溫拌橡膠瀝青技術(shù)在舊水泥路面改造工程中的應(yīng)用

譚舟洋

摘 要：在高溫條件下，橡膠瀝青的彈性和彈性恢復(fù)力比較強(qiáng)，通過將其應(yīng)用于舊路路面改造施工中，能夠有效提升路面抗變形、抗疲勞開裂能力。對(duì)此，本文首先對(duì)溫拌技術(shù)原理進(jìn)行介紹，然后以某舊水泥路面改造工程為例，對(duì)溫拌橡膠瀝青施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究，以期為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：溫拌技術(shù);橡膠;配合比設(shè)計(jì);施工

橡膠瀝青是將廢舊輪胎加工的橡膠粉加入至瀝青中所形成的混合物，能夠有效改善瀝青材料黏性、彈性恢復(fù)力、抗高溫、抗疲勞等性能。通過將橡膠瀝青應(yīng)用于路面施工中，不僅路面厚度小，而且可延緩路面結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生，延長(zhǎng)公路使用壽命。通過將橡膠瀝青與溫拌技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，即可形成新型瀝青混合料技術(shù)，因此，對(duì)溫拌橡膠瀝青在路面施工中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

1 溫拌技術(shù)原理

溫拌技術(shù)主要有三種類型，分別有發(fā)泡瀝青降粘技術(shù)、有機(jī)降粘型溫拌技術(shù)以及表面活性溫拌技術(shù)，其中，表面活性溫拌技術(shù)的應(yīng)用比較常見。在舊路改造施工中，橡膠瀝青的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)：①能夠有效提升瀝青混合料的耐久性以及抗疲勞壽命;②可提高路面抵抗疲勞裂縫、反射裂縫的能力;③能夠改善高溫抗永久變形能力，比如車轍、擁包等;④可改善路面抗溫裂縫能力;⑤可提高公路罩面耐久性以及使用性能;⑥可降低行車噪音，提升行車舒適度。

在橡膠瀝青溫拌施工中，通過采用表面活性溫拌技術(shù)，在混合料拌和中可加入表面活性溫拌劑，在親油基以及親水基的作用下，能夠使得微量水與瀝青截面之間形成結(jié)構(gòu)性水膜，進(jìn)而發(fā)揮潤(rùn)滑作用，促進(jìn)石料之間的滑動(dòng)作用，提升混合料和易性，避免瀝青膠漿凝固。在混合料攤鋪和壓實(shí)施工中，由于結(jié)構(gòu)性水膜可發(fā)揮良好的潤(rùn)滑作用，因此可加快攤鋪施工速度，并且有利于對(duì)混合料進(jìn)行碾壓整平處理。在對(duì)路面完成壓實(shí)施工后，在機(jī)械撕扯力以及環(huán)境因素的印象下，水分子逐漸消失，此時(shí)結(jié)構(gòu)水膜也會(huì)逐漸消失，表面活性物質(zhì)可轉(zhuǎn)移至瀝青材料與集料之間的界面，而表面活性物質(zhì)為堿性，因此，可有效改善理清膠結(jié)料與集料之間的粘結(jié)效果。

2 工程概況

某水泥公路路面原有路面結(jié)構(gòu)是由水泥混凝土面板、石灰穩(wěn)定土基層以及素土所組成的，該公路工程經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)后，路面結(jié)構(gòu)平整度不斷降低，并逐漸產(chǎn)生斷板、斷裂、露骨等質(zhì)量問題，對(duì)于行人、行車安全性造成較大不良影響。通過現(xiàn)場(chǎng)勘查，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采用溫拌橡膠瀝青混凝土技術(shù)進(jìn)行路面改造施工，在原有水泥板的接縫位置、裂縫位置，均需設(shè)置玻璃纖維格柵，同時(shí)，在水泥板與下面層之間、上下面層之間，均需撒布SBS改性瀝青防水粘結(jié)層。但是，在該路面改造施工中，氣候環(huán)境溫度比較低，可能會(huì)對(duì)瀝青混合料拌和質(zhì)量造成不良影響，因此，在本工程施工中，采用溫拌橡膠瀝青施工技術(shù)，可有效提升施工質(zhì)量。

3 橡膠瀝青配合比設(shè)計(jì)

