斷級配橡膠瀝青混合料路用性能研究

尤智勇

(如東縣住房和城鄉(xiāng)建設局，江蘇如東　226400)

?

斷級配橡膠瀝青混合料路用性能研究

尤智勇

(如東縣住房和城鄉(xiāng)建設局，江蘇如東226400)

摘要:通過室內試驗，介紹了斷級配橡膠瀝青混合料的配合比設計方法，從高溫性能、低溫性能、抗水損害性能等方面，對其進行了綜合評價，并闡述了該混合料在市政道路中的施工要點及質量檢測方法，有效保證了施工的質量。

關鍵詞:橡膠瀝青，混合料，級配設計，質量檢測

0　引言

橡膠瀝青是橡膠粉按照一定比例與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料［1，2］。實踐效果表明橡膠瀝青具有優(yōu)良的流變性能，是較為理想的環(huán)保型路面材料，目前主要應用于道路結構中的應力吸收層和表面層中［3，4］。

橡膠瀝青混合料在我國道路工程中的應用尚處于起步階段，對其長期性能的檢測與評價較少。目前，橡膠瀝青混合料應用面臨的最大問題就是初始造價高。但根據國外的研究，橡膠瀝青混合料應用于路面工程，使用厚度方面具有獨特的優(yōu)勢。通過美國加利福尼亞州交通運輸部基于現(xiàn)場性能測試，以及在南非和加州大學伯克利分校所做的加速加載試驗，經過多個工程實踐，本級配橡膠瀝青可充分發(fā)揮橡膠瀝青對路面的溫度敏感性、抗疲勞性和抗氧化能力等［5，6］。

本文依托南通市如東縣人民路改造工程，通過室內試驗確定了ARAC-13橡膠瀝青的配合比，對橡膠瀝青混合料的路用性能進行了評價，并鋪筑了試驗段，相應研究成果可以為相關的路面工程提供參考。

1　試驗原材料與級配設計

1．1橡膠瀝青

試驗所用橡膠瀝青基本性能指標如表1所示。

表1　橡膠瀝青試驗結果表

1．2集料

試驗所用集料技術指標見表2。

表2　集料密度試驗結果

1．3配合比設計

混合料級配選用斷級配橡膠瀝青混合料AR-AC13，礦料合成級配組成及配合比結果如表3，表4所示，馬歇爾實驗結果如表5所示。

表3　混合料合成級配表

表4　礦料配合比及油石比

表5　馬歇爾實驗結果

2　試驗結果與分析

2．1高溫性能

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在高溫條件下，瀝青混合料能夠經受荷載的作用而保持結構與性能的穩(wěn)定，不發(fā)生影響其使用性能的能力。具體來說，不產生推移、壅包、車轍、泛油等病害［7］。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能在南方地區(qū)較為重要，研究采用車轍試驗對橡膠瀝青混合料的高溫性能進行評價［7］。試驗條件:在(60±1)℃，(0．7±0．05)MPa，車轍試驗結果如表6所示。

表6　車轍試驗動穩(wěn)定度

據表6中數(shù)據可得，此次試驗的車轍動穩(wěn)定度均滿足要求，該混合料的高溫性能良好。

2．2低溫性能

對設計混合料低溫穩(wěn)定性的驗證，采用低溫小梁試驗進行，試驗結果見表7。

表7　小梁彎曲試驗結果

據表7中數(shù)據可得，此次試驗的小梁彎曲試驗結果均滿足要求，該混合料的低溫性能良好。

2．3抗水損害性能

為了檢驗該橡膠瀝青混合料的水穩(wěn)定性能，采用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗對其進行研究，試驗結果見表8，表9。

1)浸水馬歇爾試驗。

表8　浸水馬歇爾試驗結果

2)凍融劈裂試驗。

表9　凍融劈裂試驗結果

據表8，表9中數(shù)據可得，此次試驗的浸水馬歇爾、凍融劈裂數(shù)據結果均滿足要求，該混合料的抗水損害性能良好。

3　橡膠瀝青混凝土在市政道路中的應用

在上述的橡膠瀝青混合料室內配合比設計的基礎上，進行了生產配合比的調試，并在如東縣人民路改造工程中鋪筑實驗段。試驗段原狀路面為水泥路面，在對舊水泥板塊進行處理后鋪設1 cm的SAMI應力吸收層，然后鋪筑4 cm橡膠瀝青AR-AC13。

