浅谈橡胶改性沥青在道路工程中的研究与应用
2011年第9期 (总第21I期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJI No.9,2011 (Sum No。211) 浅谈橡胶改性沥青在道路工程中的研究与应用 昨仕 (海南路桥工程公司) 摘要:回顾了国内外橡胶改性沥青在道路工程中的研究与应用情况,并根据工程实际认识到用橡胶沥青铺 筑路面可以带来明显的经济社会效益,建议在条件具备的地区加以推广。 关键词:橡胶改性沥青;道路工程;优越性 中图分类号:U416.217 文献标识码:c 文章编号:1008—3383(2011)09—0158—02 1 国外研究与应用概况 橡胶屑改性沥青的研究开发已经有50余年的历史。虽 然利用橡胶和沥青作为原料来制作路面接缝、裂缝、坑洞修 补材料的开发工作早在2O世纪3O年代就开始,但是利用废 旧轮胎橡胶屑作为改性剂来达到改性沥青性能的研究工作 开始于2O世纪50年代。现在,将利用磨细的废旧轮胎橡胶 屑作为改性剂来达到改善黏结剂性能的沥青材料,统称为 “橡胶屑改性沥青”(Crumb Rubber Modified Asphalt)。这种 形状不规则的被撕裂的废旧轮胎橡胶屑则被称为“橡胶屑 改性剂”(Crumb Rubber Modifier)简称CRM。 美国是研发橡胶沥青材料的开拓者,早在20世纪5O年 代,当时的美国公路局就进行了一项实验室的研究工作来评 估在“各种橡胶对石油沥青的性质影响”。他们使用14种 橡胶粉和三种石油沥青,包括“一种加州的低密度、低硫、低 沥青质的沥青”。这些结果与公路局的雷克斯和帕克合作 的“橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年1O月的 《公路》刊物上。混合料的研究范围包括了硫化和未硫化的 橡胶材料,包括废轮胎的胎面、丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶、 聚丁二烯和回收的(脱硫的)橡胶,既用了干法也用了湿法, 用在沥青混凝土材料中。对这个领域的兴趣和相关工作不 断增长,专利申请的数量也在不断增加。1960年3月,沥青 协会在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨会,该会议有5份论 文参加讨论。 从20世纪6O、70年代以来,瑞典、英国、法国、比利时、 澳大利亚、日本、南非、印度等国家也先后开展了橡胶沥青和 橡胶沥青混凝土的应用研究。并且通过立法和技术推广,极 大地促进了废旧轮胎在道路工程中的利用。 日本自1952年在东京都祝天桥附近首先用NR胶粉改 性沥青铺筑试验路以来,改性道路沥青的研究及应用迅速发 展。1963年在名古屋至神户高速公路铺设了SBR(丁苯胶) 改性沥青试验路,1968年前后扩大到全国。7O年代后,日本 对橡胶改性沥青的研究步人了高潮阶段,1983年开发的改 性I型、Ⅱ型和“筑波1号”最具代表性。9O年代后,为进一 步提高改性沥青的性能,日本合成橡胶公司相继开发出改性 SBR(丁苯胶)胶乳等改性剂。 2O世纪9O年代,全美每年就大概要废弃2.35亿只汽车 轮胎(小车轮胎约有2亿只),以各种状态堆积的轮胎数量 大致为2o一25亿只。迫于轮胎带来的环境压力,美国通过 了1991年联邦地表协调联运效率法案(ISTEA)1038条款 (要求在路面工程中逐步增加回收橡胶的用量),同时,大多 数州启动了相关立法程序,极大地促进了废旧轮胎在道路工 程中的利用,橡胶沥青路用进入了新的阶段。截止到1993 年,有27个州研究了橡胶沥青及其混合料。据统计,到1997 年的6年间,公路行业共消耗废旧轮胎橡胶粉8 000万t,大 约4亿条废旧轮胎。美国应用橡胶较多的州有:亚利桑那 州、加利福尼亚州、佛罗里达州、德克萨斯州等。 同样还是ISTEA方案,启动了耗资5000万美元的SHRP 沥青研究计划和长期使用性能研究计划,随着SHRP计划的 推进,其最终产品Superpave体系(基于使用性能的沥青胶结 料规范、热拌混合料设计和分析体系及相应的计算机软件) 的建立、完善和逐步推广,路用新材料研究的思路、方法和技 术手段都有了很大的发展。正是在这两股力摄的共同推动 下,国际上橡胶沥青在道路工程中的应用及其研究进入了一 个由环保理念和新技术共同驱动的新时代。 1992年,美国成功地开发了含16%废胶粉的改性沥青。 改性后,其粘性增加,温度敏感性降低,弹性恢复和抗老化性 能提高。用7%的废胶粉改性沥青,会得到更高负荷强度, 且每增加1份废胶粉,可使改性体系的脆点下降1OaC。