在該舊路改造施工中，橡膠瀝青原材料包括集料、橡膠瀝青、溫拌劑。其中，集料為玄武巖土。對(duì)于橡膠粉改性瀝青，采用濕法工藝制作，橡膠粉為30目，摻量為25%。對(duì)于溫拌劑，采用Evotherm溫拌劑，含有少量表面活性化學(xué)物質(zhì)，能夠使得水分形成細(xì)小水滴，并均勻分散在瀝青中，降低瀝青混合料動(dòng)力粘度，同時(shí)提升低溫和易性。

在橡膠瀝青配合比設(shè)計(jì)中，參考ARAC10級(jí)配范圍，油石比為7.7。在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，以正常方式確定生產(chǎn)集配以及最佳油石比，并進(jìn)行溫拌驗(yàn)證分析，最終確定本工程最佳油石比為7.8。

4 舊水泥路面改造工程溫拌橡膠瀝青施工技術(shù)

4.1 鋪設(shè)玻纖格柵

在舊路面改造施工前，首先對(duì)路面進(jìn)行全面清掃，禁止用水直接沖洗。鋪設(shè)自粘型玻璃纖維格柵，將其鋪設(shè)在舊水泥面板接縫位置以及裂縫區(qū)域，搭接寬度需控制在20 cm以上，每間隔40 cm～50 cm需打固定鉚釘。在格柵鋪設(shè)完成后，即可撒布改性瀝青防水層。

4.2 橡膠瀝青和溫拌劑的添加設(shè)備

在本工程施工中，瀝青材料為橡膠粉瀝青，穩(wěn)定性強(qiáng)，在瀝青拌和后，要求在48 h內(nèi)使用完。橡膠瀝青粘度大，對(duì)于瀝青儲(chǔ)存罐的要求比較高，要求在罐內(nèi)以及罐周圍設(shè)置加熱導(dǎo)管，將罐內(nèi)瀝青溫度控制在170℃以上，另外，在罐頂，還應(yīng)設(shè)置兩個(gè)攪拌葉進(jìn)行持續(xù)膠東，確保罐內(nèi)瀝青溫度均勻。

對(duì)于溫拌劑添加設(shè)備，要求組織設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行安裝和調(diào)試，將溫拌劑從容易中引入至泵中，再傳輸至噴射桿上，最后噴入拌缸中。溫拌劑必須與熱瀝青充分接觸，因此，需對(duì)噴頭方向與瀝青噴頭方向進(jìn)行調(diào)整，使得二者噴出后能夠在空中相遇并落至石料上。

在拌合樓瀝青噴頭控制電路上，需安裝傳感器，與各個(gè)數(shù)控泵進(jìn)行連接，在設(shè)備通電并噴射出瀝青后，數(shù)控泵即可接收到信號(hào)，并自動(dòng)噴射溫拌劑。

溫拌劑是由大量水以及少量表面活性劑所組成的，因此，在噴入拌缸后即可沸騰氣化，進(jìn)而產(chǎn)生大量蒸汽。蒸汽壓力較大，會(huì)對(duì)礦料稱重準(zhǔn)確性造成不良影響，對(duì)此，在拌缸中，需安裝排氣孔，確保能夠順利排出多余的蒸汽。

4.3 拌和

對(duì)于橡膠瀝青拌合樓，需設(shè)置在運(yùn)輸條件良好并且空曠干燥的區(qū)域，并做好防火、防雨措施。對(duì)于拌和場(chǎng)地，首先需做好場(chǎng)地硬化處理，將集料運(yùn)輸至拌和場(chǎng)地，并分類堆放，做好明確標(biāo)識(shí)。

在本工程施工中，采用溫拌施工技術(shù)，橡膠瀝青拌和溫度比較高，拌和溫度需控制在150℃，石料加熱溫度為160℃，而瀝青加熱溫度則為175℃，出料溫度達(dá)145℃。需要注意，在溫拌施工中，必須嚴(yán)格控制橡膠瀝青拌和溫度，要求將溫度控制在160℃以內(nèi)，如果溫度過高，則溫拌劑所形成的水滴結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，進(jìn)而對(duì)溫拌施工效果造成不良影響。

