淺談橡膠瀝青在道路工程中的施工技術(shù)

摘 要：隨著廢舊輪胎數(shù)量的不斷增大，橡膠瀝青作為廢舊輪胎處理的主要途徑，得到了迅猛發(fā)展，創(chuàng)造出良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。本文首先介紹了橡膠瀝青的主要特點(diǎn)，然后對橡膠瀝青路面的施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為我國橡膠瀝青路面的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：橡膠瀝青 瀝青路面 施工技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0049-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和人民消費(fèi)要求的不斷提高，汽車行業(yè)和道路交通行業(yè)都得到了迅速發(fā)展，汽車持有量逐年遞增，每年產(chǎn)生的廢舊輪胎也就越來越多，有數(shù)據(jù)顯示我國2010年所產(chǎn)生的廢舊輪胎數(shù)量達(dá)到2億條。如果不能有效的對這些廢舊輪胎進(jìn)行處理，就會對世界環(huán)境造成巨大影響，因此產(chǎn)生了一種將輪胎橡膠粉加入瀝青中制成橡膠瀝青的方法。橡膠瀝青是一種改性瀝青，憑借其良好的路用性能和經(jīng)濟(jì)效益在道路行業(yè)特別是瀝青道路中得到了長足發(fā)展。

1 橡膠瀝青的概述及其主要特點(diǎn)

1.1 橡膠瀝青概述

用廢舊橡膠輪胎制作橡膠瀝青的理念和方法可以追隨到20世紀(jì)40年代，由美國科學(xué)家最早研制出，經(jīng)發(fā)展后成為一項(xiàng)成熟的改性瀝青技術(shù)。橡膠瀝青是改性瀝青的一種，就是將廢舊的橡膠輪胎磨細(xì)成橡膠粉，然后和其他外摻劑一起添加到基質(zhì)瀝青中，在高溫下進(jìn)行攪拌，經(jīng)溶脹后混合而成的瀝青膠結(jié)料，膠粉摻量在20%左右。橡膠瀝青在應(yīng)用時又分為干法和濕法兩種工藝，干法就是將橡膠粉加入到集料中，然后與瀝青膠結(jié)料混合制成瀝青混合料，濕法就是將橡膠粉加入到瀝青中，先制成橡膠瀝青膠結(jié)料，然后再與其他礦料混合制成瀝青混合料。在生產(chǎn)和應(yīng)用中，濕法比較常見，橡膠瀝青作為改性瀝青具有較好的高溫性能、抗疲勞、抗老化性能，干法也具有其自身優(yōu)勢，可以降低道路噪音，提高道路舒適性。

1.2 具有良好的路用性能，延長道路壽命

橡膠瀝青作為一種改性瀝青，除具有其他改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)以外，還具有更好的粘聚力、抗老化性及抗疲勞性能。橡膠改性瀝青中的橡膠粉使瀝青具有較高的粘性和抗變形能力，有效提高了瀝青的粘聚力和高溫穩(wěn)定性，此外，橡膠瀝青混合料的瀝青膜厚度較厚、瀝青含量較高，使路面的柔性有了進(jìn)一步改善，從而提高了道路的抗裂縫和抗疲勞性能。對于設(shè)計和施工較好的橡膠瀝青路面，其使用壽命明顯優(yōu)于其他常用的改性瀝青路面，而且使用過程中所需要的養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用也相對較低。

1.3 增強(qiáng)道路行車安全性

橡膠瀝青的塑形變形較其他瀝青較好，因此其抵抗車轍等永久變形能力也較好，可以有效減少路面車轍病害的出現(xiàn)，對于已經(jīng)出現(xiàn)的小的車轍變形，當(dāng)汽車遇到不平整路面時瀝青中的橡膠顆粒也可以起到一定的緩沖作用，減少路面病害帶來的不安全因素。對于橡膠改性瀝青路面，在低溫條件下仍能發(fā)揮出自身的彈性，對于路面結(jié)冰的道路，車輛作用在路面上時冰的彈性比路面小，因此會破碎路面的結(jié)冰層，增強(qiáng)路面行車安全性。

1.4 緩解環(huán)境壓力，創(chuàng)造增值

隨著廢舊輪胎的不斷積累，目前廢舊輪胎的回收處理問題已經(jīng)成為一大環(huán)保難題，廢舊輪胎中含有大量的抗生物劑、抗氧化劑，很難對其進(jìn)行降解。成堆廢棄的輪胎不僅會占用大片土地，而且還會滋生細(xì)菌、害蟲，甚至還有可能引發(fā)火災(zāi)，而將廢舊輪胎處理后添加到瀝青中就能有效減緩廢舊輪胎對環(huán)境的污染和威脅。將廢舊輪胎用于制作橡膠瀝青能夠有效發(fā)揮廢舊輪胎的增值作用，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

2 橡膠改性瀝青道路施工技術(shù)

2.1 瀝青、集料等原材料準(zhǔn)備

為保證混合料具有良好的路用性能，因此必須首先對原材料的各項(xiàng)性能進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)證，確保其符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。集料是構(gòu)成瀝青混合料骨架結(jié)構(gòu)的重要組成部分，而且集料的物理和幾何特性都對混合料的強(qiáng)度、施工和易性具有一定影響，必須選取質(zhì)量上乘的集料。對于橡膠瀝青膠結(jié)料，必須對其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，確保其符合規(guī)范中對改性瀝青的要求，并達(dá)到相應(yīng)設(shè)計公路等級的技術(shù)指標(biāo)。