由 于硫化胶粉已掺有各种稳定剂(包括抗氧剂、硫化剂、炭黑 和氧化锌等),更有利于提高沥青的吸附性和耐侵蚀性。美 国政府规定凡使用联邦经费的热拌沥青混合料都必须以 15%的经费用于废橡胶沥青混合料,以后每年增加5%,直 至20%。目前,美国铺设的沥青废胶粉改性公路已达到 1.1万km。 在多孔隙路面的发源地法国,截止到1995年,橡胶沥青 多孔隙混凝土路面累积已经摊铺了超过100万平方米。 .Main SAINTON总结多年的PAC路面室内研究和实际应用 效果表明:橡胶沥青PAC比普通PAC在保持持久排水性能、 抵抗重交通、抗剪切和抵抗不良气候影响等方面有明显的优 势。 南非的橡胶沥青在公路行业中的应用十分成功,和美国 加利福尼亚州一样拥有历时2O一25年仍然完好的橡胶沥青 路面。应用领域包括混合料、应力吸收层、应力吸收中间层 等,基本上已经拥有了一整套橡胶沥青相关的技术指标。据 了解,目前南非60%以上的道路沥青使用橡胶沥青,而且根 据他们的经验,认为对于超重轴载的使用环境,橡胶沥青混 凝土尤为有利。 国外研究表明,橡胶沥青混凝土在用于老路改建时,对 减少路面的反射裂缝,提高路面的整体承载能力都十分有 利,在相同的使用效果前提下,适当使用废旧橡胶粉可减薄 沥青混凝土面层的厚度。一般可减薄30%一70%,当沥青 结构层中使用橡胶沥青的应力吸收层时,厚度还可以进一步 减薄。在国外橡胶沥青的应用技术已经相当成熟,但由于我 国气候、道路结构、汽车荷载等方面的差异,橡胶沥青在我国 的应用还需要进一步研究。 2国内研究与应用概况 随着我国经济的高速发展,对基础设施的要求越来越 收稿日期:201l—O5一l9 作者简介:邝仕广(1982一),男,海南省海121市人,助理工程师,主要从事道路施工管理工作。 ・158・
第9期 邝仕广:浅谈橡胶改性沥青在道路工程中的研究与应用 总第21 1期 高,解决我国沥青路面所出现的龟裂、车辙、老化等问题也受 到政府的高度重视。8O年代,我国开始了橡胶粉改性沥青 的研究,也铺筑了试验路段。由于当时受胶粉粉碎技术的限 制,胶粉的工业化生产仅能做到3O目粒径,细度、均匀度均 达不到改性沥青的技术要求,沥青与粗颗粒橡胶粉结合力 弱,加之当时国内还没有改性沥青装备,试验路段效果不理 想,并导致有关专家封杀了胶粉改性沥青在道路中的应用。 直到进人9O年代后,哈尔滨建筑大学、江苏石油化工学 院、华东冶金学院、辽宁交通科研所等开始对橡胶沥青做了 一些研究工作。沈阳市市政设计研究院在1993年铺筑了 1 040 m 的橡胶沥青混合料试验路。2001年春,交通部公 路科学研究所首次在钢桥桥面铺装上用于法工艺加人了 30%(相对于沥青质量)的橡胶粉,该桥面经受了两个夏季 的超重交通荷载考验,基本保持良好,说明了橡胶沥青混合 料在国内实际应用中,表现出不错的高温稳定性能。 二十一世纪以后,结合西部大开发,迎来了我国橡胶沥 青应用的第二个高峰。2001年,交通部西部科技项目“废旧 橡胶粉在公路工程中应用”,立项研究,在广东中山105国道 (9+3 km)、河北沧')H--级路(4 km)、衡小高速公路(2 km)、 山东(6 km)、四川成都(3 km)共修筑沥青5O多万平米面积 的橡胶沥青试验路面。 2004年,在广东珠三角地区,改造一段4.6 km的一级 公路,上面层采用了SAC10橡胶粉沥青混凝土,下面层采用 普通SAC20沥青混凝土,在上下面层间设置橡胶粉改性沥 青防水层,在下面层底部设置橡胶粉改性沥青应力吸收层, 橡胶粉沥青混凝土采用湿拌法施工。在国内首次采用大型 专用设备现场生产橡胶沥青。通对试验路的研究,证明橡胶 粉对沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能、弹性恢复、温 度敏感性都有不同程度的改善。橡胶沥青混合料可显著降 低路面噪音,使沥青的粘附性、温度敏感性、抗老化性及低温 性得到明显改善,成倍延长路面的使用寿命。 2005年3月,国内第一条年处理废旧轮胎1.5万吨的精 细胶粉自动化生产线在天津建成。与此同时,由国家发改委 牵头组织,并委托中国国际工程咨询公司和中国橡胶工业协 会组织起草制定的《轮胎工业产业政策》于2010年出台,而 《废旧轮胎回收利用管理办法》也正在起草之中。这些都表 明着我国开始越来越重视废旧轮胎的回收再利用的技术化 和法制化。重庆现在也已有废轮胎橡胶粉厂3—4个,只是 规模还相对较小(每吨胶粉大约消耗废轮胎33条)。 到目前为止,如上文提及的那样,国内橡胶粉改性沥青 及混合料的研究多停留在室内试验或小规模试验路阶段。 3橡胶改性沥青的优越性与推广 橡胶屑改性沥青在道路工程中的研究与应用历经半个 多世纪坎坷发展,如今已系统化规范化发展。废旧橡胶轮胎 在国内外都有很大的供应量,特别在经济快速发展的中国更 是如此。