1、橡胶沥青混合料生产与施工控制要点陈霞(江西赣粤高速公路股份有限公司,江西 南昌 330025) 摘 要:橡胶沥青混合料质量直接影响到路面质量,采用满足规范要求的原材料、选择具有相应资质的供应商以及具有与拌和楼生产能力相匹配的的橡胶沥青生产设备对橡胶沥青混合料生产至关重要,橡胶沥青混合料宜采用间断级配,马歇尔稳定度指标应结合当地实际情况确定,不宜不顾实际提高取值标准。关键词:橡胶沥青混合料;生产;质量控制The Asphalt Rubber Mixture Production and the main Points of Quality controls Abstract:Asphalt ru
2、bber pavement directly affect the quality of the pavement quality, adopt standard requirements of raw materials, Select qualified suppliers with the appropriate,With accurate measurement, fast heating, high-speed cutting ready-mixed system, the bottom of the horizontal stirred tank storage system, a
3、s well as swelling and mixing plant with a production that matches the production equipment is essential for asphalt rubber production, the production temperature, mixing time, transport asphalt rubber paving and rolling is a mixture of the important factors, mixing, transport, paving and rolling te
4、mperature should ensure, softening point, viscosity and elastic recovery as the asphalt binder rubber material of conventional indicators of asphalt cement penetration, rubber asphalt mixture should adopt the uncontinuous gradation, Marshall stability index should be combined with local conditions t
5、o determine, should not ignore the reality to improve the standard values.Key words: asphalt rubber mixture;production;construction;control近年来,在国内进行橡胶沥青路面大规模推广应用的同时,也暴露出一些问题,主要是很多施工、监理及建设主管部门对橡胶沥青知识还较为缺乏,尤其是缺少橡胶沥青特殊的工程经验及相关方面技术知识,这些问题的存在,在一定程度上影响到了橡胶沥青路面的施工质量甚至推广应用。本文结合江西九景高速公路橡胶沥青路面试验段工程经验,以最常用的 AR
6、-AC13 为例,重点介绍橡胶沥青混合料生产与质量控制要点,为橡胶沥青混合料推广应用提供参考。1 原材料要求1.1 橡胶沥青要求橡胶沥青技术指标是橡胶沥青技术规范的一项重要内容,但截至目前为止,国内尚缺乏统一的橡胶沥青技术规范,部分省份以美国部分州的橡胶沥青指南为参考,同时结合本省实际情况,制定了橡胶沥青地方指南,国内一些橡胶沥青生产企业也制定了本企业的标准。参照美国亚力桑那州橡胶沥青指南,结合国内某橡胶沥青公司多年工程经验,江西九景高速公路橡胶沥青路面试验段技术人员制定了该试验段技术指标要求,详见表 1。该指标已成功用于该试验段,取得了良好效果,具有较高的参考价值。表 1 江西九景高速公路橡
