验，在20 oC恒温水槽中养生20h。试验结果飞散损失为13%，符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）OGFC混合料技术要求。

3.5谢伦堡沥青析漏

用以检测沥青混合料在高温状态下从沥青混合料析出并沥干多余的自由沥青的数量。随着沥青用量的增加，沥青析漏损失则越严重。试验结果析漏损失为0.05%，符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中OGFC混合料技术要求。

表8 AROGFC-10型沥青混合料试验结果汇总及技术要求

4 结论

对AROGFC-10混合料路用性能的研究表明，该混合料具有良好的高温稳定性和良好的水稳定性以及符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中OGFC混合料各项技术要求。

橡胶沥青开级配沥青混合料由于空隙率高，有许多优点，但由于空隙率高，在各种自然因素作用下容易老化，因而耐久性差，在风沙大、空气中降尘严重的地区，孔隙会很快被堵塞，在北方地区，雨雪天气水 在孔隙中冰冻也极容易造成路面的破坏。因此，在路面设计时，应扬长避短，充分考虑橡胶沥青开级配沥青混合料路面的适应性。橡胶沥青及AROGFC的性能和特点还需今后进一步的试验研究，以达到更全面、更系统地了解和掌握。

参考文献

[1] 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)

[2] 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)

[3] 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）

[4] 《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）

[5] 道路工程材料 人民交通出版社 李立寒等主编

[6] 土木工程材料中国计量出版社 叶青等主编

[7] 路基路面试验检测技术 人民交通出版社 徐培华等主编

[8] 沥青混合料设计手册 吕伟民等编

篇9

【关键词】橡胶沥青；橡胶沥青混凝土；施工；应用

1橡胶沥青的优缺点

虽然橡胶沥青在国外应用以及比较成熟，但是在国内，橡胶沥青还是作为一种新型的筑路材料，其应用技术和使用效果在工程实践中逐步完善。

1.1橡胶沥青的优点

（1）在沥青中掺入了15%以上的橡胶粉，有较高粘度（2～4Pa.s），混合料油膜较厚而不易析漏或泛油，提高路面的抗老化性能及抗氧化能力，同时提高路面的抗车辙能力。

（2）由于在橡胶沥青中含有大量的胶粉，有较大的弹性和弹性恢复性能。

（3）橡胶沥青适用性广，可以代替普通沥青甚至其他改性沥青。

（4）由于有较大的弹性和弹性恢复性能，橡胶沥青混凝土提高对疲劳裂缝、反射裂缝的抵抗能力，在一定程度上延缓裂缝的产生。

（5）降低了沥青路面温度敏感性，在低温性能不降低的情况下改善了抗疲劳开裂的性能，提高了路面的耐久性，同时降低了路面养护费用。

（6）在达到相同的使用效果，使用橡胶沥青可减薄沥青混凝土路面的厚度。

（7）降低噪音，与水泥路面及其它改牲沥青比较、橡胶沥青在降噪音方面功效显著。

1.2　橡胶沥青的缺点

1.2.1由于橡胶沥青生产需要专业的生产设备，所需费用较高。不适用于在小型工程项目使用。

1.2.2橡胶沥青生产出来后必须在48小时内使用，存储时间短，否则必须重新加胶粉再次加工，增加成本。

1.2.3施工过程对施工工艺以及温度控制要求比较高，级配较粗，混合料较稠，必须一次成型，不能进行手工作业。

1.3橡胶沥青的生产

橡胶沥青加工工艺主要有三个控制点：温度、搅动和反应时间。橡胶沥青加工主要有两种方法：干拌和湿拌。通过大量的实际工程使用，推荐湿拌法生产橡胶沥青。橡胶粉掺量占总量的15～25%。橡胶沥青的生产需用专用加工设备，由于胶粉正常情况下是处于常温，所有基质沥青一般需加热到204℃～226℃的高温，添加18%胶粉，加胶粉混合后沥青的温度会下降10℃左右，橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45分钟，才能达到较为理想的反应效果，反应温度应保持在规定的190℃～218℃。橡胶沥青生产完成后，将橡胶沥青泵送至储存罐保温储存，温度范围一般为190℃～226℃。同时橡胶沥青储存罐必须安装至少三个搅动装置，不断搅动橡胶沥青以保持胶粉颗粒良好地分散，否则颗粒就会下沉到罐底或者上浮到表面。