如果对其回收利用不当,将形成严重污染环境的 “黑色垃圾”。从前面的回顾中可以看出,基于降低改性沥 青成本、节约石油资源与环境保护的优点,发达国家已普遍 开始使用废旧轮胎胶粉改性沥青,其技术与施工工艺日渐成 熟。制作废胶粉改性沥青既解决了环保上废轮胎处理的难 题,又节约了原料,一定幅度地降低了产品的成本,还提高了 沥青路面的质量。 目前,它在公路上的主要用途,一是用来拌制沥青混合 料,铺筑沥青路面的上面层,以全面提高路面的使用性能;二 是用作封层,即应力吸收层,以抑制路面基层裂缝的向上反 射。橡胶粉改性沥青在高速公路、机场道路、城市道路等“白 改黑”的工程中日益发挥重要作用。 橡胶沥青铺面技术的应用和推广,具有巨大的经济效 益。据有关研究,橡胶沥青混合料与SBS改性沥青相比,使 用橡胶沥青SMA混合料即可获得良好的路用性能又可降低 生产成本。橡胶沥青路面具备良好的高温稳定性能、低温抗 裂性、水稳定性和抗疲劳性能,可延长道路的使用寿命5— 10年,这种潜在效益是不可估量的。 同时,用橡胶沥青铺筑路面可以带来明显的社会效益: ①经有关专家研究发现橡胶沥青路面与其它的改性沥 青路面相比,可降低噪音3—8分贝,相当于交通量减少 50%,相当于车速降低二分之一,相当于建筑物离公路的距 离增加一倍,带给路旁居民及驾驶者宁静,并能取代安装隔 音墙、节省巨额开支且不影响绿化计划。 ②橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存,与标线的对 比度高,道路更加美观; ③橡胶沥青用于沥青混合料时,由于施工厚度薄,所以 节约了大量的建筑材料;施工迅速,减少了施工时间,带来了 巨大的时间效益;橡胶沥青所利用的是“黑色污染物”,不仅 给环境减轻了负担,也节约了宝贵的石油资源,如果使用橡 胶沥青铺设100 km的公路,可消费750 000条废轮胎同时节 约沥青4 000 t。 ④极大的提高了行车安全性。开级配或间断级配橡胶 沥青路面防滑功能高、减低溅水、改善视野、大大提高道路安 全。据在美国德州的一项测试,使用了橡胶沥青以后、同期 交通意外伤亡数目减低了一半! 综上所述,高性能、低成本的橡胶沥青路面材料如果能 大量运用于道路工程中,将形成环境保护、废物利用、延长道 路寿命、降低路面工程造价的多赢局面,具有极大的现实意 义。 参考文献: [1]韩秀山,吕伟民.我国废旧橡胶利用的发展趋势[J].再生资 源研究,2001,(1):13—15. [2]孟琳.橡胶沥青应用的若干问题研究[J].西安文理学院学 报,2011,14(1):70-72. [3] 张艳红,王晓帆.橡胶沥青在道路工程中的应用[J].河北交 通职业技术学院学报,2010,7(4):27—29. (上接第157页) 车道与行车道实际上已经成为拥有不同承载力的两种路面。 此时行车道的结构承载力已达到极限,而两侧车道的结构承 载力有所富余,尚有较长的使用寿命。因此,拟定两种维修 方案:①一次性整幅重铺基层,彻底消除缺陷,使整个路段的 路面完全恢复其正常的使用性能;②两侧车道与行车道分期 维修。先维修行车道,根据两侧车道的承载能力,结合已有 的交通资料分析确定其剩余使用寿命,以此作为行车道车辙 损坏维修方案的设计使用寿命。待两侧车道与行车道同时 达到使用寿命末期时再一并处置。 3结语 质量是工程的生命,是工程建设的永恒主题。而路面病 害严重影响公路工程的使用寿命和经济、社会效益,因此各 级交通管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面 设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和 改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、 设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有 这样,才能从根本上减少公路工程路面病害的发生,使城市 道路建设质量全面提高,更上新台阶。 参考文献: [1]安卫.公路沥青路面病害原因分析与对策[J].山西建筑, 2009,35(4):312-313. [2] 胡昌斌,黄晓明.重载交通沥青路面典型早期破损与成因分析 [J].福建建筑,2005,(3):66—67. [3] 郭贵平,杨文明.高速公路沥青混凝土路面早期破损分析[J]. 东北公路,2000,23(4):7O一71. [4]上官路东.浅谈沥青混凝土路面病害及其防治方法[J].山西 建筑,2009。35(9):280—281. ・159・
浅谈橡胶粉改性沥青在路面施工中的应用及发展前景
