新疆地區(qū)橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)與施工工藝

劉鵬

【摘要】隨著橡膠瀝青在國內(nèi)的大范圍應(yīng)用，在新疆地區(qū)的推廣也在逐漸展開。橡膠瀝青的推廣也暴露出一些施工、監(jiān)理單位對于橡膠瀝青的專業(yè)知識學(xué)習(xí)不夠，從而影響了橡膠瀝青路面的施工質(zhì)量和應(yīng)用推廣。本文結(jié)合G3012阿克蘇—喀什高速公路瀝青上面層施工經(jīng)驗(yàn)，以AR-AC-16為例，介紹橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)與施工，為橡膠瀝青在新疆地區(qū)的推廣提供參考。

【關(guān)鍵詞】橡膠瀝青；新疆地區(qū)；施工工藝

橡膠瀝青是一種減少“黑色”環(huán)境污染的有效辦法。它主要是通過一定的生產(chǎn)工藝將橡膠粉加入瀝青當(dāng)中，形成一種以橡膠粉為改性劑的改性瀝青，在國外已在混合料、應(yīng)力吸收層、封層等方面得到一定范圍的應(yīng)用。由于橡膠瀝青結(jié)合料中摻入的橡膠粉含量較大（一般要在15%以上），所以能夠有效地利用廢舊輪胎資源，顯著減少了環(huán)境污染并節(jié)約工程材料。橡膠瀝青不但在環(huán)境保護(hù)方面獨(dú)樹一幟，且具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐久性以及抗滑降噪能力，因而得到了廣大道路工作者的足夠重視。我國對橡膠瀝青的研究主要在近十年發(fā)展較大。目前該技術(shù)已日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛，表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

一、橡膠瀝青混合料材料的要求

1.橡膠瀝青混合料使用的各種材料運(yùn)至現(xiàn)場后必須取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，經(jīng)評定合格方可使用，不得以供應(yīng)商提供的檢測報(bào)告或商檢報(bào)告代替現(xiàn)場檢測。

2.橡膠瀝青路面集料宜采用玄武巖或技術(shù)指標(biāo)達(dá)到的石料。

3.集料粒徑規(guī)格以方孔篩為準(zhǔn)，小同料源、品種、規(guī)格的集料小得混雜堆放。

4.橡膠屑由碎化的輪胎組成。橡膠屑應(yīng)在常溫下碎化，小應(yīng)采用冷凍法來制造橡膠屑，如果用低溫分離法，應(yīng)在磨碎前進(jìn)行。

5.橡膠屑應(yīng)干燥、無污染，在與瀝青和骨料的拌和中能自由流動而不產(chǎn)生泡沫?？梢约尤胩妓徕}或滑石粉以防止橡膠屑黏在一起，但用量不能超過橡膠屑質(zhì)量的3%。宜選用不大于2mm范圍內(nèi)的粒徑。

二、原材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.橡膠瀝青

該橡膠瀝青是由20%廢舊胎膠粉與克拉瑪依90#基質(zhì)瀝青加入漸變劑通過膠體磨在185℃的高溫下經(jīng)過45min的攪拌生產(chǎn)所得。

由于至今國內(nèi)還無統(tǒng)一的橡膠瀝青技術(shù)規(guī)范，本工程結(jié)合新疆實(shí)際情況與交通部《橡膠瀝青及橡膠瀝青混合料設(shè)計(jì)指南》施工制定了該試驗(yàn)段技術(shù)指標(biāo)要求，橡膠瀝青指標(biāo)見表1。該指標(biāo)已成功用于該試驗(yàn)段，取得了良好的效果。

2.集料

集料應(yīng)符合交通部《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE42-2005）的相關(guān)規(guī)定。見表2，表3。

三.橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)

1.橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

本次配合比設(shè)計(jì)為了方便廣大工地的推廣與應(yīng)用，采取了在我國廣泛應(yīng)用的馬歇爾方法；為了與已建成的SBS改性瀝青路面上面層形成對比，因此選取了具有較密實(shí)結(jié)構(gòu)的AC級配，因此孔隙率為橡膠瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)。

根據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)出的瀝青混合料，推薦進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)，殘留穩(wěn)定不不小于75%。

2.橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)