在实际施工过程中，我们一般采用布氏黏度仪检测橡胶沥青粘度是否符合要求（1.5～5.0Pa·s）。在每次使用橡胶沥青前，必须检测粘度合格后才能使用。

2橡胶沥青应力吸收层的施工

2.1碎石质量要求和预拌

石料应有足够强度且洁净、干燥，不含有粉尘。撒布碎石为9.5～13.2mm单一粒径石灰石碎石。撒布前碎石用0.3%热沥青进行预拌，以提高碎石与沥青间粘结力。

2.2下承层的清理

在下承层的清理工作中，首先提前使用洒水车高压水枪冲洗水泥混凝土路面，并用小型铣刨机清理表面浮浆，再使用强力清扫车清扫2～4遍，清除表面附着灰尘，最后用鼓风机吹净浮尘。

2.3橡胶沥青应力吸收层施工

在施工中主要控制几个方面：

（1）根据设计文件要求，橡胶沥青洒布量为一般为2.2～2.5kg/㎡，碎石撒布量14～18kg/㎡。

（2）起步和终止位置应铺土工布或油毡，以准确进行横向衔接，洒布车经过后应及时取走；

（3）为防止纵向接头区域喷洒沥青过量或不足，在纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右；

（4）洒布后胶轮压路机紧跟进行碾压1～2遍。从洒布橡胶沥青到碾压完成应在10～20分钟内完成。

（5）摊铺橡胶沥青混凝土前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青应力吸收层。避免二次污染影响沥青路面的质量。

3橡胶沥青混凝土的施工

3.1　橡胶沥青混凝土拌和

（1）橡胶沥青混合料的拌和参照沥青施工技术规范中改性沥青混合料的拌和工艺，严格控制拌和各环节温度。

（2）橡胶沥青混合料宜随拌随用，在施工过程中一定要充分考虑施工工作面和天气情，制定详细施工计划。如果因为特殊原因不能及时使用，橡胶沥青的储存时间不宜超过48h，同时在存储期间保证温度在要求范围内。

（3）橡胶沥青混合料在拌和时，混合料的出厂温度需控制在170℃～185℃，混合料的最高温度不能超过195℃。超过195℃及低于170℃的混和料应废弃。

（4）在拌和楼生产橡胶沥青混凝土时，橡胶沥青由于粘度较大，沥青从存储罐泵送至拌和站时间较长，为了不影响混合料的拌和，在安装设备时尽量尽量缩短橡胶沥青供给管道长度，所有橡胶沥青经过的管道必须采取导热油进行保温。

（5）橡胶沥青混合料拌和时间根据实际施工中试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为准。橡胶沥青混合料拌和每盘的生产周期不宜少于60S，（其中干拌时间不少于10～20s）。如出现花白料及温度过高的混合料应予以废弃。

3.2橡胶沥青混合料的运输

（1）为了便于卸料，橡胶沥青混合料运输车每次使用前后必须清理干净。在车厢上抹一层防止沥青粘结的隔离剂，但不能有集余液现象。溶剂型的隔离剂或者柴油不能使用，因为会对橡胶沥青产生不良影响，皂液或食用菜籽油也可以使用。

（2）从拌合楼储料仓向运料车装料时，多次挪动一下汽车位置，至少分3次，第一次靠车厢前部，第二次靠车厢后部，第三次靠车厢中部，以减少粗细集料的离析现象。沥青混合料装车后，由质检人员最后检查温度及拌和质量，合格后才允许出场（橡胶沥青混合料的出厂温度为175～185℃）送往工地。橡胶沥青混合料在运输过程中应采取保温、防雨、防污染措施，一般多采用双层篷布遮盖整个运料车车厢，篷布扣在车厢上，卸料不需要卷起。确保运至现场混合料温度不低于170℃。

（3）橡胶沥青混合料施工前，应根据拌合楼的产量和运距确定所需运输车辆的数量。胶沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，铺机前方不少于3辆运料车等候卸料。

4　橡胶沥青混合料的摊铺

（1）采用两台摊铺机呈梯队方式同步摊铺，两台摊铺机前后距离不超过10m，以形成良好的热接缝。

（2）在摊铺机施工前提前40分钟对熨平板预热至100℃以上。在施工过程中摊铺机受料斗尽量避免收斗，布料器中的混合料高度不少于布料器2/3高度，防止摊铺过程出现离析现象。

（3）摊铺机必须缓稳、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。根据运距以及等候卸料车数确定摊铺速度控制1～4m/min。