3．1橡膠瀝青施工要點

1)施工溫度。相比較于普通瀝青混合料，由于橡膠粉的加入，橡膠瀝青混合料更加粘稠，對于溫度要求也更高。具體施工過程中，溫度控制要求如表10所示。運輸過程中，一定要重視混合料的防護保溫。另外料車卸料時，也應當覆蓋篷布，減少溫度散失。全過程都要保持對溫度的監(jiān)測，保證溫度滿足要求，提高施工質量。

表10　橡膠瀝青混合料的施工溫度　℃

2)攤鋪階段。攤鋪之前，應至少提前1 h，充分加熱攤鋪機的熨平板及分料器等裝置。攤鋪過程中，攤鋪機盡量做到均勻、緩慢、連續(xù)，速度不宜超過3 m/min。對于散落在攤鋪機前的混合料，必須安排人工及時清除。另外，由于橡膠瀝青混合料本身的粘稠性，通常避免人工整修。

3)碾壓成型。橡膠瀝青混合料在碾壓工藝上，與一般瀝青混合料最大的差別就在于，其禁止使用膠輪。因為橡膠粉的存在，為防止橡膠瀝青粘合橡膠輪胎，所以必須排除膠輪碾壓。根據相應工程經驗，壓路機的類型以及不同階段碾壓速度如表11所示。其中，初壓壓路機應盡量緊跟攤鋪機，確保壓實效果。另外，安排專人管理檢查，做到既不漏壓，也不超壓。

表11　壓路機碾壓速度　km/h

3．2橡膠瀝青質量檢測

橡膠瀝青混合料鋪筑結束后，對施工段落進行質量檢測，具體檢測項目是壓實度、厚度、平整度、滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)與構造深度等。檢測結果以及相關要求與檢測方法如表12所示。

表12　質量檢測

由檢測結果表明，施工路段路面的平整度、滲水系數(shù)、構造深度等指標滿足設計規(guī)范要求。在保證施工質量的基礎上，橡膠瀝青路面性能良好，在市政道路中的應用前景較好。

4　結語

1)室內試驗結果表明，斷級配橡膠瀝青混凝土的高溫性能、低溫性能、抗水損害性能良好。2)施工過程中，抓住橡膠瀝青混合料不同于一般瀝青混合料的施工要點，比如，施工溫度、攤鋪、碾壓等，能夠有效提高橡膠瀝青的施工質量。3)根據施工路段的質量檢測結果，橡膠瀝青路面的滲水系數(shù)、構造深度等指標均滿足設計規(guī)范要求，斷級配橡膠瀝青路用性能良好，值得在市政道路推廣應用。

參考文獻:

［1］周運春．橡膠瀝青混凝土路面施工［J］．交通世界:建養(yǎng)，2010(9):256-257．

［2］周純秀．冰雪地區(qū)橡膠顆粒瀝青混合料應用技術的研究［D］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學，2006．

［3］王堅．橡膠瀝青在道路中的應用［J］．中國科技博覽，2014 (37):144．

［4］黃廣臣，劉長溪．橡膠瀝青在高速公路養(yǎng)護施工中的應用［J］．城市建設理論研究(電子版)，2011(22):15-16．

［5］呂惠卿．破損水泥混凝土路面的修復設計及可靠性研究［D］．廣州:廣東工業(yè)大學，2008．

［6］徐翠，王鵬，李華．橡膠瀝青膠結料微觀分析研究［J］．交通標準化，2012(8):87-90．

［7］張爭奇，王永財．瀝青膠漿對瀝青混合料高低溫性能的影響［J］．長安大學學報(自然科學版)，2014，26(12):1-5．

On road performance of gap gradation rubber asphalt mixture

You Zhiyong
(Rudong County Housing and Urban and Rural Construction Bureau，Rudong 226400，China)

Abstract:From the indoor experiments，the paper introduces the proportion ratio design methods for the gap gradation rubber asphalt mixture，undertakes the comprehensive evaluation from the high-temperature performance，low-temperature performance，and water-resisting performance，and illustrates the construction points and quality checking method for the mixture in municipal roads，so as to ensure the construction quality．Key words:rubber asphalt，mixture，gradation design，quality inspection

作者簡介:尤智勇(1970-)，男，高級工程師

收稿日期:2015-10-29

文章編號:1009-6825(2016)01-0116-02

中圖分類號:U214．75

文獻標識碼:A