橡胶沥青应力吸收层在高速公路维修中的应用.pdf

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1、施工技术广东建材2010年第6期橡胶沥青应力吸收层在高速公路维修中的应用付虎威(广东能达高等级公路维护有限公司)摘要：本文介绍了橡胶沥青应力吸收层在惠河高速公路沥青路面维修改造工程的施工应用。在分析了橡胶沥青应力吸收层性能特点和材料加工工艺后，重点介绍了橡胶沥青应力吸收层的施工工艺和路用性能。关键词：橡胶沥青；应力吸收层；维修改造；施工工艺广东省惠(州)河(源)高速公路是国家重点公路阿(荣旗)至深(圳)高速公路广东境内的重要组成部分。路线全长8l公里，建设时分一、二期工程分期建设，其中惠河高速公路一期工程小金口至平南段全长30公里，北起惠州市博罗县罗阳镇四

2、角楼，南至惠州市平南工业区，接惠盐高速公路惠州段。工程于1998年9月2日开工，2001年lO月28日建成，2001年11月11日正式开通营运。惠河高速公路自建成通车以来，经过几年的营运，路面出现了不同程度的各种病害，主要表现为：车辙、沉陷、横向裂缝、纵向裂缝、抗滑性能不足等，局部路段还出现路面结构强度不足，大大降低了道路的使用功能，影响了行车的舒适性和安全性。本次沥青路面维修改造施工要对原路面进行养护维修以改善其使用功能，在对原路面病害进行处理后，再进行改性沥青混凝土及橡胶沥青混凝土罩面施工。罩面粘结层全部采用lcm橡胶沥青应力吸收层。施工路段为惠河一期

3、K63+900--一K80+750(河惠方向)，施工长度16．85km，施工时间为2008年11月～2009年1月。1橡胶沥青应力吸收层的性能橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)是一种在喷洒橡胶沥青类结合料后，立即撒铺一定粒径的粗集料，经碾压而形成的薄层，结构如图1所示。橡胶应力吸收层是具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝。橡胶沥青应力吸收层作为新旧沥青路面的粘结层，有效防止或延缓反射裂缝的产生，提高加铺沥青路面的抗疲劳能力，还可以一112一图1橡胶沥青应力吸收层结构图起到良好的防水、粘结作用。橡胶沥青是通过一

4、定的生产工艺将橡胶粉加入沥青当中，形成一种以橡胶粉为改性剂的改性沥青。橡胶沥青具有抗疲劳性能好、抗变形能力强、保护环境的性能特点，在相同的加载条件下，橡胶沥青的总变形小、变形回复能力好，残余变形小。生产橡胶沥青，能将废旧轮胎作为资源进行再利用，不仅减少了环境污染，减少资源消耗，而且符合循环经济，节能减排的要求，有利于生态文明。2橡胶沥青加工工艺橡胶粉利用方法采用湿法工艺，即将磨细的胶粉按一定比例加入热熔的沥青中，在一定温度下经过充分搅拌成为橡胶沥青，作为沥青结合料使用。橡胶粉对沥青具有增粘和改性作用。橡胶粉粒度根据橡胶沥青的用途选择不同粒度的胶粉，橡胶沥青

5、制备需要在较高温度下进行，橡胶发生溶胀，并与沥青发生一定化学反应。温度太高，不仅能源消耗大，而且橡胶发生裂解，使粘度降低，沥青也易老化。本工程使用的橡胶沥青应力吸收层是借鉴美国亚利桑那州经验，进行设计加工。橡胶沥青基质沥青采用优质AH-70#石油沥青。橡胶粉采用20～40目货车轮胎胶粉、小汽车轮胎胶粉，橡胶粉密度为1．15±0．059／cm3，纤维比例不超过0．5％。一般含有橡胶粉重量4％的碳酸钙，以防止胶粉颗粒相互粘结。177℃粘度橡胶沥青的高温性能、低温性能等都随着掺量增加而提高；综合考虑施工性能，橡胶沥青的胶粉掺量控制为18％(内掺)。橡胶粉颗粒规格

6、应符合表l要求。橡胶沥青生产设备生产能力为lOt／h，配有一个带广东建材2010年第6期施工技术表1橡胶粉筛分规格筛孔尺寸通过率％2．OOmm1001．18ram65～100600um20～100300lJm0～4575umO～5搅拌器的45t储存罐。橡胶沥青采用间歇式方式生产。AH一70#基质沥青的加热温度为170℃，橡胶粉的掺量为18％，将基质沥青和橡胶粉按确定的比例加入橡胶沥青混融罐中，通过快速升温罐将混合料升温至190～200℃，再泵入反应釜中反应45min左右，橡胶沥青的出料温度控制在200℃左右。橡胶沥青生产流程程如图2所示。图2橡胶沥青生产流

7、程橡胶沥青生产好后，对粘度进行现场检测，橡胶沥青各项检测指标合格后，即可使用。橡胶沥青技术要求见表2。表2橡胶沥青技术要求检测项目技术要求粘度，177℃，Pa．S1．5—4．O针入度(25℃，lOOg，5s)25不小于(0．1mm)软化点，不小于(℃)57弹性恢复，25℃，不小于(％)753橡胶沥青应力吸收层施工工艺应力吸收层集料采用10"--15mm碎石，集料采用洁净、干燥、无风化、无杂质，颗粒形状具有棱角，接近立方体，有足够的强度和耐磨耗性，石质坚硬，抗冲击性能良好的反击式破碎机轧制碎石。应力吸收层集料级配范围如表3。施工前将10～15衄碎石集中通过沥

8、青拌和楼进行烘干除尘。碎石加热温度控制在160"-"170℃左右，