2.2 施工機(jī)械的準(zhǔn)備工作

為了確保橡膠改性瀝青路面具有較好的施工質(zhì)量，必須配置齊全、合理的施工機(jī)械和機(jī)械操作人員，并做好施工前的調(diào)試和預(yù)熱工作，保證在施工過程中不會發(fā)生延誤施工進(jìn)度、破壞施工質(zhì)量的事故。工程中需要配備的生產(chǎn)和施工機(jī)械包括：瀝青混合料拌合站，每小時產(chǎn)量在200 t以上，配有80 t以上的熱料倉及相應(yīng)的除塵裝置；攤鋪機(jī)，機(jī)械化程度高，可連續(xù)施工；2臺雙鋼輪振動壓路機(jī)；運(yùn)料車、灑水車數(shù)輛，運(yùn)料車必須配備保溫篷布。

2.3 瀝青混合料的拌合及運(yùn)輸

拌合站的拌合裝置必須符合國家規(guī)范有關(guān)要求，能夠準(zhǔn)確的控制集料及瀝青的加熱溫度，配備標(biāo)準(zhǔn)的除塵裝置。為保證瀝青混合料的拌合質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制拌合和施工階段各個環(huán)節(jié)的溫度。出廠溫度、攤鋪溫度、壓實(shí)溫度等必須有專人進(jìn)行檢測，對于常用的橡膠瀝青混合料，確定拌合時間為45 s。施工前進(jìn)行預(yù)拌和，拌合后觀察混合料是否存在白料、花料、離析、結(jié)團(tuán)等現(xiàn)象，無上述現(xiàn)象后去適量混合料進(jìn)行室內(nèi)性能試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，并對混合料進(jìn)行抽提試驗(yàn)，保證拌合站的瀝青用量和級配與設(shè)計油量和級配相同（如表1）。

按照出料質(zhì)量配備足夠的運(yùn)料車，在車斗中均勻涂灑肥皂水作為隔離劑，裝料時按前、中、后按順序裝料，減少混合料的離析。在運(yùn)輸工程中要將頂層覆蓋苫布進(jìn)行保溫，要合理科學(xué)安排運(yùn)料車，保證連續(xù)施工。

2.4 瀝青混合料攤鋪工藝

在瀝青層攤鋪前對基層進(jìn)行檢查，保證其干燥、清潔、無雜物，鋪筑試驗(yàn)段確定攤鋪、壓實(shí)中的各項(xiàng)參數(shù)。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，瀝青面層采用連續(xù)攤鋪以保證良好的平整度，攤鋪前首先將攤鋪機(jī)的熨平板預(yù)熱至100 ℃，并保證有足量的運(yùn)料車到達(dá)攤鋪現(xiàn)場。攤鋪機(jī)必須保持勻速攤鋪，盡量減少攤鋪過程中的停車、再啟動，攤鋪速度一般為2～4 m/min。對攤鋪路段出現(xiàn)的擁包、缺料處及時進(jìn)行處理，同時密切檢查實(shí)際攤鋪溫度和攤鋪厚度，保證其攤鋪溫度及各層厚度均達(dá)到設(shè)計要求。

2.5 瀝青混合料壓實(shí)工藝

橡膠瀝青混合料的壓實(shí)工藝與其他瀝青混合料存在一定不同，應(yīng)秉承“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的施工工藝，初壓溫度不得低于160 ℃，壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后面。初壓時采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，壓實(shí)速度保持在3～6 km/h，當(dāng)面層出現(xiàn)波浪時適當(dāng)降低壓實(shí)速度，復(fù)壓時采用振動壓路機(jī)進(jìn)行振動壓實(shí)，振動頻率控制在35～50 Hz，振幅為0.3～0.8 mm，若出現(xiàn)骨料破碎、泛油等問題則應(yīng)適當(dāng)調(diào)低振動頻率，最后用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓，靜壓找平。碾壓過程中不允許壓路機(jī)在新鋪的瀝青路面上轉(zhuǎn)向、掉頭、停車，以免使瀝青路面出現(xiàn)擁包，并控制好壓路機(jī)的灑水量，減少混合料的溫度損失。

2.6 開放交通及竣工驗(yàn)收

橡膠瀝青路面施工完成后使其自然冷卻，待表層溫度低于50 ℃后方可開放交通，開放交通前不得通行大型設(shè)備。對于存在特殊情況需提前開放交通的路面，可以適量灑水以加快溫度降低。新建橡膠改性瀝青路面的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)與評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）執(zhí)行，確保新建瀝青路面具有良好的路用性能。

3 結(jié)語

發(fā)展橡膠改性瀝青技術(shù)是加工利用廢舊輪胎的重要手段，不僅能夠帶來較好的環(huán)境效益，而且能夠創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合當(dāng)前“環(huán)境友好、資源節(jié)約”的大趨勢。此外，橡膠瀝青作為一種新興改性瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性、粘聚力、抗老化性能、抗疲勞性能，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用空間。

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