張小貞
河南中交路通監(jiān)理工程咨詢有限公司
橡膠瀝青路面在高速公路中的應用探討
張小貞
河南中交路通監(jiān)理工程咨詢有限公司
隨著社會的快速發(fā)展,不斷進步的科學技術推動了施工技術的進一步提升,并積累了大量的經驗,大量的新技術、新工藝和新材料應用到了高速公路建設中。近年來,我國全力提倡建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型高速公路,在我國高速公路中,橡膠瀝青路面由于其特有的優(yōu)勢而得到重點推廣使用,它呈現出較小的噪音、較低的投入成本和較高的防水性能等特征。本文主要圍繞橡膠瀝青路面的優(yōu)點,重點分析了橡膠瀝青路面在高速公路中的施工工藝,希望能夠給今后的高速公路建設提供技術支撐。
橡膠瀝青;高速公路;路面工程
橡膠瀝青是橡膠制品工業(yè)領域中的一個產品技術研發(fā)的延伸和新成果。國外最早于上世紀六十年代使用橡膠瀝青,最初是用在公路的應力吸收層中,自1975年開始,這項技術開始應用于瀝青路面鋪設中。我國則在2001年開展的輪胎膠粉專項研究中,將此項技術和我國重載交通環(huán)境相結合,提出了適用于中國的橡膠瀝青混凝土應用技術。
橡膠瀝青是將廢舊輪胎原質加工成為橡膠粉粒,再按一定的粗細級配比例進行組合,同時添加多種高聚合物改性劑,在高溫條件下(180℃以上)充分拌合,與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青公路指的是使用橡膠瀝青材料鋪設的公路我們稱之為橡膠瀝青公路。通常橡膠瀝青路面的顏色要深于普通瀝青路面。
1、有效降低馬路噪音。5cm厚的橡膠瀝青路面和10cm厚的普通瀝青路面的噪音效果相同,特別是高速公路當車速在60-110公里每小時,橡膠瀝青路面噪音比傳統(tǒng)的馬路產生的噪音要降低3-8分貝;噪音的降低大大的改善了城市的生活環(huán)境。
2、瀝青路面強度及防水性能大大增加。橡膠瀝青材料摻入橡膠粉后大大提高了瀝青的黏度,抗變形能力隨之增強,并具有更好的防水性能。但是橡膠瀝青材料在道路鋪設中的應用,可以大大的改善這一狀況。這是因為橡膠瀝青路面鋪筑后,能在路面上形成一層3mm厚的瀝青膜,完全可以防止雨水的向下滲透,對路基起到保護作用。
3、有效降低工程造價和養(yǎng)護成本。使用廢舊橡膠輪胎為材料的瀝青混凝土路面,不但降低了工程成本,而且其抗反射裂縫及抗疲勞能力都是一般瀝青及改性瀝青的二到五倍,不但減少了材料的用量和費用,而且大大的延長了公路的使用壽命。因此,養(yǎng)護維修成本明顯減少,而且可以避免因道路封閉而造成的不便。
4、環(huán)保效益。橡膠瀝青有效地解決了國內廢舊輪胎污染問題。近年來,隨著我國汽車工業(yè)的興起,廢舊輪胎的產生量以每年三位數速度增長,由于輪胎具有很強的抗熱性、抗機械性,如果將它埋在土地里,100年也不會分解腐爛;若長期露天存放,不但占用土地,而且會產生大量有毒有害氣體。而橡膠瀝青作為一種新型的道路材料,將廢舊的輪胎再次回收利用變廢為寶,不僅有利于環(huán)境保護,節(jié)約自然資源,還有利于改善人類的生存環(huán)境。
1、橡膠瀝青的生產。在橡膠瀝青生產前,需將基質瀝青高溫加熱到204℃-226℃之間,為保證橡膠瀝青膠結料的理想反應效果,必須將其攪拌至少45分鐘,反應溫度應保持在規(guī)定的190℃-218℃,并不間斷的監(jiān)測橡膠瀝青的粘度指標。對完成反應的橡膠瀝青,要檢驗其技術要求,如果不合格,則需要重新調整橡膠瀝青的配比,進一步加工。生產完成后的橡膠瀝青,應用有加熱和保溫裝置的儲存罐進行保溫儲存,儲存罐的溫度一般控制在190℃-218℃之間。
2、橡膠瀝青混凝土的拌制。橡膠瀝青混凝土配合比設計是用馬歇爾實試驗方法來確定,這與其它類型的瀝青混合料配比的設計方法、設計流程是基本相同,所不同的是,其它類型的瀝青混合料中都會添加礦粉,而橡膠瀝青混合料是采用1%的水泥或消石灰來代替礦粉。橡膠瀝青混合料在拌和時,要嚴格控制拌制溫度和出料溫度。拌和溫度需控制在170℃~185℃左右,但注意不應超過195℃。拌和時間由試拌確定,必須使所有集料顆粒全部裹復瀝青結合料,并以瀝青混合料拌和均勻為度,建議外摻劑水泥加入拌和倉后先與礦料干拌10s,再加入橡膠瀝青濕拌40s。要注意目測檢查混合料的均勻性,及時分析異?,F象。
3、橡膠瀝青混凝土的運輸。瀝青拌和樓向運料車卸料時,汽車應前后移動三次裝料,以減少粗集料的離析現象;橡膠瀝青混合料的運輸溫度大多采用165℃,熱天短距離運輸時溫度可以稍低,但也宜在150℃以上,冷天長距離運輸時可采用175℃的高溫。在運輸過程中應注意混合料的保溫防護。
4、橡膠瀝青混凝土的攤鋪。為保證橡膠瀝青路面的平整度,攤鋪時要保持連續(xù)穩(wěn)定地攤鋪,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。攤鋪機的運行速度應該根據施工機械類型、拌和樓的產量、攤鋪厚度、攤鋪寬度來確定,調整速度時以每米1到3分鐘進行,橡膠瀝青混合料上面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度,為形成良好的熱接縫,兩臺攤鋪機距離要控制在10m之內。攤鋪機應調整到最佳工作狀態(tài),調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器2/3為度,使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致,避免攤鋪層出現離析現象。
5、橡膠瀝青混凝土的碾壓成型。瀝青面層質量的好壞很大程度由瀝青混合料的壓實環(huán)節(jié)所控制,所以碾壓前要注意選擇合理的壓實機械及其組合方式,并嚴格按照科學的壓實步驟進行,確保橡膠瀝青混凝土面層的壓實度和平整度。橡膠瀝青混凝土不宜使用膠輪壓路機,而是采用鋼輪壓路機緊跟攤鋪機進行振動碾壓,因為橡膠瀝青容易粘結橡膠輪胎。復壓、終壓要設置明顯標志,分清段落,便于司機辯認。對碾壓順序、松鋪厚度、壓路機組合、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗管理和檢查,保證面層既不漏壓也不超壓。橡膠瀝青混凝土面層的壓實度,需達到96%及以上要求。壓實完成12小時內,不允許施工車輛通行。
綜上所述,在我國不斷加大對生態(tài)環(huán)境保護和資源循環(huán)利用的背景下,橡膠瀝青路面所呈現出來的顯著環(huán)保效果讓其在公路工程中越來越受到重視,因此施工單位要加大對橡膠瀝青路面施工技術的探討,為公路工程的順利完工奠定基礎。
[1]付虎威;橡膠瀝青應力吸收層在高速公路維修中的應用[J];廣東建材;2010(06)