（4）橡胶沥青混合料不太适于耙动或者手工作业，避免混合料离析是关键。摊铺的混合料未压实前，严禁人员在路面上行走，确保路面平整度。

5　橡胶沥青混合料的压实成型

（1）本项目橡胶沥青混合料施工采用3台13T双钢轮压路机进行压实，不宜使用胶轮压路机。压路机轮迹的重叠宽度不应少于1/3轮宽。

（2）初压应在混合料摊铺后较高温度下（大于170℃）进行，并不得产生推移、开裂，初压采用两台13T双钢轮振动压路机碾压1遍，初压速度控制在2～3Km/h。碾压时，压路机应从外侧向中心碾压，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。

（3）复压紧接在初压后进行，采用两台13T双钢轮振动压路机高频率低振幅振动碾压，防止集料破碎以及影响平整度。速度控制在3～5Km/h，相邻碾压带重叠宽度为10～20cm，复压终了温度不低于130℃。

（4）终压应紧接在复压后进行，终压采用13T双钢轮压路机关闭振动进行碾压，碾压速度控制在2.0～3.0Km/h，碾压遍数为1～2遍，至无明显轮迹。路面压实成型的碾压终了温度不低于110℃。压实完成12h后方能允许车辆通行。

篇10

关键词：橡胶沥青；同步碎石封层；施工质量控制

概 述

半刚性基层由于干缩、温缩、疲劳等原因不可避免的引起半刚性基层开裂而导致沥青路面产生反射裂缝，水份渗入后进而引起路面产生早期损害。为了减少、延缓沥青面层出现反射裂缝，同时能更好的保护施工完毕的基层，四川成都～自贡～泸州～赤水（川黔界）高速公路成都至眉山（仁寿）段（成仁高速）采用在基层与沥青面层之间加铺橡胶沥青碎石封层。

橡胶沥青碎石封层具有粘结力强、良好的抗老化和耐久性、并能有效地减少路面反射裂缝、防水、吸收应力等优点。在该项目上使用并取得了很好的效果，并在施工过程中获得了大量的实践经验。

1 原材料的选取及质量要求

1.1 基质沥青

橡胶沥青用基质沥青采用中石油“东海牌”70号A级道路石油沥青。对进场沥青的各项指标进行检测，合格后方可进行橡胶沥青的生产，见表1。

1.2 橡胶粉

不含杂质，含4%（以橡胶粉质量计）的碳酸钙，以防止胶粉颗相互粘结，见表2。

1.3 碎 石

选取岷江河粒径大于8cm卵石，采用大型联合碎石机轧制成粒径为9.5～13.2mm，接近立方体颗料的碎石。

碎石在使用前掺加0.5%的沥青进行预裹覆，碎石通过拌和机二次筛分保证了集料粒径比较单一（9.5～13.2mm），使上面的沥青层具有良好的基础支承，保持较为有力的受力状态；同时在二次筛分过程起到很好的除尘效果，增加其与橡胶沥青的粘结。预裹覆的集料应专处堆放，而存放时间不宜过长（2周内），并注意防潮，防尘，以免被再次污染，见表3。

1.4 橡胶沥青

经检验合格后的基质沥青、橡胶粉方可进行橡胶沥青的生产。橡胶沥青生产采用河南高远圣工的专用橡胶沥青生产设备现场进行生产，并严格控制生产时的温度，及橡胶粉的掺量。生产完成后的橡胶沥青应储存在能保持规定温范围内的储存罐中以备用，见图1，表4。

2 同步碎石封层的施工

2.1 施工准备

（1）对成品橡胶沥青、碎石进行各项检验，以保证其质量技术指标满足设计要求；

（2）对基层表面进行处理，要求基面粗糙、干燥、无灰尘、杂物，必要时进行彻底清扫。阴雨天及雨后路面不得进行施工，风速如影响洒布效果时不得进行施工。对于即将要施工路段要进行交通管制；

（3）为了保证橡胶沥青碎石封层的施工质量，项目部采用浙江美通筑路机械生产的专用橡胶沥青同步碎石封层车。在施工准备阶段应检查洒布车运行情况，包括控温设备、洒布喷嘴的高度及有无堵塞等情况；

（4）同步碎石封层车在施工过程中由于沥青与碎石几乎是同一时间洒布，所以很难精细测定其沥青与碎石的洒布量，需在洒布前进行测定并设定好洒布车的各项参数，并不得随意更改。并可以进行总量控制（同步洒布车进出场时过磅测定其质量，并根据每车的实际洒布量和洒布面积来验证其施工过程中实际洒布量）。