能效标准化 中国标准导报 CHINA STANDARDS REVIEW
浅谈橡胶粉改性沥青在路面施工中的
应用及发展前景
卢向峰
摘 要: 本文介绍了橡胶粉改性沥青的定义以及在我国的发展现状,并结合具体的工程实例 详细介绍了橡胶粉改性沥青的施工工艺及试验检测数据,根据检测数据结果表明使 用橡胶粉改性沥青铺筑的路面能够满足道路使用要求并具有良好的使用特性。对 橡胶粉改性沥青的发展前景进行分析得出:使用橡胶粉改性沥青一方面可以拓展我 们材料选择的空间,提高路面质量、降低行车噪音、延长路面使用寿命,是道路工程 发展的需要;另一方面是环境保护、回收利用废旧轮胎的需要。 关键词:橡胶粉路面施工发展前景
一、橡胶粉改性沥青的定义及我国使用现状
1.橡胶粉改性沥青的定义
橡胶粉改性沥青(Asphalt Rubber,简称AR) 是一种新型的优质复合材料。在重交沥青与废旧
轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下,橡胶粉通过吸
收沥青中的树脂,烃类等多种有机质,经过一系列
的物理和化学变化,是胶粉湿润,膨胀,粘度增大,
软化点提高,并兼顾了橡胶和沥青的粘性,韧性,弹
性,从而提高了橡胶沥青的路用性能。
橡胶粉改性沥青是指把废旧轮胎制成的胶粉, 作为改性剂添加到基质沥青中,在一个专门的特殊
设备中,经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用
制成的黏合材料。橡胶粉改性沥青的改性原理是 轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥
青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶
粉改性沥青对基质沥青的使用性能有很大的改善, 且优于目前常用的改性剂SBS、SBR、EVA等制成
的改性沥青。
2.橡胶粉改性沥青在我国的使用现状
我国从20世纪8O年代开始进行胶粉改性沥青
的研究,也铺设了试验路段。但由于当时粉碎技术 1R 不到位,只能生产粗颗粒胶粉,与沥青的结合力差,
所以试验路段的效果并不好。随着我国胶粉加工
技术的发展,特别是研制出了世界上少有的常温法
橡胶沥青在道路改造工程中的应用
器工程材料与设备 鞭 瓣} 雅 》 勰《姆蛳秘{蕊黪碟骓l 孵》穗 t
橡胶沥青在道路改造工程中的应用
朱汶迁 ,陈艳蓉
(1.金华l『 建设T程质 监督站,浙汀金华321000;2.浙江省市政行业协会,浙江杭州 310003)
摘要:结合浙江金华市开发I 道路优化1.程实例,介绍了橡胶沥青的特性、主要朋途及使 中的注意事项..实践证日J{. 橡胶沥苛具有良好的路用性能,可广泛应用f道路新建、改建丁程;采取合适的施TT艺和有效的质艟控制}段.町充 分发挥橡胶沥 的技术特性,延K沥青路面使用寿命。 关键词:沥青路面;橡胶沥青:特性;应用范同;施T注意事项
中图分类号:TU 535 文献标志码:B 文章编号:1009—7767(2013)02—0140—03
Application of Rubber Asphalt in Road Reconstruction Project
Zhu Wenqian,Chen Yanrong
1橡胶沥青的特性
橡胶沥青是废胎胶粉以某种方式与沥青混合形
成的胶结材料,在高温条件下,废胎胶粉与沥青经过
一系列物理化学反应,部分胶粉溶解于沥青中.从而
达到改善沥青路用性能的目的。大量的室内试验和T
程实践表明,掺入废胎胶粉改性后,对沥青的高低温
性能、抗老化性能、重载条件下的抗车辙性能以及温
度敏感性、弹性等具有明显的改善作用。橡胶沥青良好
的路用特性主要体现在以下方面:
1.1黏度大
黏度是橡胶沥青首要的技术性质。实践证明,黏度
大的沥青在荷载作用下产生较小的剪切变形,弹性恢
复性能好。掺加橡胶粉的改性沥青,其最大特点就是胶
粉的掺加能大大提高沥青的黏度,而且随着胶粉掺量
的增加,橡胶沥青表现 黏度逐渐加大的规律。
浙汀金华市开发区道路优化_T程采用的基质沥
青为AH一70沥青,试验表明,177℃时的旋转黏度仅为
0.085 Pa・S左有:掺加17%的40橡胶粉后.177℃时
橡胶粉改性沥青路面工程及施工方法研究
橡胶粉改性沥青路面工程及施工方法研究
摘要:本文以无锡某高速公路工程为案例,对橡胶沥青、橡胶沥青抗裂防水层以及橡胶沥青混合料的施工工艺进行研究,总结出橡胶沥青路面施工过程中的施工控制要素。
关键词:橡胶沥青;混合料;高温性能;施工工艺
1.工程介绍
无锡市多雨的气候条件对沥青路面的使用寿命有着重要影响。无锡某高速公路途经大量居民区和经济开发区,交通噪声影响到沿线居民的生活。将废胎胶粉应用于沥青路面既有利于资源节约,解决社会环保问题,还能改善沥青路面使用性能并降低全寿命成本费用。