7、胶沥青技术指标要求检测项目 技术指标 试验方法布氏旋转粘度,177 ,Pa.s 1.54.0 T0625-2000针入度 (25,100g,5s),(0.1mm)不低于 30 T0604-2000软化点, () 不低于 54 T0606-2000弹性恢复,25, (%) 不低于 60 T0662-20001.2 集料及填料要求集料应采用反击式破碎机轧制而成,具体质量指标应符合交通部公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004)的相关规定。橡胶沥青混合料 AR-AC13 一般不使用矿粉,为提高粘附性及橡胶沥青混合料水稳定性,可掺加 12%普通水泥或消石灰,其中水泥可全部替代矿粉,但水泥或
8、石灰等填料用量宜控制在矿料总量 2%以内。1.3 橡胶沥青生产要求橡胶沥青加工质量是直接影响橡胶沥青质量,并进一步影响到橡胶沥青混合料及橡胶沥青路面的使用质量及路面性能,加工企业的生产设备、加工经验至关重要,资深的橡胶沥青加工企业,不但有先进的专用加工设备、过硬的专业队伍,而且对橡胶沥青及橡胶沥青混合料的质量控制都有着丰富的实践经验,故实际应用时,应重视对橡胶沥青加工企业的选择。2 橡胶沥青混合料生产2.1 橡胶沥青混合料技术标准橡胶沥青混合料的技术标准是进行橡胶沥青混合料质量控制的一个重要参考因素,国内已出版的众多橡胶沥青设计及施工指南中,皆根据自己的研究成果或本地大量的工程经验,给出了相应
9、的橡胶沥青混合料技术标准。表 2 为江西九景高速公路橡胶沥青混合料技术标准,该标准是在参考美国 Arizona Test Method 815 基础上,结合国内某橡胶沥青公司多年工程经验制定的。表 2 江西九景高速公路热拌橡胶沥青混合料 AR-AC13 马歇尔试验技术标准试验项目 单位 技术标准马歇尔试件击实次数 次 两面各 75 次马歇尔稳定度 kN 4.5 kN流值 mm 25空隙率 % 5.51.0矿料间隙率 VMA % 14.0浸水马歇尔试验残留稳定度 % 85冻融劈裂试验残留强度比 % 802.2 橡胶沥青混合料配合比设计和普通沥青混合料配合比设计一样,橡胶沥青混合料 AR-AC13
10、 配合比设计亦采用马歇尔试件体积设计方法进行,设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。与普通沥青混合料配合比设计不同的是,橡胶沥青混合料马歇尔试验稳定度和流值不作为配合比设计接受与否的唯一指标,具体设计过程可参考现行公路沥青路面施工枝术规范 (JTG F402004) 。根据目标配合比设计出的沥青混合料,推荐进行浸水马歇尔和高温动稳定度试验,其中浸水马歇尔试验残留稳定度不应小于 85%,AR-AC13 橡胶沥青混合料动稳定度不应小于 3000 次/mm。对符合要求的目标配合比,依次进行生产配合比设计及生产配合比验证,其方法与普通沥青混合料配合比设计过程相同。2.3
11、橡胶沥青生产控制除原材料之外,橡胶沥青生产过程中最重要的就是控制级配、油石比、拌和温度及拌和时间。拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期进行计量和测温校核;宜采用自动记录材料用量和温度的拌和楼。每天生产完毕,应进行热料仓筛分,以检查拌和楼稳定性,及早发现问题并予以解决。橡胶沥青混合料抽提筛分试验中,由于只能测得基质沥青用量,橡胶沥青用量需要通过计算法得到,采用计算法求橡胶沥青的用量虽然比较简便,但也存在一定误差,一方面由于离析等原因,橡胶粉含量可能不等于设计用量;另一方面,橡胶粉在沥青中经过一定时间高温溶胀作用后产生降解脱硫反应,有一部分已经溶于沥青,故计算所得沥青用量往
12、往偏高。为了避免上述原因造成误差,多采用燃烧法测定橡胶沥青用量。除控制好级配及油石比外,温度也是橡胶沥青混合料质量的一个重要影响因素。表 3 为江西九景高速公路橡胶沥青路面试验段推荐的室内成型时 AR-AC13 橡胶沥青混合料拌和成型温度。表 3 AR-AC13 橡胶沥青混合料室内拌和与击实温度矿料加热温度 165175橡胶沥青加热温度 170180AR-AC13 橡胶沥青混合料拌和温度 165175试模预热温度 165175试件击实温度 160170试件成型终了温度 不低于 145作为一种改性沥青,橡胶沥青混合料试件理论最大相对密度宜采用计算法求得,毛体积相对密度则统一用表干法进行测试计算。
