1、橡胶沥青砼在道路改造工程中的应用赵景春摘要：文章以橡胶沥青混凝土的施工为主线，论述了橡胶沥青混凝土拌和料用料的技术指标，橡胶沥青混凝土的拌合、摊铺、碾压等施工工艺，在橡胶沥青混凝土节约成本和改善路用性能方面进行了有益的尝试。关键词：橡胶沥青混凝土；沥青混合料配比；道路改造；橡胶沥青生产一、工程建设背景府前大街位于东营市东城区，是一条贯穿市政府和市政广场等行政文化政治中心的东西向城市主干道。该道路原道路断面型式为机动车道 15 米宽，两侧各一条非机动车道 5.5 米宽，两侧人行道各 3 米宽，机动车道与非机动车道、非机动车道与人行道之间分别有 2 米宽的绿化带，是“城市道路三块板型式” 。该路投
2、入使用多年，随着沥青路面结构临近服务年限，局部雨季积水严重，在沥青路面出现了坑槽、龟裂、网裂、不规则横向裂纹、松散、不均匀沉降等现象，给市民出行带来很大不便。同时，随着城区内机动车辆急剧增多，非机动车辆相对较少，原有的双向四车道机动车道已不能满足交通要求，特别是在上下班高峰期经常造成交通拥堵，而非机动车道通行的车辆很少，造成交通空间的浪费。二、道路改造设计考虑到该道路通行机动车辆剧增而非机动车辆锐减，原有道路型式已不能满足现实交通的需求，本次道路改造时将原来的“城市道路三块板型式”该为“城市道路一块板型式” ，即将机动车道与非机动车道之间 2 米的绿化带拆除，改为车行道，形成双向八车道，其中六
3、个车道为机动车道，两侧各一个非机动车道；非机动车道与人行道之间 2 米的绿化带及人行道断面形式不变。车行道（包括机动车道与非机动车道）道路改造结构形式设计：全部车行道铣刨 2cm，然后清扫干净路面+透层乳化沥青（1.2L/m 2）+0.5cm 厚乳化沥青稀浆封层+4cm 厚橡胶沥青混凝土。车行道结构层存在破损时，先清除破损处结构层，然后采用 180 厚 1-3 碎石垫层+180 厚 C30 混凝土+透层乳化沥青（1.2L/m 2）+5cm 厚中粒式沥青混凝土+透层乳化沥青（1.2L/m 2）+0.5cm 厚乳化沥青稀浆封层+4cm 厚橡胶沥青混凝土进行修复。绿化带拆除部分结构层设计同车行道结构
4、层破损处的结构层设计。三、橡胶沥青混凝土施工技术旧沥青混凝土路面铣刨、碎石垫层、透层乳化沥青、乳化沥青稀浆封层、中粒式沥青混凝土施工在此不再论述，本文重点讲述橡胶沥青混凝土的有关施工工艺。（一） 橡胶沥青混凝土拌和料材料质量要求及技术指标第一，上面层沥青采用 B 级道路石油沥青 70 号，橡胶沥青。橡胶沥青技术指标：基质沥青应符合“B 级道路石油沥青技术要求”规定的 70 号石油沥青标准，橡胶沥青中橡胶粉规格为 80 目，胶粉掺入量为基质沥青的 15%18%。第二，橡胶沥青混凝土技术要求，见下表：第三，橡胶沥青混凝土级配。上面层采用温拌 RAC-13 橡胶沥青混凝土，矿料级配采用 RAC-13
5、，骨料选用玄武岩，橡胶沥青混凝土油石比为 7.5%，最终数值由实验室确定。第四，集料。粗集料：沥青面层的粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性。粗集料应具有良好的颗粒形状，不宜采用颗粒破碎机加工。路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击力的碎砾石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。粗集料质量应符合有关技术标准要求。细集料：细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其湿密度不小于 2.45t/m3，砂当量不小于 50%。沥青面层的细集料宜采用专用的细集料破碎机生产的机制砂。细集料的洁净程度，天然砂以小于 0.075mm 含量的百分比表示，石屑和机制
6、砂以砂当量或亚甲蓝表示，其技术要求应符合有关规定。第五，填料。橡胶沥青混凝土中不添加矿粉，用 1.5%水泥代替。（二）橡胶沥青生产橡胶沥青是将橡胶屑作为一种沥青改性剂与基质沥青在高温状态下反应而成。橡胶沥青生产设备采用全套进口移动式现场改性设备。设备生产能力为15t/h。设备主要组成部分为橡胶沥青反应罐、加热恒温系统、搅拌系统、泵送系统、控制系统。所有原材料均自动连续计量，输送速度自动控制，自带导热油系统、自带沥青输入输出泵，完全为独立单元。第一，沥青与橡胶粉的拌和：橡胶沥青的制作是通过高速搅拌罐，在温度、时间、机械三者的综合作用与协调下，将四种原材料按比例混合，经过吸收、湿润、膨胀等物理和化
7、学变化，使其粘度增加，软化点提高，从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶沥青反应温度为 190218。当橡胶粉与沥青混合后，其反应时间不少于 45 分钟。橡胶沥青中橡胶屑的掺量应通过试验确定，一般为202%。生产好的橡胶沥青使用前应进行搅拌并快速测定其旋转粘度符合要求后方可使用。橡胶沥青在 190时的粘度在 1540dPa.s 之间。橡胶沥青最好是当天生产，当天使用，可 24 小时存放。如有其他原因，可降到 140145存放，存放不能超过 3 天。使用时重新升温到 190测粘度，不够时加胶粉反应 45 分钟。第二，质量检测。由于是现场改性，需要对橡胶沥青成品进行质量抽检，主要抽检指标是粘度。要针对
