橡膠瀝青技術(shù)在公路路面中的應(yīng)用

郭秀清

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

一、引言

我國(guó)廢棄輪胎數(shù)量逐年增加，而橡膠瀝青技術(shù)不僅可以利用廢棄輪胎達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的，還可以增強(qiáng)傳統(tǒng)瀝青路面使用性能和安全性能。本文依托實(shí)際工程，在試驗(yàn)路段選擇普通基質(zhì)瀝青與不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青進(jìn)行攤鋪，對(duì)比了普通基質(zhì)瀝青與橡膠瀝青性能指標(biāo)，研究總結(jié)了橡膠瀝青技術(shù)在公路路面中的使用效果，對(duì)推動(dòng)橡膠瀝青技術(shù)的使用具有重要意義。

二、橡膠瀝青性能指標(biāo)

使用無(wú)橡膠粉摻加瀝青、橡膠粉摻加為5%瀝青、橡膠粉摻加為10%瀝青、橡膠粉摻加為15%瀝青以及橡膠粉摻加為20%瀝青，分別將5組不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青記為A組、B組、C組、D組和E組，依次檢測(cè)5組瀝青的性能指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

表1.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

由表1可知，橡膠瀝青比普通瀝青針入度明顯降低，而延度與軟化點(diǎn)得到增加，由B組、C組、D組到E組試驗(yàn)數(shù)據(jù)改變可知：隨著橡膠粉摻加量增加，橡膠瀝青延度與軟化點(diǎn)增大，針入度減小。此外，B組、C組、D組和E組橡膠瀝青的延度與軟化點(diǎn)明顯高于A組普通瀝青，而B(niǎo)組、C組、D組和E組橡膠瀝青與A組普通瀝青相比，針入度明顯降低，這是因?yàn)橄鹉z粉自身的物理特性，在高溫情況下橡膠顆粒重新排列，通過(guò)滲透與擴(kuò)散作用進(jìn)入瀝青膠體中，瀝青膠體逐漸黏稠，瀝青質(zhì)含量緩慢增加。因此，橡膠瀝青相對(duì)于普通基質(zhì)瀝青性能得到提高，在試驗(yàn)路段鋪筑過(guò)程中瀝青應(yīng)當(dāng)首選橡膠瀝青。

三、工程實(shí)踐

（一）工程概況

某設(shè)計(jì)施工瀝青公路路段，其設(shè)計(jì)路基寬度為12m，路面上面層采用3cm的橡膠瀝青混凝土攤鋪，路面下面層采用5cm的瀝青混凝土和35cm的水泥碎石基層攤鋪。

（二）施工工藝

1.施工前準(zhǔn)備

工程施工前，首先根據(jù)試驗(yàn)要求分別摻加占比為5%、10%、15%和20%的橡膠粉，制備B組、C組、D組和E組4組橡膠瀝青，將未添加橡膠粉的普通基質(zhì)瀝青設(shè)為對(duì)照組。鋪筑試驗(yàn)路段集料依照規(guī)范選擇滿(mǎn)足要求的玄武巖，并保證5組橡膠瀝青的集料配合比完全相同。此外，工程施工前需要保證基層路面干凈整潔，防止表面碎屑影響橡膠瀝青黏附性能。

2.施工作業(yè)

在基層路面劃分5個(gè)不同區(qū)域，分別記為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)，將A組普通基質(zhì)瀝青均勻鋪筑在基層A區(qū)域上，B組、C組、D組和E組4組不同橡膠瀝青，均勻鋪筑在基層B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)域上，隨后采用碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)，確保碾壓機(jī)勻速緩慢行駛，防止損壞新鋪筑路面，碾壓機(jī)車(chē)速控制在20km/h為最佳。

3.施工后養(yǎng)護(hù)

完成路面攤鋪工作后，在路面適當(dāng)灑水和鋪養(yǎng)生布進(jìn)行7天的養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)完成后，在A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)5個(gè)路面區(qū)域，隨機(jī)選點(diǎn)，鉆芯取樣，檢測(cè)A組、B組、C組、D組和E組5組不同橡膠瀝青路面性能。