13、实际生产时,应严格控制好橡胶沥青、集料加热温度及橡胶沥青混合料出厂温度。AR-AC13 橡胶沥青混合料施工温度控制范围见表 4。表 4 AR-AC13 橡胶沥青混合料的施工温度()橡胶沥青加热温度 180200矿料温度 170180混合料出厂温度 170180,195 废弃混合料运输到现场温度 165摊铺温度 160,140时废弃初压开始温度 155复压最低温度 130碾压终了温度 110拌和时间由试拌确定。以所有集料全部裹复橡胶沥青结合料,并以橡胶沥青混合料拌和均匀为度,总拌和时间控制在 60s 左右。实际生产时,个别施工单位为提高拌和楼产量,往往人为缩短拌和时间,甚至将湿拌时间降至 30s
14、 以下,从而降低橡胶沥青与集料裹附状况及混合料均匀性,故需要特别需要。3 橡胶沥青混合料施工控制3.1 橡胶沥青混合料技术指标橡胶沥青混合料技术指标是控制橡胶沥青质量的依据,不同省市制定的橡胶沥青设计及施工技术指南,其技术指标存在一定区别。参考美国 ARIZ 815 和现行公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004)的规定,结合国内某公司的工程实践经验,江西九景高速公路橡胶沥青路面试验段制定了 AR-AC13 橡胶沥青混合料及路面技术指标,详见表 5。表 5 AR-AC13 橡胶沥青混合料马歇尔试验技术标准试验项目 单位 技术指标击实次数(双面) 次 75试件尺寸 mm 101.66
15、3.5孔隙率(VV) % 5.51.0矿料间隙率 (VMA) % 14稳定度(MS) kN 4.5流值 0.1mm 2050浸水马歇尔试验残留稳定度 % 85动稳定度 次/mm 3000冻融劈裂试验残留强度比 % 80渗水系数 ml/min 100构造深度 Mm 0.63.2 橡胶沥青路面施工控制要点橡胶沥青路面施工,除严格遵循现行公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004)的规定外,还应注意以下几个方面。(1)一定要紧跟碾压。因为橡胶沥青粘度较大,一旦温度降低,低温下橡胶沥青混合料粘度过大,将难以压实,所以一定要紧跟碾压。实际施工中,在压路机不影响摊铺机施工的条件下,压路机跟的越紧
16、越好。紧跟碾压是橡胶沥青路面施工的一个关键控制点。(2)并非绝对不能用胶轮压路机。很多文献提到,因为橡胶沥青混合料油石比远高于其他沥青混合料,故不宜采用胶轮压路机进行碾压,以防将结合料搓浮到表面。实际上不能一概而论。当施工单位配置的钢轮压路机数量及吨位达到要求时,此时应尽量避免使用胶轮压路机,但当压路机数量不足或者钢轮压路机施工中出现难以及时修复的故障而导致橡胶沥青混合料难以进行有效压实时,则可考虑采用胶轮压路机进行碾压,此时一定要注意胶轮压路机的使用时间,避免路面混凝土温度过高或过低时使用,具体应根据实际情况,通过试压确定。4 结语(1)材料是橡胶沥青及混合料的首要影响因素,应从原材料开始进
17、行严格控制,宜优先选用天然胶含量高的斜交胎胶粉并保证各种材料满足相应的技术指标和要求。(2)合格的橡胶沥青是橡胶沥青混合料的有力保证,应从供应商及生产设备等方面加以严格选择,并注意控制好橡胶沥青生产过程的核心环节。(3)实际生产时,应严格控制稳定生产和拌和时间,这是拌合楼能否生产出合格橡胶沥青混合料的关键。(4)橡胶沥青混合料具有优良的路用性能,在工程中应用愈来愈广泛,今后应加强对橡胶沥青混合料施工及管理经验的积累,为国内橡胶沥青路面的大规模推广应用提供更多参考。参考文献:1 王旭东,李美江,路凯冀,等.橡胶沥青及混凝土应用成套技术M.北京:人民交通出版社, 2008.2 杨志峰,李美江,王旭东废旧橡胶粉在道路工程中的历史和现状J. 公路交通科技,2005,22(7):19223 江苏省交通科学研究院断级配橡胶沥青混合料施工指南R200684 JTG F402004 公路沥青路面施工枝术规范s