瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處技術(shù)

李民生　王海有　楊衛(wèi)紅

【摘要】本文介紹了瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)的特點，并在此基礎(chǔ)上進一步闡述了它的施工方法、用料設計方法及其有益效果。

【關(guān)鍵詞】瀝青纖維增強型；廢胎膠粉；減噪；微表處

【Abstract】This article describes the noise characteristics of waste tire rubber powder micro-surfacing asphalt fiber-reinforced structure， and further elaborated on the basis of its construction methods， materials and design methods benefit.

【Key words】Fiber-reinforced asphalt；Waste tire rubber powder；Noise；Micro-Surfacing

1. 前言

微表處是由不同粒徑的石料按比例范圍混配成集料，集料再和改性乳化瀝青、水和添加劑（如果需要）配合攪拌成改性乳化瀝青稀漿混合料，并迅速攤鋪在原路面上，經(jīng)養(yǎng)護成型的路面結(jié)構(gòu)層。由于微表處具有經(jīng)濟、高效、抗滑性能強、常溫施工等優(yōu)點，MS-3型微表處已經(jīng)被大量的應用于道路施工和養(yǎng)護。但是，微表處存在如下缺點：一是微表處與原路面附著力差，導致微表處脫落；二是微表處抗反射裂縫能力差，導致原路面裂縫向上反射，微表處層會產(chǎn)生對應的裂縫；三是微表處行車噪音大，一方面影響行車的舒適性，另一方面污染周圍環(huán)境。這些都是需要解決的問題。

2. 瀝青纖維增強型減噪微表處結(jié)構(gòu)

瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處結(jié)構(gòu)如圖1所示。瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處，包括瀝青層+纖維層+瀝青層+摻加廢胎膠粉的微表處。

3. 瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處施工方法及用料控制范圍

（1）瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處的施工方法是首先在原路面上灑一層瀝青（第一層瀝青），然后在第一層瀝青上撒一層纖維，再在纖維上撒一層瀝青（第二層瀝青），最后做摻加廢胎膠粉的微表處（稱為廢胎膠粉微表處或者減噪微表處）。

（2）瀝青包括各種熱（改性）瀝青、（改性）乳化瀝青和稀釋瀝青。工程實踐中常用改性乳化瀝青，其每層用量為：0.8Kg/m2～1.6Kg/m2。

（3）纖維包括玻璃纖維、聚丙烯睛綸纖維、聚酷纖維、木質(zhì)素纖維、礦物纖維以及鋼纖維等。工程實踐中常用5cm～10cm長的玻璃纖維，其用量為：80g/m2～160g/m2。

（4）廢胎膠粉微表處是用摻加廢胎膠粉的改性乳化瀝青稀漿混合料做成的。工程實踐中常用MS-3型，其用量為：10Kg/m2～22Kg/m2，包括石質(zhì)集料、廢胎膠粉、改性乳化瀝青、水和添加劑（如果需要），其中：

（5）集料的級配符合現(xiàn)行規(guī)范要求即可。

（6）粉集比為1.5%～3%，粉集比是廢胎膠粉與集料總質(zhì)量的比值，采用內(nèi)摻法，廢胎膠粉作為集料的一部分使用；

（7）油石比為7%～10%，油石比是改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物與集料總質(zhì)量的比值；

（8）水集比為4%～10%，水集比是總用水量與集料總質(zhì)量的比值，總用水量是指改性乳化瀝青中所含水量與外加水量的和。

4. 瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處用料設計

4.1材料選擇、用量與配合比設計。

4.1.1原材料選擇。

原材料的質(zhì)量符合現(xiàn)行公路工程相關(guān)規(guī)范的要求即可。

4.1.2瀝青纖維增強層用量的確定。

第一層瀝青、纖維和第二層瀝青的單位面積用量是根據(jù)經(jīng)驗確定的。

4.1.3MS-3型改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料的配合比設計，具體步驟為：

4.1.3.1改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料集料配合比。

集料級配為：滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

（1）選擇粉集比。石質(zhì)集料級配偏細時，宜選擇較大的粉集比；石質(zhì)集料級配偏粗時，宜選擇較小的粉集比。優(yōu)選地，粉集比的范圍為：1.5%～3%。粉集比選定后計算廢胎膠粉用量，然后用等質(zhì)量的廢胎膠粉代換0.6mm～1.18mm的石質(zhì)集料。選用廢胎膠粉的粒徑為20目～30目，換算成毫米為0.6mm～0.8mm，而0.6mm～1.18mm的石質(zhì)集料包含于石屑中，所以用等質(zhì)量的廢胎膠粉代換0.6mm～1.18mm的石質(zhì)集料也就是用等質(zhì)量的廢胎膠粉代換石屑，代換后集料的級配比例會發(fā)生變化，但這種變化很小，不影響稀漿混合料的施工性能和路用性能，可以忽略不計。

