淺談橡膠瀝青在公路工程中的應(yīng)用

趙興元

(貴州省遵義市公路工程質(zhì)量檢測中心)

淺談橡膠瀝青在公路工程中的應(yīng)用

趙興元

(貴州省遵義市公路工程質(zhì)量檢測中心)

石油資源的日益緊缺導(dǎo)致瀝青及改性劑成本迅速攀升，而作為世界第二大汽車消費(fèi)國也帶來了大量的輪胎回收利用問題。將廢舊輪胎加工成橡膠粉是國際上通用的廢舊輪胎再生處理方式，其中將廢舊膠粉用于生產(chǎn)橡膠瀝青并應(yīng)用于公路行業(yè)將是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。

橡膠瀝青;公路;應(yīng)用

1 橡膠瀝青的概念

橡膠瀝青是將廢舊輪胎橡膠粉，添加一定的高聚合物改性劑，與基質(zhì)瀝青在高溫條件下(180℃以上)充分拌和，熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青的橡膠粉含量通常在15%～25%。橡膠瀝青的加工工藝有干法和濕法兩種，目前，多數(shù)國家采用濕法工藝，我國交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院于2008年編制出版的《橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》也推薦使用濕法工藝加工橡膠瀝青。

2 橡膠瀝青的特點(diǎn)

橡膠瀝青在高溫下具有較大的彈性和彈性恢復(fù)能力，可以改善路面抗變形能力和抗疲勞開裂性能，具有較好的高低溫性能，降低瀝青對溫度的敏感性。同時(shí)，橡膠瀝青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另外，以橡膠瀝青為黏結(jié)劑的開級配或間斷級配瀝青路面防滑功能高、改善視野、降低噪音，大大提高路面行車安全和舒適性。橡膠瀝青的應(yīng)用可促進(jìn)廢舊輪胎的再生利用，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約自然資源，有利于改善人類的生存環(huán)境。

3 橡膠瀝青的應(yīng)用形式

3.1 橡膠瀝青防水黏結(jié)層(應(yīng)力吸收層)

橡膠瀝青防水黏結(jié)層是一種在噴灑橡膠瀝青膠結(jié)料后，立即撒鋪一定粒徑的粗集料，經(jīng)碾壓而形成的薄層。因在路面結(jié)構(gòu)中所起的作用不同而有不同的稱呼，常見的稱呼有:橡膠瀝青應(yīng)力吸收層(SAM)和應(yīng)力吸收中間層(SAMI)等。它不但有較好的防水粘結(jié)性能，最重要的是可使半剛性基層或舊路面裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到上面層時(shí)大為減少，降低應(yīng)力強(qiáng)度因子，從而達(dá)到延緩反射裂縫產(chǎn)生。

通常橡膠瀝青應(yīng)力吸收層厚度為10 mm，橡膠瀝青用量2～3 kg/m2，集料規(guī)格為 Φ9.5～13.2 mm，用量約為15～22 kg/m2，以鋪滿為準(zhǔn)，膠輪壓路機(jī)碾壓，碎石嵌入深度達(dá)到50% ～70%最好。

可用于新舊路面的黏結(jié)層、瀝青混凝土與橋面的黏結(jié)層、上下面層的黏結(jié)層，以及城市道路“白改黑”、半剛性基層與面層的應(yīng)力吸收層等。

3.2 橡膠瀝青混合料

橡膠瀝青混合料是采用橡膠瀝青、粗、細(xì)集料和礦粉(水泥、石灰)按一定比例加熱拌和的混合料鋪筑而成混合料，主要有橡膠瀝青斷級配混合料(RAC)和橡膠瀝青開級配磨耗層(RA-OGFC)兩種。經(jīng)大量的試驗(yàn)和工程案例表明，用膠瀝青斷級配混合料(RAC)鋪筑面層具有較強(qiáng)的抗反射裂縫、抗車轍能力和抗疲勞、抗開裂性能，且抗滑性能、降噪功效明顯提高。橡膠瀝青開級配磨耗層(RA-OGFC)具有良好的吸音效果，也可以減輕雨天行車濺水現(xiàn)象，提高路面安全性能。

