橡胶沥青路面施工技术

【摘 要】在道路工程的施工过程中,橡胶沥青的性能由于具有独特的优势,目前已经得到了更广泛的应用.而且在选择施工方法的时候,橡胶沥青相比其他的沥青要有一定的差别.基于此,结合实例对道路橡胶沥青路面的施工技术进行了探讨.

【关 键 词】橡胶沥青；道路；施工技术

0.前言

橡胶沥青在道路工程的建设过程中主要起到的作用就是能够进一步改进沥青路面具有的性质,延长路面的使用寿命,减少路面的维护费用,有效的缓解由于交通的荷载而对路面造成的损害,除此之外,还有利于废旧轮胎的循环利用,降低对生态环境的污染.

1.概述

采用回收废轮胎制成胶粉,用于加工橡胶沥青,并应用于路面工程,既可以提高路面使用性能,又能够节约资源、保护环境.橡胶沥青作为胶结料可用于各种路面,其路用性能有以下特点：可明显减少交通噪音5-8dB；减缓沥青路面的老化,延长使用寿命；增加路面弹性,车辆行驶舒适；可缩短车辆的刹车距离,减轻路面反光,提供车辆行驶安全；粘结力强,耐磨性,抗水剥落性大为提高；降低路面维修费用；提高路面冬季的抗撕裂性能和夏季的抗融变形能；改善改性沥青与酸性石料粘附性.

目前橡胶沥青的路用性能已在实践中逐步得到证实,其生产技术日渐成熟,现场加工也开始推广,在加工工艺和质量控制上也可更好发挥橡胶沥青的性能.

1.1橡胶沥青的生产

喷洒和拌和的橡胶沥青的生产方法是一致的,橡胶沥青生产中的最关键的环节是对温度的控制.生产前,基质沥青需加热到204-226度的高温,橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45分钟才能达到较为理想的反应效果,反应温度应保持在规定的190-218度.其间不断监测橡胶沥青的品质,主要监测粘度指标,待反应结束后,检验橡胶沥青是否满足有关的技术要求,如合格则可用于生产或施工,否则,需要重新调整橡胶沥青的配比,进一步加工.

橡胶沥青生产完成后,应将橡胶沥青保温储存,用于储存橡胶沥青和基质沥青的储存罐要有加热和保温装置,以使储存罐能保持在规定的温度,温度范围一般为190-218度储存灌还应有搅动装置搅动橡胶沥青以保持胶粉颗粒良好地分散,否则颗粒就会下沉到罐底或者上浮到表面.

1.2橡胶沥青的作用机制

橡胶沥青是由基质沥青按照一定比例掺配橡胶颗粒拌制而成,呈现液固态,由于橡胶颗粒的存在使得沥青结合料变稠变硬,从而体现出一部分固体橡胶的性质.橡胶沥青的性质不仅仅与基质沥青和凝胶体的特性有关,还与固体橡胶颗粒的性质息息相关.正是这些被凝胶体包围的橡胶颗粒核心的存在,才使得沥青结合料变稠、变硬,而展现出某些固体橡胶的功能,而普通基质沥青是没有固体核心存在的.因此,一些用以评价普通沥青或改性沥青的性能指标,对橡胶沥青结合料来说是不完全适用的.

2.橡胶沥青的路用性能

2.1橡胶沥青的主要特性

橡胶沥青与一般的沥青相比,其性能有很大的改善,主要表现在以下方面：高温稳定性提高,低温性能改善,抗老化、抗疲劳性能提高,水稳定性增强等.

2.2高温稳定性提高

橡胶粉的掺入能够大大提高沥青的粘度,而且,随着掺入量的增加,橡胶沥青的粘度表现出良好的规律性.有试验表明：胶粉含量为20%的沥青,190度的动力粘度与4%SBS含量的改性沥青在,135度时的动力粘度值相当,橡胶沥青的软化点较基质沥青能提高,由于橡胶沥青具有较高的粘性和高温稳定性,弹性恢复好,因而路面用橡胶沥青混合料具有高粘性和不易流动性,有良好的抗车辙能力.

