橡胶沥青碎石封层在城市道路改造中的应用研究.pdf

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1、道路与交通工程器Road&TrafficEngineering橡胶沥青碎石封层在城市道路改造中的应用研究邓晓青，于因，凌宏杰(西安市市政设施管理局，陕西西安710016)摘要：介绍了橡胶沥青配合比设计、生产工艺以及适用范围，结合工程实例论述了橡胶沥青碎石封层、开普封层、应力吸收层的施工技术、质量检测及应用效果。实践证明橡胶沥青作为道路工程胶结料，具有良好的高低温性能、耐久性、抵抗反射裂缝等性能．可以较为全面地提升道路质量。关键词：道路；橡胶沥青；碎石封层；开普封层；应力吸收层中图分类号：U414．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)0

2、4-0033—04AppliedResearchofAsphalt-rubberChipSealinUrbanRoadMaintenanceDengXiaoqing，YuYin，LingHongjie橡胶沥青是由沥青、回收轮胎橡胶及一定的添加剂组成的混合料。其中胶粉的含量不少于总质量的15％(内掺)，且要求橡胶颗粒在热沥青中充分反应并溶胀。回收废旧轮胎橡胶粉主要的化学成分还是天然橡胶和合成橡胶(如丁苯橡胶、顺丁橡胶)，还有硫、碳黑、氧化硅、氧化铁、氧化钙等添加剂等。这些成分都是良好的沥青改性剂。能够改善沥青的高低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能，起到减薄路

3、面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声、优良的冬季柔性等作用【lt。由于橡胶沥青大量地消耗了废旧轮胎，所以橡胶沥青及其相关技术是值得倡导的环保节能技术。笔者拟通过介绍西安市市政管理部门对橡胶沥青技术的研究成果与T程实践。论述橡胶沥青生产工艺及橡胶沥青碎石封层施工技术。1橡胶沥青的改性机理及优势橡胶沥青的一个本质特征就是粗颗粒的橡胶屑在高温沥青中浸泡．并与沥青中的轻质油份发生溶胀后，仍然保持着固体颗粒的核心。橡胶屑即使在反应结束，投入使用时仍然保持着同体颗粒的核心(见图1)。橡胶沥青与普通沥青、高分子集合物改性沥青最大的不同就在于它是一种液一固两

4、相的混合物。橡胶沥青即使在200oC的高温下仍然保持着液一固两相的状态f21。橡胶沥青保持着同体橡胶颗粒核心的这一特征．使其相比于基质沥青具有较为全面的性能优势．主要的性能优势有：图l橡胶沥青改性机理1)足够的高温稳定性和优异的低温性能；2)突出的抗老化和耐疲劳性能、抗反射裂缝性能；3)较好的抗水损坏能力；4)优良的降低路面噪声效果；5)减薄路面厚度效果。2橡胶沥青的生产橡胶沥青加工的一般流程包括：原材料的准备。沥青和橡胶粉的预混合以及橡胶沥青的反应3个过程。橡胶沥青生产工艺流程如图2所示。首先，将橡胶粉与沥青(有时还要根据需要掺加一定比例的添加剂)在一

5、定温度条件下进行混合．其中基质沥青和橡胶粉是橡胶沥青加T的两种基本成分．而扩展油或聚合物则为辅助材料，在实际_T程中可根据橡胶粉的技术性能和橡胶沥青的技术要求选择添2011卑第4■(74)第29拳专荭技术qET33韶道路与交通工程Road&TrafficEngineering图2橡胶沥青生产工艺流程加。橡胶粉和沥青在混合罐中通过高速剪切或搅拌进行短暂的初步预混合．时间一般为1～2min。然后，将混合物输送到反应罐中，在规定的时间和温度下进行反应．其间不断监测橡胶沥青的品质(主要是黏度指标)，当反应结束后，检验橡胶沥青是否满足有关的技术要求，如合格则可用于

6、生产或施工；否则，需要重新调整橡胶沥青的配比，进一步加1=。西安市政部门经过试验研究，根据路用性能的要求，确定了最佳橡胶沥青配方及生产工艺。1)原材料：基质沥青采用SK一90沥青，橡胶粉采用40目子午胎胶粉。2)胶粉掺量：外掺22％～24％之间(相当于内掺法18％～20％)。3)生产方式：采用高速搅拌方式。4)生产温度：控制在185～195℃之间。5)搅拌时间：1h左右。经过试验检测，该配方生产的橡胶沥青各项指标达到了路用性能的要求(见表1)。表1西安市政橡胶沥青检测指标掺蛩(内掺)，％19针入度／(0．1mm)40．1延度(5℃)／era10．8软化点

7、／℃68．6弹忭同复，％85扭矩旋转黏度(180oC．50％)／(Pa·s)3．2预防性养护技术。其施工方法是在路面上喷洒1层沥青材料，紧接着撒布砂、单粒径或适当级配的集料，并紧跟着进行碾压。橡胶沥青单层碎石封层(见图3)可作为一种性能优异的沥青路面功能层，主要用于高等级公路的养护罩面，可减少路面裂缝，改善结构层之间的黏结。提高路面结构防水性能等。图3碎石封层结构不意图2)开普封层：在橡胶沥青碎石封层之上再进行l层微表处的施工，即为开普封层(见图4)。该结构可以直接应用于道路的面层。解决了单一碎石封层噪声大的缺点，同时义改善表面特征，增加美观度，避免碎石

8、脱落、路面飞石危险。图4开晋封层结构不意图3)应力吸收层：在水泥混凝土路面与加铺