结合该高速公路建设的实际,修筑了四公里的橡胶沥青路面依托工程——橡胶粉改性沥青路面工程。在工程的设计中通过采用橡胶沥青玛碲脂碎石混合料来提高行车舒适性和安全性、降低路面噪声,采用橡胶沥青防水粘结技术来减少沥青路面的反射裂缝和水破坏,可明显延长路面的使用寿命和减少后期养护费用。
2.橡胶沥青及混合料施工工艺控制
橡胶沥青及混合料与其他沥青及沥青混合料相比,具有明显的技术特色和良好的路用性能。但是,在实际工程中,为了充分发挥这种材料的用特性,需要严格的施工工艺要求作保障。
橡胶沥青及混合料的施工主要分为三部分:(1)橡胶沥青的生产;(2)橡胶沥青抗裂防水层的施工;(3)橡胶沥青混合料的拌和、运输、摊铺及碾压。由于在高温环境下,废旧胶粉与沥青一直处于反应的不稳定状态,为了保证橡胶沥青及混合料的生产质量,橡胶沥青及混合料的生产、施工比一般的沥青混合料要求更加严格。
2.1橡胶沥青抗裂防水层(SAMI-R)施工工艺
橡胶沥青抗裂防水层(SAMI.R)的具体施工步骤大致分为:
①施工准备。1)先人工用竹扫帚将基面进行全面清扫,再用2-3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净,若不能达到“除净”的要求,则用水冲洗,清除基面浮灰和泥浆,尽量使基面集料颗粒能部分外露。2)在正式施工之前,通过试验,确定沥青洒布车的沥青洒布量和碎石撒布车料斗的倾角、车速和标准
浅析橡胶沥青下封层在道路改造中的应用
浅析橡胶沥青下封层在道路改造中的应用
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浅析橡胶沥青下封层在道路改造中的应用
跟着经济和城市化经济建设的飞快发展,城市道路交通的负担愈来愈重,过去建设的大多数道路已经不切合现代化的要求,甚至有些已经出现问题,而怎样尽可能在不必重修道路的基础上提高道路改造质量以及保证使用安全,是目前道路建设改造的重点方向。橡胶沥青应力层拥有着多方面的长处,将其运用到道路改造中来能够大大降低资源的投入,增强道路的安全保护。
一、道路改造存在问题及橡胶沥青下封层的功能
特色
(一) 目前城镇改造中道路存在的问题
一个城市的主要交通道路网在不停地发展中已经渐渐完美,可是跟着道路的长久使用,诸多问题也浮于道路建设表面。反射裂痕就是道路使用中出现最多也是最严重的问题之一,是在旧有的混凝土路面补强时加铺了一层沥青罩面,但当混凝土位移产生的拉力超出沥青罩面层的抗拉强度时,罩面层就会开裂,这就是反射裂痕,也是反射裂痕形成的原由。同时道路防水、罩面层的密切性以及新旧道路的粘结都是道路 浅析橡胶沥青下封层在道路改造中的应用
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改造中需要重视的问题,也是直接影响道路改造成效的要素。别的,道路的拓宽连结、改道扩建等过程中都存在必定问题,需要加以注意。
(二)橡胶沥青的功能优势特色
所谓橡胶沥青下封层,是指将单调粒径的石料平均的满铺在橡胶沥青层上,用胶轮压路机进行嵌挤碾压,橡胶沥青被挤压到石料高度的约 3/4,石料嵌锁形成后将组成构造性支撑,即为橡胶沥青下封层。它能够形成
1cm 厚裂痕反射构造层, 水稳层以及旧水泥路面的各样裂痕很难穿透该层。同时,它关于半刚性基层产生的缩短和干缩裂痕以及水泥混凝土路面的切缝等均拥有优秀的关闭作用。
沥青的应用有助于使路面平坦、不透水,使其持久耐用,可是反射裂痕以及其余要素的作用简单使沥青土面层丧失整体性,使路面水渗透,损坏道路面。橡胶沥青的联合,使沥青力学性能改变,明显增强了回弹性能,从而有效保证沥青层面的完好性,提高改造道路的性能。别的,应力汲取能力优秀、施工设施简单、施工速度快等特色也是橡胶沥青下封层的优势所在。
新型SMA-13橡胶沥青混合料在市政道路工程中的应用
新型SMA-13橡胶沥青混合料在市政道路工程中的应用
摘要:如今,人们对市政道路质量的要求越来越高,为此很多市政道路工程都开始运用高黏高弹改性沥青SMA-13面层。而作为一种技术要求极高的面层,其施工存在一定难度,有必要对其施工技术进行深入的分析和探讨。基于此,本篇文章对新型SMA-13橡胶沥青混合料在市政道路工程中的应用进行研究,以供参考。
关键词:新型SMA-13;橡胶沥青混合料;市政道路工程;应用分析
引言
SMA是一种骨架嵌挤型沥青混合料,具有沥青多、石料多、矿粉多,细集料少的特点。由于其具有较厚的沥青油膜,致使其在通车初期表现出路面抗滑性能较差的特征。
1研究背景
