廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工組織與管理

岳超

【摘要】本文在介紹了廢胎膠粉橡膠瀝青優(yōu)點(diǎn)的此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步說(shuō)明了廢胎膠粉橡膠瀝青及其混凝土路面的特點(diǎn)，闡述了廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工組織與管理的要點(diǎn)，并簡(jiǎn)要論述了之所以如此管理和組織施工的原因，通過(guò)嚴(yán)密的施工組織和科學(xué)的管理，能夠保障做出優(yōu)質(zhì)的廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面。

【關(guān)鍵詞】廢胎膠粉橡膠瀝青；混凝土路面；施工組織與管理

【Abstract】This paper describes the advantages of waste tire crumb rubber asphalt on this basis， further illustrates the characteristics of waste tire crumb rubber asphalt and concrete pavement， explained the main points of waste tire crumb rubber asphalt highway construction organization and management， and briefly discusses the reasons why such a construction management and organization， through rigorous scientific management and construction organization， to protect the quality of scrap tires to make crumb rubber asphalt pavement.

【Key words】Waste tire crumb rubber asphalt；Concrete pavement；Construction Organization and Management

1. 前言

1.1廢胎膠粉橡膠瀝青是把廢胎膠粉摻入基質(zhì)瀝青中經(jīng)過(guò)溶脹、網(wǎng)絡(luò)填充、交聯(lián)或者降解等作用制得的改性瀝青，它應(yīng)用于道路路面具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）針入度減小，軟化點(diǎn)提高，粘度增大，瀝青的高溫穩(wěn)定性提高，高溫抗車轍能力增強(qiáng)；

（2）改善瀝青的低溫性能，提高混合料的低溫抗裂性；

（3）增強(qiáng)粘附性，石料表面粘附的膠粉改性瀝青膜厚度增加，瀝青路面抗水損害性能提高；

（4）提高混合料的抗老化性能和抗疲勞性能；

（5）降低噪聲污染；

（6）減少和消除廢輪胎堆放導(dǎo)致的公害，同時(shí)又得到合理的二次資源利用，獲得資源和環(huán)境的雙重效果。所以，廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土的應(yīng)用量越來(lái)越多。

1.2由于廢胎膠粉橡膠瀝青與SBS改性瀝青等結(jié)合料的差異較大，導(dǎo)致廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工組織與管理具有其特殊性，這是在進(jìn)行廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工時(shí)必須要認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。

2. 廢胎膠粉橡膠瀝青及其混凝土路面的特點(diǎn)

與普通瀝青混凝土路面和SBS改性瀝青混凝土路面相比，廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的顯著特點(diǎn)有：

（1）作為結(jié)合料的廢胎膠粉橡膠瀝青的粘度比普通瀝青和SBS改性瀝青大得多。廢胎膠粉橡膠瀝青180℃旋轉(zhuǎn)粘度達(dá)到2～4 Pa·S，而4.5%的SBS改性瀝青為0.5～0.6Pa·S，70#A基質(zhì)瀝青只有0.175～0.180Pa·S。廢胎膠粉橡膠瀝青的粘度大會(huì)導(dǎo)致施工和易性差。

（2）廢胎膠粉橡膠瀝青穩(wěn)定性差。廢胎膠粉橡膠瀝青穩(wěn)定性差主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是廢胎膠粉橡膠瀝青容易離析；二是廢胎膠粉橡膠瀝青的指標(biāo)容易衰減，特別是180℃旋轉(zhuǎn)粘度衰減較快，貯存24h其一般會(huì)衰減1 Pa·S左右。

（3）廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的空隙率比普通瀝青混凝土路面和SBS改性瀝青混凝土路面大1%左右。普通瀝青混凝土路面和SBS改性瀝青混凝土路面路面的空隙率一般控制在3%～4%之間，而廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的空隙率一般不低于4%，控制在4.5%～5.5%為宜。如果廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的空隙率小于4%，碾壓時(shí)攤鋪的混合料容易推移、松散，很難成型，而且即使碾壓成型了，在行車荷載和氣溫等因素的作用下，路面容易松散。這是由于在廢胎膠粉橡膠瀝青中，廢胎膠粉是以顆粒狀態(tài)存在的，廢胎膠粉橡膠顆粒在受力時(shí)體積會(huì)變小，而卸載后其體積會(huì)恢復(fù)膨脹。如果路面的空隙率小，在碾壓時(shí)廢胎膠粉橡膠顆粒沒(méi)有空隙可以去，只能被迫縮小體積，在卸載后其體積恢復(fù)膨脹，如此反復(fù)即導(dǎo)致推移、松散，壓不成型；如果路面的空隙率合適，在碾壓時(shí)廢胎膠粉橡膠顆粒會(huì)被擠到空隙中去，其體積并不會(huì)被壓縮，那么，卸載后，廢胎膠粉橡膠顆粒的體積也不會(huì)膨脹而導(dǎo)致混合料松散，路面則易碾壓成型。

3. 廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工組織與管理的特點(diǎn)

