中新天津生态城中津大道橡胶沥青的应用.doc

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1、`橡胶沥青在天津生态城的应用曾庆伟1蔡聪明2海生3雪伟4（124省交通科学研究院211112，3天津生态城市政景观天津300480）[摘要]橡胶沥青混合料在天津生态城应用尚属首次，本文以中津大道为依托，介绍了橡胶沥青AR-AC13的配合比设计及施工控制工艺，通过现场检测和后期调查观察说明橡胶沥青AR-AC13路用性能优于胶粉改性沥青，为以后橡胶沥青在天津生态城的大规模推广应用积累经验。[关键词]橡胶沥青配合比设计施工工艺质量控制1.概述国外研究及工程实践证明，橡胶沥青混合料具有优良的抗疲劳性能、高温性能和水损害能力，其低温抗

2、裂性能和抗变形能力更是优于其他混合料。用橡胶沥青铺筑的路面不仅提高行车舒适，降低行车噪音，改善路面使用性能，延长路面寿命，而且还可以为废旧轮胎橡胶的回收利用、保护环境做出贡献。在石油资源匮乏的今天，橡胶沥青的应用对于一个国家不仅具有经济效益，而且具有相当重要的战略意义。长期以来，废旧轮胎的处理一直是环境保护的世界性难题，这种情况在发达国家尤为严重。而制备橡胶沥青（AsphaltRubber）是一种减少“黑色”环境污染的有效办法。天津生态城中津大道沥青面层结构左幅采用8cm胶粉改性沥青AC-25+4cm胶粉改性沥青AC-13，

3、右幅上面层调整为橡胶沥青，路面结构为8cm胶粉改性沥青+4cm的橡胶沥青AR-AC13。本文主要介绍中津大道橡胶沥青AR-AC13的设计和施工，为以后橡胶沥青在天津生态城应用积累经验。2.原材料选择本工程采用橡胶沥青AR-AC13作为上面层，鉴于直接承受汽车荷载和摩擦作用，采用性能优良的玄武岩矿料。粗集料采用产玄武岩碎石，细集料采用产玄武岩机制砂。为了增强沥青和集料的粘附性能，采用水泥替代矿粉，水泥为天津水泥厂生产，基质沥青为天津沥青库的A级70#道路石油沥青，橡胶粉采用专用橡胶粉。工程采用的原材料检测结果《公路工程沥青路面

4、施工技术规》技术要求。本工程采用的橡胶沥青为现场改性。胶粉采用20目的废旧轮胎生产的粗胶粉，胶粉在高温（180℃以上）与基质沥青充分溶胀反应后形成的沥青胶结料，粗胶粉改性橡胶沥青试验结果见表2-1。表2-1橡胶沥青技术要求与试验结果检测项目基质沥青橡胶沥青技术指标粘度，177℃，Pa·s1.7491.5-4.0针入度（25℃，100g，5s）0.1mm6428.6≥25软化点，℃，4972.6≥54弹性恢复，25℃89≥60Word文档`橡胶粉在高温条件下吸收沥青中的轻组分体积溶胀，使得沥青粘度增加，温度敏感性得到显著改善。

5、同时在溶解过程中胶粉颗粒发生降解脱硫，胶粉颗粒中的抗老化剂、炭黑及其他活性成分进入沥青胶体体系，使沥青温度稳定性能、抗老化性能等得到改善和提高。从表1可以看出，橡胶粉加入基质沥青后，其软化点提高了23.6℃，针入度降低了35.4（0.1mm），高温性能得到一定的增强，橡胶沥青在常温或常温以下时，胶粉颗粒在沥青中起到加劲作用，使沥青的低温抗裂型得到提高。3.配合比设计3.1级配设计由于结合料橡胶沥青的特殊性，橡胶沥青多采用间断级配。其级配类型与SMA和OGFC较为接近，其粗集料用量（大于2.36mm颗粒）达到80%以上，其细集

6、料用量与SMA结构基本相当，与SMA有所不同的是可不添加矿粉，本项目采用水泥代替，水泥掺量一般为1%。本工程配合比时粗选级配时设计了3条曲线，根据其体积指标及工程经验确定级配3为最终级配。配合比设计结果见表3-1和图1。表3-1合成级配通过率明细表级配类型通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）16.013.29.54.752.360.075级配1100.090.755.521.213.12.9级配2100.091.257.924.216.13.4级配3100.091.760.327.219.13.8图1AR-AC13

7、矿料级配配图表3-2三种试级配马歇尔试验结果汇总表体积指标级配油石比（%）试件毛体积相对密度计算理论最大相对密度空隙率VV（%）矿料间隙率VMA（%）饱和度VFA（%）级配18.42.2632.4718.423.263.7级配28.42.2932.4687.122.167.9Word文档`级配38.42.3232.4655.820.972.5技术要求///4.5~6.5≥19.070~85AR-AC13表现出明显的间断级配特点，采用间断型密集配混合料，由于这种矿质混合料丢弃了中间尺寸2.36~4.75mm粒径的集料，既有较多

8、数量的粗集料可以形成骨架，同时又有相当数量的细集料。橡胶颗粒溶胀后填密骨架的空隙，形成“密实-骨架”结构，有利于提高混合料的高温稳定性。3.3最佳油石比确定根据以往工程经验与调试级配确定的优势比，对于AR-AC13型混合料，采用以8.4%的油石比为中心，分别进行了8.4%±0.5%共5种油