近年来,随着汽车工业的快速发展,废旧的橡胶轮胎日益增多,每年数亿条的废旧轮胎不但储占用大量土地,并对环境带来极大的污染,为了解决废旧轮胎造成的黑色污染,将废旧轮胎变废为宝,目前国内公路建设中已大范围推广橡胶粉改性沥青,即将废旧的轮胎研磨成粉加入沥青中制成橡胶粉改性沥青,该沥青高温敏感性、稳定性和低温抗开裂性能都得到显著提高,且施工完成的路面在行车舒适度、降低路面噪音等方面有显著的优势。
2工程概况
某项目的机动车道路面结构如下:垫层采用级配碎石,铺设厚度为20cm;下基层采用水泥含量为6%的水稳层,铺筑厚度为20cm;上基层采用水泥含量为4%的水稳层,铺筑厚度与上基层一致。在基层与面层之间做表层处理,采用乳化沥青,层厚为1cm。在基层上摊铺AC-25C沥青混凝土,碾压后厚度为7cm,紧接着施工AC-20C沥青混凝土,碾压后厚度为5cm,最后施工新型SMA-13橡胶沥青混凝土,要求完成面层的厚度为4cm。
3新型SMA-13橡胶沥青混合料在市政道路工程中的应用分析
3.1原材料
3.1.1基质沥青
本工程基质沥青选用70号沥青,质量等级为A级,基质沥青的检测结果如下:闪点为290℃,含蜡量(蒸馏法)为0.4%,密度(15℃)为1.016g/cm3,软化点为46.8℃,溶解度为99.85%,延度(10℃,5cm/min)为20cm,针入度(25℃,100g,5s)为71.5,TFOT后残留物延度(10℃)为11cm,针入度比为66%,质量损失为-0.14%,检测结果符合规范要求。
橡胶粉沥青在公路工程中的应用
道路工程Highway Engineering 橡胶粉沥青在公路工程中的应用 郑 硕 (河北道桥工程检测有限公司,河北石家庄050021) 摘要:通过车辙试验、水稳定性试验对比分析基质沥青和橡胶粉沥青的路用性能,结果表明橡胶粉沥青混合料具有优良 的高温稳定性、耐久性及抗滑降噪能力,技术指标能够满足对普通沥青混凝土的各种要求。 关键词:废旧橡胶粉;改性沥青;路用性能;车辙试验;水稳定性试验 中图分类号:U414.03 文献标识码:B 文章编号:1002—4786(2013)23—0060—03 Application of Rubber Powder Asphalt in Highway Engineering ZHENG Shuo (Hebei Road&Bridge Engineering Test Co.,Ltd.,Shijiangzhuang 050021,China) Abstract:The pavement performance of matrix asphalt and rubber powder asphalt are analyzed and corn- pared in the paper.The results show that the rubber powder asphalt mixture has good property of high—tempera— ture stability,durability,slide resistance and noise reduction,and the technical indexes can meet various require— ments on ordinary asphalt mixture. Key words:waste rubber powder;modified asphalt;pavement performance;rut test;water stability test 在沥青中掺入橡胶粉.形成橡胶粉沥青材料. 用于铺筑沥青路面.不仅利用了大量废旧轮胎.具 有低碳环保的意义.而且橡胶粉沥青混合料具有优 良的高温稳定性、耐久性及抗滑降噪能力,技术指 标能够满足对普通沥青混凝土的各种要求。所以. 利用废旧轮胎橡胶粉沥青修筑沥青路面具有推广应 等进行经济性比较可知:a)雾封层、微表处方案对 于裂缝、车辙或其他结构性问题无明显改善效果。 且在施工后每年需要投入一定资金进行维修.而超 薄磨耗 ̄NovaChip ̄在加铺3~5年内基本上元需进行 维修:b)采用不同的预防性养护方案.则路面病害 的发展速度不一样 有关资料显示.一个分析期内 每公里路段采用雾封层和微表处方案后日常养护费 用为21.4万元.采用超薄磨耗层方案后日常养护费 用为7.8万元。虽然雾封层方案在分析期内投入的 总成本最低.但其分析期内需要实施3次.且对交 通的影响最大.交通维护费用也最高.对工前工后 使用性能、交通组织、工后维修成本方面进行比 较,发现超薄磨耗层NovaChip ̄方案为最优。 5结语 通过对公路性能进行合理评价.进而根据公路 6O l交通标准化 用价值 橡胶粉沥青材料常用来进行沥青路面中修 罩面及铺筑较薄的磨耗层.或者铺筑应力吸收层. 