（2）廢胎膠粉用量確定后，可確定集料的配合比，即4.75mm～9.5mm碎石∶米石∶石屑∶廢胎膠粉∶礦粉的比值。施工時，將按此比值配合集料。

4.1.3.2油石比。

（1）油石比的范圍為：7%～10%。實施時，油石比的可選范圍是根據(jù)（T0752-2011）《稀漿混合料濕輪磨耗試驗》和（T0755-2011）《稀漿混合料負荷輪粘砂試驗》確定的，由（T0752-2011）《稀漿混合料濕輪磨耗試驗》確定最小值，由（T0755-2011）《稀漿混合料負荷輪粘砂試驗》確定最大值，然后再結(jié)合經(jīng)驗確定一個油石比值。

（2）油石比確定后，根據(jù)改性乳化瀝青中蒸發(fā)殘留物的含量計算出改性乳化瀝青的用量。

4.1.3.3外加用水量。

水集比的范圍為：4%～10%。實施時，外加用水量是根據(jù)（T0751-1993）《乳化瀝青稀漿封層混合料稠度試驗》確定的。要求稀漿混合料的稠度控制在2cm～3cm之間，確定外加用水量。

4.1.3.4可拌和時間。

（1）根據(jù)（T0757-2011）《稀漿混合料拌和試驗》檢驗稀漿混合料的可拌和時間。優(yōu)選地，可拌和時間不小于120s。如果可拌和時間不能滿足要求，可使用添加劑進行調(diào)整，并通過試驗確定添加劑的用量。添加劑并不是必須使用的，當可拌和時間不能滿足要求時才使用。

（2）由上所述，可以確定改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料的配合比，即：集料（包括廢胎膠粉）∶改性乳化瀝青∶外加水∶添加劑（如果需要）的比值，它是調(diào)整稀漿封層機各種材料控制系統(tǒng)的依據(jù)。

4.1.3.5確定開放交通時間。

根據(jù)（T0754-2011）《稀漿混合料黏聚力試驗》測量改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料試件黏聚力達到2.0N·m的時間。施工時，此時間作為確定開放交通時間的參考。

5. 施工工藝

（1）第一步、封閉交通；

（2）第二步、檢查驗收原路面，其要符合相關(guān)規(guī)范要求；

（3）第三步、瀝青纖維增強層采用同步施工，灑布第一層瀝青、撒布纖維和灑布第二層瀝青使用一臺纖維封層機一次完成；

當灑布瀝青采用熱（改性）瀝青時，待瀝青溫度接近常溫才進行減噪微表處施工；當灑布瀝青采用（改性）乳化瀝青時，待水分基本蒸發(fā)完才進行減噪微表處施工；當灑布瀝青采用稀釋瀝青時，待稀釋劑基本揮發(fā)完才進行減噪微表處施工；

（4）第四步、集料干燥，集料的設計配合比就是施工配合比。按施工配合比，即4.75mm～9.5mm碎石∶米石∶石屑∶廢胎膠粉∶礦粉的比例，把各種集料混合。

（5）第五步、把配合好的集料、改性乳化瀝青、水和添加劑（如果需要）都裝進稀漿封層機，依據(jù)改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料的施工配合比，即集料（包括廢胎膠粉）∶改性乳化瀝青∶外加水∶添加劑（如果需要）的比例，對稀漿封層機進行標定，分別確定集料、改性乳化瀝青、外加水和添加劑（如果需要）的控制參數(shù)；

（6）第六步、把稀漿封層機開到施工現(xiàn)場，邊攪拌邊攤鋪；

（7）第七步、修補攤鋪不平處和接縫處；

（8）第八步、進行養(yǎng)生，使黏聚力達到不小于2.0N·m；

（9）第九步、開放交通。

6. 瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處的有益效果

瀝青纖維增強型廢胎膠粉微表處的有益效果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）與原路面的附著力強，延緩微表處脫落，增加使用壽命；

（2）增強微表處的抗反射裂縫能力，減少和延緩微表處產(chǎn)生裂縫；

（3）行車噪音減小3dB～5dB。由于廢胎膠粉的使用，增加了瀝青膜的厚度，并且廢胎膠粉具有彈性，達到減小行車噪音的效果；

（4）廢胎膠粉使用量較大，環(huán)境保護效益明顯；

（5）增強型減噪微表處用途廣泛，可用于新建路面的磨耗層、抗滑層、防水層等，也可用于已建路面的養(yǎng)護罩面，還可用于修補車轍、橋面鋪裝等。

參考文獻

[1] JT/T797-2011 路用廢胎硫化橡膠粉.

[2]孫雅珍， 趙穎華. 新型纖維增強瀝青路面的研究[J]. 華東公路， 2002，（02）.

[3]朱春鳳.玻璃纖維改善瀝青混凝土性能的理論和試驗研究[D].吉林：吉林大學，2007.

[4]交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南[S].北京：人民交通出版社，2006.

[5]虎增富，等.乳化瀝青及稀漿封層技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2001.

[6]姜云煥，等.改性稀漿封層施工技術(shù)[M].河北：石油工業(yè)出版社，2001.

[7]鄭健龍，等.瀝青路面抗裂設計理論與方法[M].北京：人民交通出版社，2003.