2.2 施工工艺

（1）洒布

按设定好参数进行洒布，橡胶沥青洒布量按2.2±0.2kg/m2控制（碾压成型后碎石裹覆高度约为碎石粒径的2/3），碎石洒布量按10～16kg/m2（满铺率约为80%）控制。

碎石与沥青洒布量是保证橡胶沥青同步碎石封层质量的关键，通过试验测定，碎石撒布过多，易造成“活石”过多，很难保持沥青下面层与基层的结合，且工人处理工作量较大；橡胶沥青洒布量确定根据碎石的粒径确定，洒布量过少，不能起到应力吸收的作用，洒布量过多则在碾压时容易粘附轮胎，并有可导致泛油的发生，见图2。

（2）碾压

洒布施工完后，采用轮胎压路机进行紧跟碾压3遍。为保证碾压能随气温的不同而在10～20min内完成，应通过试验段确定适宜的作业段。

在碾压过程中压路机不得随意刹车或掉头。并配备相应人员，对于洒布过多碎石进行清理，避免过多的“活石”存在以减小飞石的可能性，同时对于碎石洒布量很小的地方及时进行人工补洒和处理粘轮的现象，见图3。

（3）接缝

在洒布车起步、终止以及因故停车的地方铺设土工布，以便保证准确进行横向接缝，使其各个部位洒布都能够均匀。

对于纵向接缝，在保证不漏洒的情况下，尽可能少重叠。重叠宽度不宜过大，5～10cm左右。

（4）交通管制

对于成型后的封层应采取交通管制，避免任何车辆进入，见图4。

（5）其它注意事项

在施工过程中，对已成型的其他结构物及其他附属物表面用盖土工布或油毛毡覆盖加以保护，防止污染，见图5。

3 质量控制

3.1 橡胶沥青喷洒的均匀性

（1）橡胶沥青的喷洒温度不能过低，否则导致喷洒粘度过大，容易造成橡胶沥青雾化效果差，分布不均匀，如图6效果：

（2）橡胶沥青喷洒温度也不宜过高，否则易造成沥青粘度快速衰减，对工程质量造成不良影响，综合实践经验，其喷洒温度宜控制在200～210℃。

3.2 温度对施工的影响

（1）碾压是该工艺施工的重要环节，在碾压时必须注意温度的变化，通过施工实践摸索，当碎石温度降至50～55℃时碾压既不粘轮，压实效果也不受影响。

（2）气温和地表温度直接影响着石料与橡胶沥青的结合能力，温度过低时，橡胶沥青失去了爬升能力，与石料的结合性能降低，会出现严重的脱粒现象当室外温度低于20℃，地表温度低于15℃时，应停止该工艺施工。

3.3 人工修复

在碾压的同时，对于铺筑的部分出现不均匀现象时，应及时进行人工处理，同时压路机要进行及时碾压，使修补的石料与橡胶沥青充分粘结，形成良好整体，在人工修复时做到不漏点无浮料。

3.4 交工检测

施工阶段的检测项目包括：橡胶沥青指标橡胶沥青洒布量集料洒布量刹车试验外观检查等。

检测方法及检测标准见表5：

4 结束语

橡胶沥青由于掺加废旧轮胎生产的橡胶粉，不但增加沥青的性能，而且具有良好的社会与经济效益，越来越多被应用在水稳基层与沥青路面之间做为应力吸收层（AR-SAMI）。

封层施工质量控制是保证路面的质量至关重要的一环，通过在成仁高速公路的施工中，总结出以下经验：

（1）橡胶粉的掺量以橡胶沥青的粘度（布氏）控制，通过现场多次试验表明粘度在2.3～2.6Pa.s时既能保证其良好黏结力，又能保证其储存、洒布的工作性能；

（2）施工使用的碎石经过预裹覆后使用效果更佳；

（3）基层顶面必须清扫干净，并保持干燥。为保证其结构的整体性，应在封层施工在基层与封层之间喷洒透层；

（4）应严格控制碎石与沥青洒布量；

（5）橡胶沥青生产、储存、洒布效果的关键因素是温度控制；

（6）为保证其施工质量，宜采用专用同步封层车；

（7）应确定适宜的施工作业段长度，这样可以保证碾压能随气温的不同保证碾压在10～20min内完成，并通过试验段确定；

（8）施工完的封层段，应及进行沥青面层的施工，以避免雨水、灰尘进行，影响整个结构的稳定性。

成仁高速公路从2012年9月通车以来，至今未发现反射裂缝，效果相当明显。

参考文献

[1]JTJF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]马占堂.橡胶沥青下封层（应力吸收层）施工技术[C].西安，2007.