橡膠瀝青由于有較高的粘性，在溫度較低時施工和易性較差，且由于有橡膠顆粒的存在，不易壓實(shí)，所以橡膠瀝青混合料應(yīng)在較高的溫度下生產(chǎn)與施工。實(shí)際生產(chǎn)時，要嚴(yán)格控制好集料、瀝青以及混合料的溫度，以下是阿喀高速AR-AC16橡膠瀝青混合料施工溫度控制范圍。

由試拌確定拌合時間，拌合是為了讓橡膠瀝青充分均勻的裹附在集料表面，總拌合時間要保證在55s左右，干拌時間控制在5S左右，縮短拌合時間會造成橡膠瀝青的拌合不均勻，易發(fā)生離析現(xiàn)象。

四、橡膠瀝青混合料的施工控制

1.橡膠瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)

橡膠瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)是控制橡膠瀝青施工質(zhì)量與檢測驗(yàn)收的重要指標(biāo)，由于新疆地區(qū)還沒有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參考交通部《橡膠瀝青及橡膠瀝青混合料設(shè)計(jì)指南》與現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，阿喀高速橡膠瀝青上面層試驗(yàn)段相關(guān)工作人員制定了AR-AC16橡膠瀝青混合料及路面指標(biāo)，詳見表6：

2.橡膠瀝青路面施工控制要點(diǎn)

橡膠瀝青路面施工除了嚴(yán)格遵循《公路瀝青路面施工規(guī)范》和圖紙要求外，還應(yīng)注意一下兩點(diǎn)：

（1）壓實(shí)溫度的控制，橡膠瀝青混合料中由于加入了橡膠顆粒，增加了瀝青混合料的粘度，在壓實(shí)時不易壓實(shí)，并且溫度散失比普通瀝青混凝土快，所以在壓實(shí)時需要壓路機(jī)緊跟，保證壓實(shí)溫度。

（2）不能使用膠輪壓路機(jī)。在實(shí)際碾壓過程中，由于橡膠瀝青混合料較高的粘度和溫度，導(dǎo)致膠輪壓路機(jī)粘輪現(xiàn)象嚴(yán)重，造成混合料分布不勻，路面壓實(shí)質(zhì)量下降。

五、橡膠瀝青混合料的高溫性能

亞利桑那州研究人員通過三軸試驗(yàn)測定混合料的粘聚力和內(nèi)摩擦角，結(jié)果表明橡膠瀝青混合料的粘聚力小于非橡膠瀝青混合料，但橡膠瀝青混合料的內(nèi)摩擦角大于非橡膠瀝青混合料。首先，國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為，提高瀝青混合料內(nèi)摩擦角比提高粘聚力更能有效提高瀝青混合料的高溫抗車轍能力。但是，橡膠瀝青混合料主要是通過提高混合料的內(nèi)摩擦角來改善混合料的高溫性能，而不是通過粘聚力，這多少與橡膠瀝青高粘度的特點(diǎn)有些矛盾。

呂偉民認(rèn)為可以采用橡膠瀝青代替SBS改性瀝青鋪筑SMA路面，不摻加纖維，礦粉使用得較多，同時橡膠瀝青的粘度可適當(dāng)降低，膠粉劑量減小，油石比也可降低至6.5%左右，路用性能同樣很好，但成本相對較低。

王偉利用室內(nèi)車轍試驗(yàn)（包括浸水車轍）對橡膠瀝青混合料高溫性能的影響因素進(jìn)行了全面分析，通過對不同的成型方式、瀝青、膠粉目數(shù)、膠粉摻量、集料類型、級配等對橡膠瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的研究，找出了其中主要的影響因素。

六、結(jié)論

（1）原材料的品質(zhì)決定橡膠瀝青混合料的質(zhì)量，集料宜選用力學(xué)性質(zhì)好，瀝青粘附性高的玄武巖；橡膠材料選用斜交胎，因其天然橡膠瀝青含量高，并且保證各種材料的技術(shù)指標(biāo)；

（2）橡膠瀝青混合料優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性，抗疲勞性性，是由于廢膠粉中所含的抗老化劑；

（3）合理的碾壓方案，適合的機(jī)具選擇，還有嚴(yán)格的溫度控制是保證AR-AC-16鋪筑效果的關(guān)鍵；

（4）本工程為新疆地區(qū)橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)和施工積累了經(jīng)驗(yàn)，為新疆地區(qū)瀝青路面推廣和應(yīng)用提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1]呂偉民.橡膠瀝青路面技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2]王偉.橡膠瀝青混合料高溫性能研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.