8、不同的生产和储存情况，制定周密的成品抽检预案.确保最终用在混合料中的橡胶沥青粘度在规定的范围内。（三）橡胶沥青混合料的拌制橡胶沥青混合料采用厂拌设备，采用连续式拌合机拌制。拌合机配备有计算机设备，拌合过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量、油石比、拌和温度、混合料数量等各种参数。每个台班结束时打印出一个台班的统计量，按橡胶沥青混合料质量及铺筑厚度的总量检验，如有波动应分析原因予以纠正。拌和温度控制在 170190之间。拌和时间不少于 55s，拌和时间由试拌确定，必须使所有集料颗粒全部裹沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。设专人目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。如混合料有无花白
9、、冒青烟和离析等现象、如确认是质量问题，应作废品处理并及时予以纠正，在生产开始以前，有关人员要熟悉本项目各种混合料的外观特征，这要通过细致地观察室内试拌的混合料和长期的工作经验而取得。拌和机每天上午、下午各取一组混合料做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性能。油石比与设计值的允许差不得超过-0.1%+0.2%。每天结束后用拌和楼操控微机打印各种材料数量，以总量控制、仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比与施工厚度和抽提结果进行校核,若偏差较大则立即予以调整。（四）橡胶沥青混合料运输橡胶沥青混合料出厂时应逐车检测混合料温度，记录出厂时间，签发运料单。采用数字显示
10、插入式热电偶温度计检验沥青混合料的出厂温度和运到现场温度，插入深度不小于 150mm。在运料车侧面中部设专用测孔，孔口距车箱底面约 300mm。混合料运到现场的温度不低于 135150。拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动至少分 3 次堆装料，以减少集料的离析现象。拌合机向运输车上装橡胶沥青混合料时，应多次移动汽车位置，平衡装料，以减少橡胶沥青混合料离析。（五）橡胶沥青混凝土面层摊铺施工现场准备。基层顶面各项指标检测合格后方可铺筑下面层。检查下承层的完整性与基层的粘结性。对局部基层外露和两侧宽度不足的部位按下封层施工要求进行补铺。对下封层表面浮动矿料扫至路面以外，表面杂物用风力灭火器吹干净，必
11、要时用水冲洗。铺筑试验段。沥青混凝土下面层施工开工前，先做试铺路段。按照合格的沥青混合料组成设计，拟定试铺筑方案，采用正式施工时拟用的机械，铺筑试铺路段。试铺路段选在直线段，长度不少于 200m。试铺路段施工分为试拌和试铺两方面的工作。沥青混合料的摊铺与压实成型。橡胶粉改性沥青混合料采用传统的摊铺和压实方式，摊铺及压实工艺可参考普通改性沥青混合料。由于橡胶粉改性沥青混合料具有自身的特点，施工中应该注意以下几点，一是摊铺机的熨平板调整必须准确，因为橡胶粉改性沥青粘度非常大，容易出现拖痕；二是橡胶粉改性沥青混合料通常使用大吨位轮胎压路机和高频振动压路机组合碾压；三是橡胶粉改性沥青混合料运输到现场的
12、温度通常为 160170，摊铺后混合料的温度仍然非常高，很容易被压路机带起，且被压路机轮子带起的沥青掉在路面上后容易形成油斑。因此建议压路机和摊铺机保持一定距离，以使混合料冷却到一定温度，并采用肥皂水湿润压轮以防止粘轮。四、对橡胶沥青混凝土施工评价（一）节约成本橡胶沥青作为一种改性沥青，橡胶的价格低于通常使用的 SBS 改性沥青中的 SBS 改性剂的价格，故橡胶沥青混凝土价格低于通常采用的 SBS 改姓沥青混凝土的价格，大大节约了该工程的施工成本。（二） 大大改善了沥青混凝土路面的使用性能一是由于橡胶沥青低温回弹率高，粘韧性好，在一定程度上可抵抗低温开裂，对于降低路面开裂，避免或减少路面龟裂、
13、网裂、不规则横向裂纹，效果明显。 二是高温稳定性好：由于橡胶沥青混凝土的粘度和内聚力在路面使用温度范围内变化较小，可预防高温时路面产生车辙、搓板等流变现象。三是由于橡胶沥青混凝土对阳光中的红外线和紫外线不敏感，增强了橡胶沥青混凝土的抗老化性能。四是橡胶沥青中的橡胶成分耐疲劳、耐磨损性能好，故橡胶沥青混凝土路面抗疲劳、耐磨损。五是由于橡胶沥青混凝土对酸碱石度不敏感，故橡胶沥青对石料选择宽容度大，尤其适应于东营碱性土壤地区。六是橡胶沥青混合料的抗水损坏性能达到了改性沥青的要求，比普通沥青有明显改善。能够有效防止水损病害，具有较好的抗水损坏能力。七是利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性，将橡胶沥青应用于路面，可大大降低路面行车产生的噪声。五、结语东营市府前大街道路改造工程，近两年运行也充分证明了橡胶粉对沥青混合料综合性能有诸多提高。橡胶粉加入沥青混凝土，能全面提高路用性能，且橡胶沥青中的橡胶粉的生产采用废旧轮胎，实现了低污染回收利用，故橡胶沥青混凝土在道路工程方面应用前景广大。
