劉鵬
【摘要】隨著橡膠瀝青在國內(nèi)的大范圍應(yīng)用,在新疆地區(qū)的推廣也在逐漸展開。橡膠瀝青的推廣也暴露出一些施工、監(jiān)理單位對于橡膠瀝青的專業(yè)知識學(xué)習(xí)不夠,從而影響了橡膠瀝青路面的施工質(zhì)量和應(yīng)用推廣。本文結(jié)合G3012阿克蘇—喀什高速公路瀝青上面層施工經(jīng)驗(yàn),以AR-AC-16為例,介紹橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)與施工,為橡膠瀝青在新疆地區(qū)的推廣提供參考。
【關(guān)鍵詞】橡膠瀝青;新疆地區(qū);施工工藝
橡膠瀝青是一種減少“黑色”環(huán)境污染的有效辦法。它主要是通過一定的生產(chǎn)工藝將橡膠粉加入瀝青當(dāng)中,形成一種以橡膠粉為改性劑的改性瀝青,在國外已在混合料、應(yīng)力吸收層、封層等方面得到一定范圍的應(yīng)用。由于橡膠瀝青結(jié)合料中摻入的橡膠粉含量較大(一般要在15%以上),所以能夠有效地利用廢舊輪胎資源,顯著減少了環(huán)境污染并節(jié)約工程材料。橡膠瀝青不但在環(huán)境保護(hù)方面獨(dú)樹一幟,且具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐久性以及抗滑降噪能力,因而得到了廣大道路工作者的足夠重視。我國對橡膠瀝青的研究主要在近十年發(fā)展較大。目前該技術(shù)已日趨成熟,應(yīng)用日益廣泛,表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
一、橡膠瀝青混合料材料的要求
1.橡膠瀝青混合料使用的各種材料運(yùn)至現(xiàn)場后必須取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),經(jīng)評定合格方可使用,不得以供應(yīng)商提供的檢測報(bào)告或商檢報(bào)告代替現(xiàn)場檢測。
2.橡膠瀝青路面集料宜采用玄武巖或技術(shù)指標(biāo)達(dá)到的石料。
3.集料粒徑規(guī)格以方孔篩為準(zhǔn),小同料源、品種、規(guī)格的集料小得混雜堆放。
4.橡膠屑由碎化的輪胎組成。橡膠屑應(yīng)在常溫下碎化,小應(yīng)采用冷凍法來制造橡膠屑,如果用低溫分離法,應(yīng)在磨碎前進(jìn)行。
5.橡膠屑應(yīng)干燥、無污染,在與瀝青和骨料的拌和中能自由流動(dòng)而不產(chǎn)生泡沫。可以加入碳酸鈣或滑石粉以防止橡膠屑黏在一起,但用量不能超過橡膠屑質(zhì)量的3%。宜選用不大于2mm范圍內(nèi)的粒徑。
二、原材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.橡膠瀝青
該橡膠瀝青是由20%廢舊胎膠粉與克拉瑪依90#基質(zhì)瀝青加入漸變劑通過膠體磨在185℃的高溫下經(jīng)過45min的攪拌生產(chǎn)所得。
由于至今國內(nèi)還無統(tǒng)一的橡膠瀝青技術(shù)規(guī)范,本工程結(jié)合新疆實(shí)際情況與交通部《橡膠瀝青及橡膠瀝青混合料設(shè)計(jì)指南》施工制定了該試驗(yàn)段技術(shù)指標(biāo)要求,橡膠瀝青指標(biāo)見表1。該指標(biāo)已成功用于該試驗(yàn)段,取得了良好的效果。
2.集料
集料應(yīng)符合交通部《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42-2005)的相關(guān)規(guī)定。見表2,表3。
三.橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)
1.橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
本次配合比設(shè)計(jì)為了方便廣大工地的推廣與應(yīng)用,采取了在我國廣泛應(yīng)用的馬歇爾方法;為了與已建成的SBS改性瀝青路面上面層形成對比,因此選取了具有較密實(shí)結(jié)構(gòu)的AC級配,因此孔隙率為橡膠瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)。
根據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)出的瀝青混合料,推薦進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn),殘留穩(wěn)定不不小于75%。
2.橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)