基于上述廢胎膠粉橡膠瀝青及其混凝土路面的特點(diǎn)，其施工組織與管理應(yīng)重點(diǎn)做好以下工作：

3.1由于廢胎膠粉橡膠瀝青的穩(wěn)定性差，廢胎膠粉橡膠瀝青生產(chǎn)后的運(yùn)輸和貯存時(shí)間一般不宜超過(guò)24h，并且在運(yùn)輸和貯存的過(guò)程中要加強(qiáng)攪拌，防止廢胎膠粉橡膠瀝青離析以及其它指標(biāo)衰減；廢胎膠粉橡膠瀝青穩(wěn)定性差的原因是廢胎膠粉在改性瀝青中是以顆粒狀態(tài)存在的，常溫及常溫以下溫度時(shí)膠粉模量相對(duì)瀝青模量較低， 膠粉與瀝青應(yīng)變不同步，主裂紋前端應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化，易使主裂紋偏傳。同時(shí)， 加上本身存在大量表面毛刺、纖維，當(dāng)基質(zhì)瀝青達(dá)到極限應(yīng)變斷裂時(shí)，斷裂應(yīng)力將瞬間集中在膠粉顆粒上，在顆粒表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，誘發(fā)大量銀紋（銀紋是指材料表面或內(nèi)部的一些缺陷在受到應(yīng)力集中作用時(shí)引發(fā)的細(xì)微紋痕和剪切帶）， 銀紋的產(chǎn)生和發(fā)展消耗大量的能量，因此可提高瀝青的沖擊強(qiáng)度和可塑性。而且，裂縫不會(huì)穿透膠粉顆粒發(fā)展，橡膠顆粒是銀紋的中心，它跨越銀紋的兩端， 銀紋要發(fā)展就必須拉伸橡膠顆粒， 橡膠顆粒因此消耗和吸收大量的能量， 提高了橡膠顆粒瀝青混合料的抗沖擊能力。銀紋的另一特點(diǎn)是， 在應(yīng)力作用初期銀紋體相當(dāng)硬， 當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值后， 銀紋體開始屈服， 形變隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)展， 斷裂伸長(zhǎng)增加， 卸載后應(yīng)變逐漸恢復(fù)， 應(yīng)變隨時(shí)間的延長(zhǎng)而消失。膠粉顆粒的存在易使主裂紋偏轉(zhuǎn)， 裂紋偏轉(zhuǎn)可降低裂尖的應(yīng)力強(qiáng)度因子， 從而增強(qiáng)膠粉改性瀝青的抗裂能力。因此，廢胎膠粉橡膠瀝青的生產(chǎn)過(guò)程中不可過(guò)度研磨，否則犧牲的是廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的抗裂性能。

3.2由于廢胎膠粉橡膠瀝青的粘度大，拌和設(shè)備所用瀝青泵的功率宜不低于25KW，并且宜用橡膠瀝青專用泵。生產(chǎn)SBS改性瀝青混凝土混合料的瀝青泵也可以用，但容易損壞；

3.3由于廢胎膠粉橡膠瀝青的粘度大，為了改善施工性能，廢胎膠粉橡膠瀝青及其混合料的溫度比SBS改性瀝青及其混合料的溫度在每個(gè)環(huán)節(jié)上都要提高15～20℃，并且施工組織要緊湊，盡量縮短每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間。為此，拌和場(chǎng)與攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的間距不宜超過(guò)50Km，混合料運(yùn)輸設(shè)備、攤鋪設(shè)備、碾壓設(shè)備都應(yīng)充足，要突出一個(gè)"快"字；要求"快"的另一個(gè)原因是，由于廢胎膠粉橡膠瀝青混合料的出料溫度不低于180℃，防止瀝青長(zhǎng)時(shí)間高溫而導(dǎo)致過(guò)度老化；

3.4嚴(yán)格控制集料。廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面需要精確控制空隙率，所以影響空隙率的所有因素都應(yīng)被嚴(yán)格控制，一般應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾個(gè)方面的工作：

（1）集料來(lái)源要固定；

（2）集料貯存場(chǎng)要規(guī)范，不同規(guī)格的材料要分開存放，嚴(yán)禁互混；

（3）嚴(yán)格控制材料配合比。施工時(shí)所用材料的規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)與試驗(yàn)時(shí)一樣，機(jī)械設(shè)備計(jì)量要精準(zhǔn)；

3.5防止混合料離析。廢胎膠粉橡膠瀝青混合料在運(yùn)輸和攤鋪的過(guò)程中可能會(huì)造成離析，廢胎膠粉橡膠瀝青混合料離析必將導(dǎo)致空隙率變大或者變小，如果變化量較大可能會(huì)產(chǎn)生壓不住或者路面滲水；

3.6混合料在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要蓋被保溫，防止溫度離析；

3.7環(huán)境溫度。施工時(shí)的氣溫和下承層的溫度不得過(guò)低，一般應(yīng)不低于15℃；

3.8壓路機(jī)輪要用乳化（劣質(zhì)）食用油噴涂，不能像碾壓SBS改性瀝青混合料那樣噴涂水，要噴涂乳化食用油碾壓，才能不粘輪，這是由于廢胎膠粉橡膠瀝青混合料的粘結(jié)力較大所致。

4. 結(jié)語(yǔ)

（1）廢胎膠粉橡膠瀝青與SBS改性瀝青相比有其特殊性，廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土混合料與SBS改性瀝青混凝土混合料相比有其特殊性，廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面與SBS改性瀝青混凝土路面相比有其特殊性，廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面施工組織與管理必須遵循其內(nèi)在規(guī)律，不可完全照搬SBS改性瀝青混凝土路面的施工組織與管理，正確的做法是把SBS改性瀝青混凝土路面施工組織與管理的方法及原理同廢胎膠粉橡膠瀝青及其混合料和路面的特殊性相結(jié)合，形成有廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面特色的施工組織與管理的方法。

（2）廢胎膠粉橡膠瀝青混凝土路面的施工組織并不復(fù)雜，施工管理也不困難。

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