在橡膠瀝青出料前，首先需進(jìn)行試拌和，根據(jù)試拌成果對(duì)上料速度、拌和時(shí)間等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在混合料拌和時(shí)間控制方面，必須保證混合料拌和均勻，所有礦料顆粒均可均勻裹覆瀝青。在出料時(shí)，橡膠瀝青可呈水簾狀流淌，并且不會(huì)發(fā)生結(jié)塊、結(jié)團(tuán)等問題。與普通熱拌橡膠瀝青相比，溫拌所需時(shí)間比較長(zhǎng)，在出料穩(wěn)定后，即可調(diào)整至正常拌和時(shí)間。

在本工程施工中，根據(jù)試拌，并對(duì)混合料拌和成果進(jìn)行分析，石料干拌時(shí)間為5 s，而濕拌時(shí)間為55 s，每次拌和所需時(shí)間為75 s。

4.4 運(yùn)輸

在橡膠瀝青混合料拌和完成后，即可進(jìn)行混合料運(yùn)輸。要求在施工現(xiàn)場(chǎng)配置足夠數(shù)量的運(yùn)輸車，確保能夠及時(shí)將混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。在本工程混合料運(yùn)輸中，選用大噸位自卸車輛，在裝料前，要求徹底清理車廂，并涂抹菜籽油或者柴油，要求嚴(yán)格控制油量，避免產(chǎn)生液積。在該舊路改造施工中，施工環(huán)境氣溫比較低，不僅需采用溫拌施工技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)做好混合料保溫處理，可在運(yùn)輸車上配置保溫篷布。

4.5 攤鋪

在橡膠瀝青路面攤鋪施工前，首先需對(duì)玻璃纖維格柵鋪設(shè)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)隆起、變形等質(zhì)量問題，應(yīng)用刀片割開，并進(jìn)行整平處理。該公路工程路面寬度為16 m，為了保證路面施工質(zhì)量，可采用單機(jī)半幅鋪設(shè)施工方式，單幅寬度為8 m。在攤鋪施工前，提前預(yù)熱攤鋪機(jī)，將熨平板加熱至110℃，避免瀝青混合料凝結(jié)成塊，進(jìn)而對(duì)路面攤鋪施工質(zhì)量造成不良影響。在施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)組織專人對(duì)橡膠瀝青混合料溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確?；旌狭蠑備佒谅访婧?，其溫度能夠達(dá)到140℃以上。

4.6 碾壓

橡膠瀝青混合料的粘度比較高，如果混合料溫度下降至90℃以下，則很難進(jìn)行壓實(shí)整平處理。因此，在橡膠瀝青路面攤鋪和壓實(shí)施工中，必須嚴(yán)格控制施工時(shí)間和溫度，確保在混合料降溫前進(jìn)行壓實(shí)處理。

在路面壓實(shí)施工時(shí)，環(huán)境溫度為5℃，屬于低溫環(huán)境，采用單機(jī)攤鋪施工方式，并選用4臺(tái)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)處理，并且使用2臺(tái)以上膠輪壓路機(jī)。在攤鋪機(jī)攤鋪施工完成后，壓路機(jī)應(yīng)立即跟隨，輪跡帶重疊寬度為輪寬的1/3～1/4之間，壓實(shí)6遍以上。

在本工程路面壓實(shí)施工中，首先采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓，然后采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)復(fù)壓一級(jí)靜壓收光。在膠輪壓路機(jī)壓實(shí)施工中，無需灑水，因此能夠有效減少混合料熱量損失，而通過應(yīng)用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，也可減少噴水量。

5 結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)溫拌橡膠瀝青施工技術(shù)在舊水泥路面改造施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。在橡膠瀝青材料制備中，主要原料為廢舊輪胎膠粉，可實(shí)現(xiàn)垃圾循環(huán)利用，并且能夠改善瀝青材料高溫穩(wěn)定性、抗老化性、抗疲勞性等。在本工程施工中，在橡膠瀝青拌和中加入溫拌劑，嚴(yán)格控制混合料拌和、攤鋪溫度，加強(qiáng)路面碾壓施工控制，能夠有效提升路面施工質(zhì)量，改善路面抗疲勞裂縫、反射裂縫能力，延長(zhǎng)路面使用壽命，值得推廣應(yīng)用。

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