以抑制半刚性基层的反射裂缝 1研究废旧橡胶粉改性沥青的意义 1.1环保效应 目前.我国是世界上第三大轮胎生产国.每年 等级、交通量、分项路况的评价结果,结合养护资 金情况.确定维修养护对策 本文结合工程实例进 行分析.提出超薄磨耗层预防性养护相比其他养护 方式其经济性总体较优.具有较高的应用价值 参考文献 『11李福普.高速公路沥青路面的早期破坏及预防 性养护【J】.福建建筑,2011,(5):118—119. 『2]郭林泉.微表处技术在处理沥青路面车辙中的 应用[J].山西交通科技,2008,(26):3l一33. 『31赵碧琴.超薄磨耗层在路面养护中的应用叽工 业建筑,2007,(1):11—15. 作者简介:张伟(1979一),男,河北衡水人,本科,工程 师,主要从事公路养护工作。 收稿日期:2013—01—17
橡胶在路用沥青改性中的应用
第36卷第14期 ・150・ 2 0 1 0年5月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vl0I.36No.14 May.2010
文章编号:1009—6825(2010)14—0150.03
橡胶在路用沥青改性中的应用
刘家敏崔英明
摘要:分析了橡胶粉及其对沥青的改性机理,并对橡胶沥青对路用性能的改善加以探讨,指出橡胶沥青具有较好的弹
性和弹性恢复性能、较低的温度敏感性、较好的抗变形能力和抗疲劳开裂性能,且适用面广,在道路建设中有广阔的发展
前景。
关键词:橡胶,沥青改性,道路,作用机理
中图分类号:U414 文献标识码:A
在公路建设中,由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异
的使用性能,而且建设速度快,维修方便,因此,沥青材料已经成
为公路路面最主要的建筑材料之一。随着交通量的迅速增加,车
辆大型化、超载严重,沥青混凝土路面面临严峻考验。使用普通 沥青铺设的路面易产生严重车辙、开裂、坑槽等早期破坏。沥青
水量的关系曲线,如图1所示。
g 2. ● 2. 芭 越2. 粕 H-2.
击实后试料烘干测定含水量w/% 图1 干密度与含水量的曲线关系
图1显示对于3个不同剂量的水泥稳定碎石击实试验,干密
度与含水量曲线关系的变化趋势是一致的,即随着含水量的增加, 干密度不断增大,当含水量增大到一定数值时,曲线出现拐点,干
密度增大趋势变缓而趋于稳定,当击实前所加含水量继续增加一
定值时,击实后烘干测定含水量保持一个稳定值不再增大,但干
密度持续增长,曲线呈现一条竖直线。
3.3.2击实原理分析及最大密实度 ~和最佳含水量∞o的
确定
击实曲线有3个变化阶段:当所加含水量小于最佳含水量
硼 时,这类试料的击实同普通无机结合料稳定土的击实没什么
区别,即随着含水量Wo的增加,干密度 不断增大,曲线呈现斜 向上的递增趋势,这是第一阶段;当所加含水量超过最佳含水量
叫 时,在击实锤的再冲击作用下水会从击实筒底溢出,击实后烘
橡胶沥青在道路工程中的作用
橡胶沥青在道路工程中的作用
摘要:橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
关键词:病害道路;工程橡胶;沥青轮胎
一、路面病害对道路工程产生的危害
近年来,我国的道路工程建设十分迅速。但是,随着一条条道路的建成并投入运营,沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。目前,沥青混凝土路面最常见的早期病害有:裂缝、水破坏。松散、泛油、推移、车辙等,这些病害基本上也是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。车辙现象使路面产生永久性变形累计形成的带状凹槽,降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于车辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故;裂缝现象产生后路面水下浸泡路面结构层,降低路面承载力,使沥青粘附性减少,从而导致沥青混合料强度、劲度减小,并使沥青从集料表面剥落;在雨季,路面裂缝中的自在水,在行车荷载的作用下,会产生相当大的动水压力,压力水不断冲刷基层材料中的细料,细料浆被逐渐压挤出裂缝,形成沥青面层裂缝处的唧浆,细料浆一旦被挤出,沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象,同时在裂缝的两侧引起新的裂缝,导致路面裂缝两侧破碎,并逐渐引发路面大面积损坏。而沉陷、坑槽等现象引起路基不均匀沉降,使路面产生沉陷,形成跳车。这些沥青路面的病害现象对行车安全存在严重的隐患。可以说,沥青混凝土路面的质量病害,已经越来越受社会各界的关注,作为施工方,我们应该加强控制、严格管理并寻找适宜的方法进行改善,不断提高沥青混合料的科技含量。只有合理地选择混凝土面层的结构形式,改进沥青混凝土路面的使用质量,才能达到提高经济和社会的效益。