3.3 用于縫隙的填充

橡膠瀝青由于粘度高、抗老化、抗氧化能力強(qiáng)，彈韌性好，常被用作灌縫膠。橡膠瀝青最早的用途是作為裂縫的填充料，至今仍廣泛應(yīng)用。

3.4 用作防水材料

用橡膠瀝青、細(xì)集料和礦粉按一定比例配制成的橡膠瀝青砂膠，由于瀝青含量高，礦粉多，高溫呈流動(dòng)狀態(tài)，冷卻后密實(shí)，空隙率極低，變形能力強(qiáng)，非常適用于橋面防水。

4 橡膠瀝青應(yīng)用的路面典型結(jié)構(gòu)

通過吸收國內(nèi)外橡膠瀝青研究使用經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，結(jié)合橡膠瀝青應(yīng)用的一些成功案例，提供橡膠瀝青應(yīng)用的幾種典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以便參考。

(1)6 cm橡膠瀝青混合料+二階反應(yīng)型粘結(jié)劑。該結(jié)構(gòu)施工簡單、造價(jià)低，適用于原路面無明顯裂紋的水泥混凝土路面加鋪工程。

(2)3～5 cm橡膠瀝青混合料+1 cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+二階反應(yīng)型粘結(jié)劑。該結(jié)構(gòu)采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層與橡膠瀝青混合料組合的形式，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)層抗反射裂縫效果，抗疲勞性能和抗車轍性能，適用于原路面裂紋明顯的水泥混凝土路面加鋪工程。

(3)3～5 cm橡膠瀝青混合料+改性乳化瀝青粘層+4～7 cm普通中粒式瀝青混合料+1 cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+二階反應(yīng)型粘結(jié)劑。該結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)2的基礎(chǔ)上增加了4～7 cm普通中粒式瀝青混合料，可改善路面平整度，適用于原路面有裂紋且平整度較差的水泥混凝土路面加鋪工程。

(4)2.5～4 cm橡膠瀝青開級配抗滑磨耗層+1 cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+二階反應(yīng)型粘結(jié)劑。該結(jié)構(gòu)抗滑、排水、降噪效果較好，適用于空氣干凈、灰塵較少，空氣污染較小的多雨地區(qū)路面改造。

(5)3～6 cm橡膠瀝青混合料+4～7 cm橡膠瀝青混合料或普通瀝青混合料+稀漿封層或橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+乳化瀝青透層油。該結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的抗車轍、抗疲勞開裂能力，有效延緩反射裂縫的產(chǎn)生，尤其是雙層橡膠瀝青混合料組合形式。雙層橡膠瀝青混合料組合結(jié)構(gòu)可以用于高速公路以及環(huán)境比較嚴(yán)酷的地區(qū)。橡膠瀝青混合料與普通瀝青混合料組合結(jié)構(gòu)適用于對荷載、環(huán)境沒有嚴(yán)格要求的一般路面。

(6)2.5～3.5 cm橡膠瀝青開級配滑磨耗層+1 cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+4～7 cm橡膠瀝青混合料或普通瀝青混合料+橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+乳化瀝青透層油。該結(jié)構(gòu)排水、降噪、抗滑功能優(yōu)越，行使安全，舒適性高，適用于空氣干凈、灰塵較少，空氣污染較小的多雨地區(qū)城市道路、高速公路、景區(qū)道路。

5 結(jié)語

橡膠瀝青有優(yōu)良的路用性能，能增加路面耐久性，行車安全性、舒適性;利用了廢舊輪胎，促進(jìn)資源的回收利用;減簿面層厚度，減少砂石材料的開采量，減小對山林、河流的破壞，有利于環(huán)境保護(hù);工程造價(jià)整體相對偏低，有利推廣。因此，前景廣闊，值得推廣。

［1］公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)［S］.

［2］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)［S］.

［3］公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073.1-2001)［S］.

U416.217

C

1008-3383(2012)08-0031-01

2012-03-12

趙興元(1976-)，男 ，貴州遵義人，工程師，研究方向:公路工程施工、試驗(yàn)檢測、監(jiān)督管理。