橡膠瀝青由于有較高的粘性,在溫度較低時(shí)施工和易性較差,且由于有橡膠顆粒的存在,不易壓實(shí),所以橡膠瀝青混合料應(yīng)在較高的溫度下生產(chǎn)與施工。實(shí)際生產(chǎn)時(shí),要嚴(yán)格控制好集料、瀝青以及混合料的溫度,以下是阿喀高速AR-AC16橡膠瀝青混合料施工溫度控制范圍。
由試拌確定拌合時(shí)間,拌合是為了讓橡膠瀝青充分均勻的裹附在集料表面,總拌合時(shí)間要保證在55s左右,干拌時(shí)間控制在5S左右,縮短拌合時(shí)間會(huì)造成橡膠瀝青的拌合不均勻,易發(fā)生離析現(xiàn)象。
四、橡膠瀝青混合料的施工控制
1.橡膠瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)
橡膠瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)是控制橡膠瀝青施工質(zhì)量與檢測驗(yàn)收的重要指標(biāo),由于新疆地區(qū)還沒有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),參考交通部《橡膠瀝青及橡膠瀝青混合料設(shè)計(jì)指南》與現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》,阿喀高速橡膠瀝青上面層試驗(yàn)段相關(guān)工作人員制定了AR-AC16橡膠瀝青混合料及路面指標(biāo),詳見表6:
2.橡膠瀝青路面施工控制要點(diǎn)
橡膠瀝青路面施工除了嚴(yán)格遵循《公路瀝青路面施工規(guī)范》和圖紙要求外,還應(yīng)注意一下兩點(diǎn):
(1)壓實(shí)溫度的控制,橡膠瀝青混合料中由于加入了橡膠顆粒,增加了瀝青混合料的粘度,在壓實(shí)時(shí)不易壓實(shí),并且溫度散失比普通瀝青混凝土快,所以在壓實(shí)時(shí)需要壓路機(jī)緊跟,保證壓實(shí)溫度。
(2)不能使用膠輪壓路機(jī)。在實(shí)際碾壓過程中,由于橡膠瀝青混合料較高的粘度和溫度,導(dǎo)致膠輪壓路機(jī)粘輪現(xiàn)象嚴(yán)重,造成混合料分布不勻,路面壓實(shí)質(zhì)量下降。
五、橡膠瀝青混合料的高溫性能
亞利桑那州研究人員通過三軸試驗(yàn)測定混合料的粘聚力和內(nèi)摩擦角,結(jié)果表明橡膠瀝青混合料的粘聚力小于非橡膠瀝青混合料,但橡膠瀝青混合料的內(nèi)摩擦角大于非橡膠瀝青混合料。首先,國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為,提高瀝青混合料內(nèi)摩擦角比提高粘聚力更能有效提高瀝青混合料的高溫抗車轍能力。但是,橡膠瀝青混合料主要是通過提高混合料的內(nèi)摩擦角來改善混合料的高溫性能,而不是通過粘聚力,這多少與橡膠瀝青高粘度的特點(diǎn)有些矛盾。
呂偉民認(rèn)為可以采用橡膠瀝青代替SBS改性瀝青鋪筑SMA路面,不摻加纖維,礦粉使用得較多,同時(shí)橡膠瀝青的粘度可適當(dāng)降低,膠粉劑量減小,油石比也可降低至6.5%左右,路用性能同樣很好,但成本相對較低。
王偉利用室內(nèi)車轍試驗(yàn)(包括浸水車轍)對橡膠瀝青混合料高溫性能的影響因素進(jìn)行了全面分析,通過對不同的成型方式、瀝青、膠粉目數(shù)、膠粉摻量、集料類型、級配等對橡膠瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的研究,找出了其中主要的影響因素。
六、結(jié)論
(1)原材料的品質(zhì)決定橡膠瀝青混合料的質(zhì)量,集料宜選用力學(xué)性質(zhì)好,瀝青粘附性高的玄武巖;橡膠材料選用斜交胎,因其天然橡膠瀝青含量高,并且保證各種材料的技術(shù)指標(biāo);
(2)橡膠瀝青混合料優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性,抗疲勞性性,是由于廢膠粉中所含的抗老化劑;
(3)合理的碾壓方案,適合的機(jī)具選擇,還有嚴(yán)格的溫度控制是保證AR-AC-16鋪筑效果的關(guān)鍵;
(4)本工程為新疆地區(qū)橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)和施工積累了經(jīng)驗(yàn),為新疆地區(qū)瀝青路面推廣和應(yīng)用提供了參考。
參考文獻(xiàn)
[1]呂偉民.橡膠瀝青路面技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2011.
[2]王偉.橡膠瀝青混合料高溫性能研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2008.