（三）性能檢測(cè)

1.高溫穩(wěn)定性能

為探究橡膠瀝青與普通基質(zhì)瀝青對(duì)路面高溫穩(wěn)定性能的影響關(guān)系。試驗(yàn)路段5個(gè)區(qū)域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成，分別在A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)5個(gè)路面區(qū)域隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，在布點(diǎn)位置處鉆取25個(gè)試樣。再對(duì)試樣進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、浸水48h穩(wěn)定度試驗(yàn)以及動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，橡膠瀝青較普通基質(zhì)瀝青鋪筑路面能夠有效提高路面高溫穩(wěn)定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，橡膠瀝青路面高溫穩(wěn)定性能緩慢提高。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩(wěn)定度、浸水48h穩(wěn)定度與動(dòng)穩(wěn)定度明顯高于A組，這是由于橡膠瀝青較普通基質(zhì)瀝青黏度更大，能夠增加集料顆粒表面與瀝青之間黏結(jié)力，進(jìn)而改善橡膠瀝青混合料強(qiáng)度與硬度，瀝青路面高溫穩(wěn)定性能得到有效提高。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩(wěn)定度、浸水48h穩(wěn)定度與動(dòng)穩(wěn)定度緩慢增加，說(shuō)明隨著橡膠粉摻加量的增加，路面高溫穩(wěn)定性也會(huì)增強(qiáng)。因此，可以選擇橡膠瀝青鋪筑瀝青路面，根據(jù)工程成本與瀝青路面性能施工規(guī)范要求，合理選擇橡膠粉摻加量。

2.水穩(wěn)定性能

水穩(wěn)定性能關(guān)乎瀝青道路汽車(chē)安全性，為探究橡膠瀝青與普通基質(zhì)瀝青對(duì)路面水穩(wěn)定性能的影響關(guān)系。試驗(yàn)路段5個(gè)區(qū)域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成，分別在A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)5個(gè)路面區(qū)域隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，在布點(diǎn)位置處鉆取25個(gè)試樣。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，對(duì)鉆芯試樣進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，橡膠瀝青較普通基質(zhì)瀝青鋪筑路面能夠有效提高路面水穩(wěn)定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，橡膠瀝青路面水穩(wěn)定性能先緩慢提高再降低。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣凍融殘余強(qiáng)度明顯高于A組，這是由于普通基質(zhì)瀝青路面水進(jìn)入瀝青混合料中，會(huì)降低瀝青混合料強(qiáng)度和硬度，進(jìn)而降低瀝青路面水穩(wěn)定性能，而橡膠瀝青比普通瀝青黏附性更好，集料不易剝落，因此橡膠瀝青路面水穩(wěn)定性能高于普通瀝青路面。

四、結(jié)語(yǔ)

橡膠瀝青技術(shù)不僅可以利用廢棄輪胎達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的，還可以增強(qiáng)傳統(tǒng)瀝青路面使用性能和安全性能。為探究橡膠瀝青技術(shù)在公路路面中的應(yīng)用，本文依托實(shí)際工程，對(duì)比分析了普通基質(zhì)瀝青與橡膠瀝青性能指標(biāo)，通過(guò)在試驗(yàn)路段攤鋪普通基質(zhì)瀝青與不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青，檢測(cè)瀝青路面性能，研究結(jié)果表明：橡膠瀝青針入度低于普通基質(zhì)瀝青，延度與軟化點(diǎn)高于普通基質(zhì)瀝青，在橡膠粉摻加量增加后，E組橡膠瀝青性能最好；橡膠瀝青能夠提高路面高溫穩(wěn)定性能，橡膠粉摻加量增加后，E區(qū)域?yàn)r青路面高溫穩(wěn)定性能最好；橡膠瀝青能夠有效提高路面水穩(wěn)定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，D區(qū)域?yàn)r青路面水穩(wěn)定性能最好。