二、橡胶沥青对路面病害的改善及优缺点分析
橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
浅谈改性沥青混合料在道路施工中的应用探讨,3000
浅谈改性沥青混合料在道路施工中的应用探讨
摘要:改性沥青混合料是道路施工中常用的原材料之一,它有利于提高沥青路面的高温稳定性、低温抗烈性、抗滑性和耐磨性。除此之外,还能吸收光线,减少路面反射光,避免刺眼的光线造成司机眼部疲劳,保障驾驶安全。本文通过对改性沥青混合料在施工中摊铺、碾压、接缝处理以及平整度等环节的操作和应用进行分析,探究了改性沥青混合料在道路施工中的应用方法和需要注意的问题。
关键词:改性沥青混合料;道路施工;应用
随着社会的发展,我国人民的经济条件不断提升,家用汽车在普通民众间得到了越来越广泛的普及,加上城市建设的加快,大型工程施工也增加了施工车辆的应用,再加上许多大型车辆超重、超载现象严重。在多种因素的共同作用下,我国的道路交通压力日益增长,过去的普通路面已承受不了当前运输情况带来的压力。当前,我国的道路施工部门应该致力于寻求更有效地方法来提高路面的抗压力和耐磨性,从而延长道路的使用寿命,提高使用效率。目前,为使这一问题得到有效解决,改性沥青混合料被研发出来,并在我国当前的道路施工之中得到了广泛的普及和使用。
一、改性沥青混合料综述
改性沥青就是将基质沥青(一般为50号、70号、90号等沥青)通过化学方法或者物理方法进行处理,改变其性能,从而生成具有更优使用价值的沥青。将改性沥青进一步与其它混合料混合调配,就能生成改性沥青混合料。在当前我国的道路施工中,它是十分常见的施工材料之一。
改性沥青混合料可以分为很多不同的种类,比如说:SBS改性沥青混合料、橡胶改性沥青混合料、PE改性沥青混合料、EVA改性沥青混合料、SMA改性沥青混合料等等。每种改性沥青混合料都有着各自的优势,具备耐高温、耐低温、抗疲劳力强、水稳定性能好等特点。
在这些改性沥青混合料中,最常用的是SBS改性沥青混合料,它是由SBS改性沥青制备而成。SBS是一种由苯乙烯、丁二烯、苯乙烯嵌段共聚所形成的聚合物,外形表现为细小的白色固体,在SBS改性沥青混合料制备过程中,SBS的掺入量一般在4%~10%之间。
橡胶改性沥青砼在高速公路的应用体会
橡胶改性沥青砼在高速公路的应用体会
摘要:全国高速公路的超载、重载车辆比例逐年提高,高速公路沥青路面的质量要求越来越高,对材料的应用也是越来越严。针对橡胶粉改性沥青路面的设计方法,高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等性能进行室内试验研究,表明橡胶沥青砼路面具有良好的路用性能。本文研究分析了其相关路用性能、降噪效果及养护成本控制。
关键词:高速公路;路面整修;橡胶改性沥青砼;降噪效果;
橡胶改性沥青是以废旧轮胎粉为原料在高温下通过与基质沥青融胀反应制得的沥青胶结料,橡胶粉的加入提高了混合料的高温稳定性、低温抗变形能力、抗水损害性能及耐老化性能,大大延长了路面的使用寿命。随着经济建设的不断发展,汽车保有量迅速增加。据统计,我国废旧轮胎每年达到1.8亿条,而且每年递增速度较快;同时,以橡胶沥青作为结合料的橡胶沥青砼路面还具有降低行车噪音、减低环境污染、回收利用废旧轮胎等诸多环保功能,因而在国内外得到广泛应用。我国近期开展了橡胶改性沥青的研究和应用,旨在解决废旧轮胎环境污染和循环再利用的同时,进一步规范和完善橡胶沥青路面使用技术条件和性能要求。各地科研机构和施工单位通过技术引进和自主创新相结合的手段,开展废旧轮胎粉沥青砼路面的工程应用,为橡胶粉改性沥青的再生利用提供了一条行之有效的途径。本文通过上三高速公路路面工程橡胶沥青砼路面的成功实践,总结出废旧橡胶沥青砼路面施工工艺和质量控制方法,为今后实施类似工程积累了数据和经验基础。
一、工程概况
2012年7月本人在辽宁省外环高速公路改扩建项目中担任现场沥青砼的施工管理和协调工作,有机会接触到橡胶沥青砼AKAC-13的路段施工,在施工中学习和研究了橡胶改性沥青砼的全过程生产和控制工艺。了解了该种沥青砼的施工特点和施工中的关键工序的控制要点。
二、橡胶沥青硷施工控制
橡胶改性沥青砼的拌合、摊铺、碾压等采用传统的施工工艺,但由于橡胶沥青的现场加工生产及橡胶沥青高粘度性能,在生产拌合及施工工艺控制上较普通沥青砼存在一定的差异性,需要进行严格的控制管理。