2.3低温性能改善

沥青的低温性能包括低温的脆性和抗裂性,胶沥青能使两者都有显著改善.橡胶本身的可塑性和延展性,使得橡胶沥青低温延度增大.有资料显示,橡胶沥青的低温模量较基质沥青降低近1倍,其在5度时的延度明显大于相同温度下基质沥青的延度.

2.4抗老化、抗疲劳性能提高

橡胶粉中含有丰富的炭黑、防老化剂等化学成分,而炭黑是一种性能良好的沥青补强剂,它能迅速提高沥青的抗老化、抗疲劳等性能.研究表明,橡胶沥青老化后25度针入度比可达到76.3%,15度,5度时的延度也大于基质沥青,这足以说明其抗老化性能比较强.

3.影响橡胶沥青性能的因素

影响橡胶沥青路用性能的因素很多,包括工艺条件、基质沥青、橡胶粉细度以及橡胶粉掺量等.

3.1工艺条件、基质沥青对橡胶沥青性能的影响

由于轮胎橡胶是天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和热塑性丁苯橡胶"防老化剂等的网状结构,将其粉碎后加入沥青中,只有在高温作用下才能通过物理溶胀和化学解聚,从而使沥青具有橡胶的部分特性,达到改善沥青高低温性能的目的!因此反应时间和反应温度是影响橡胶沥青性能非常重要的参数.目前现场加工设备配备基质沥青快速升温装置成为必备条件.

3.2橡胶粉细度对橡胶沥青性能的影响

随着胶粉颗粒变得越来越细,颗粒在沥青中的分布越均匀,改性加工过程中就越容易与沥青中的成分发生反应,沥青中的轻质组分就越容易进入橡胶颗粒,从而改善沥青的高低温性能.国内科研单位的研究结果也显示随着胶粉细度的增大,改性沥青的弹性恢复性能呈抛物线变化.说明随着胶粉细度的增大,改性沥青低温性能越好,但是当胶粉的细度达到一定程度时,继续增加胶粉的细度,改性沥青的效果反而降低.

3.3橡胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响

掺加胶粉可明显改善基质沥青的低温延展性能,随着胶粉掺量增加,对低温性能的改变效果越明显.

4.施工技术

4.1防水粘结材料采取的施工流程

在完成路面的清洁工作之后,在路面上铺设一层乳化沥青粘层油,如果路段比较特殊,还需要继续涂刷一层二阶反应型防水粘结层,进一步巩固层与层之间的粘结力.一般在涂刷的过程中都会采取人工的方式进行,在涂刷之前需要先把二阶反应型防水粘结材料倒入到相应的容器当中,持续搅拌,直到均匀为止,利用滚筒将搅拌好的材料均匀的涂刷到混凝土路面上,等待材料凝固之后进行拉拔力检测,确保路面能到达到相应的性能要求.

4.2橡胶沥青应力吸收层施工流程

粘结层在干燥完成后还应该对橡胶沥青应力吸收层进行相应的施工操作.其中具体的施工内容有：洒布：要求橡胶改性沥青的具体洒布量控制在之间,温度控制在180度,在洒布的过程中应该尽可能的均匀；撒铺碎石：洒布工作完成之后,应该及时的进行碎石的撒铺,要求将撒铺量保持在15-22kg/m2之间,按照施工的相关规定来选择撒铺的标准,如果局部撒铺不妥,应该做好补充工作；利用轮胎压路机完成路面的碾压工作,清理路面,确保正常的交通运行,保持施工畅通.

5.结语

虽然橡胶沥青在国外已研究应用多年,但在国内还是一项较新的材料,橡胶沥青突出的优越性能决定了它在今后的工程建设中必将有巨大的发展空间.尤其是我国,在废旧橡胶日益增多的情况下,推广应用橡胶沥青,对降低能耗、减少环境污染、发展绿色产业、保护生态环境、实现经济的可持续发展都有重要意义.但在具体应用中,还有很多问题值得研究,比如橡胶沥青的改性机理、性能的影响因素、胶粉的合适掺加量、混合料合理的级配范围等.

【参考文献】

[1]刘宪,戴方栋.废旧轮胎胶粉改性沥青的应用和发展前景[J].黑龙江科技信息,2008,（8）：71-72.

[2]陈仕周,赵可鹏.复合式路面加铺技术,方路面工程技术研究院,2008.