橡胶沥青在高速公路路面养护中的应用

摘要：近年来，随着经济的发展和进步，交通运输业得到了快速发展，尤其是高速公路的发展极为迅速。本文主要就橡胶沥青以及其在高速公路路面养护中的应用进行了分析研究。

关键词：橡胶沥青；高速公路；路面养护；应用

中图分类号：U412文献标识码： A

引言

橡胶沥青，也被称之为“环保沥青”，利用废旧轮胎橡胶粉粒，通过高温，充分进行拌和，还要充分和基质沥青溶胀进行反应，从而形成的改性沥青胶结材料，具有高温稳定、低温抗裂、抗车辙、抗老化、抗疲劳、抗水损坏等特点。橡胶沥青中的废胎胶粉熔胀后的体积要实现胶结料的 30%～40%，通过凝胶膜连接的胶粉颗粒，会形成一个粘度比较大的半固态连续相交的体系。橡胶粉与沥青拌和，是处在一种交融共存的状态，也就是说不仅是简单的物理填充，也存在化学反应，它的产物属于橡胶粉与沥青混合体，可以很好地改善沥青的物理性能和化学性能。橡胶沥青性质的变化是在体系结构与基质沥青品质变化的双重作用下形成的。

一、橡胶沥青的优势

1、能够有效遏制裂缝的反射

橡胶沥青中融入轮胎橡胶粉，可以在很大程度上增加基质沥青的粘度，它能够牢固的吸附并粘结在水稳层或者旧水泥路面上，从而达到与路面粘结的效果，形成裂缝反射层，水稳层和旧水泥路面的各种裂缝穿透该胶粉反射的难度就会比较大，能够有效遏制裂缝的反射。

2、具有良好的抗水损坏性能

橡胶沥青应力吸收层能够在原路面上形成一种沥青膜，能够很好地避免雨水向下渗透，可以实现对下面层的保护。同时，在进行沥青混合料面层的摊铺时，橡胶沥青应力吸收层顶部的橡胶沥青会进行第二次的熔化，在经过路面压实后，对于面层混合料底部的缝隙进行充分填充，能够很好地对水渗透问题进行有效解决，从而使得层间存水的可能性能够有效避免。

3、具有良好的粘结性能

橡胶沥青的粘性是非常强大的，它能够牢固的吸附粘结在水稳层或旧水泥路面上，达到与路面粘结的效果。所以说橡胶沥青应力吸收层能够有效解决路面的连接问题【1】。

4、可大幅度降低路面噪声

橡胶沥青中含有的橡胶粉粒可以达到20%左右的比例，行驶中的汽车轮胎和路面相接触时，橡胶粉粒的弹性，而且和轮胎属于同一种材料，所以就会使得噪声大大减低，换句话就是说行车噪声降低了约 3 dB ～6 dB。

5、能够在很大程度上降低建造成本，延长路面使用寿命

在工程应用中，橡胶沥青混凝土面层的厚度能够减薄约30%，尤其是橡胶沥青应力吸收层的应用，厚度还能够在此基础上得到进一步的减薄。施工厚度减薄，就会使得施工时间相应减少，建设工期也会随之缩短，使得建设成本降低;橡胶沥青还具有很好的抗疲劳性能，这就在很大程度上使得道路的抗老化、抗氧化能力大大提高，使得路面使用寿命能够延长3至5 年，大大降低了道路的养护费用。

二、橡胶沥青在高速公路路面养护中的具体应用

橡胶沥青在高速公路路面养护中的具体应用，本文主要对橡胶沥青应力吸收层在高速公路路面养护中的应用进行了分析研究。

橡胶沥青应力吸收层是指在半刚性基层与沥青路面面层之间加铺一层橡胶沥青，然后撒布一定规格的单粒级碎石，形成一个稳定的界面功能层，能够吸收裂缝部位的集中应力，有效延缓沥青路面反射裂缝的发生。

1、原材料

基质沥青属于其主要的原材料；另外就是橡胶粉。橡胶粉颗粒规格、化学成分和杂质含量应分别符合橡胶颗粒组成、橡胶粉化学成分和橡胶粉现场质量检测指标的要求（主要参照美国亚利桑那州橡胶沥青范围及美国材料与试验协会橡胶沥青胶结料规范），采用常温粉碎研磨生产的20目斜交胎胶粉。石料主要采用的是反击式破碎机轧制石灰岩碎石，石料的粒径在9.5～13.2mm范围内，需要满足石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体的要求【2】。为充分保证石料的洁净、干燥，需要定制一套石料加热除尘设备，在施工前，加强对石料的加热、除尘和筛分，淘汰不合格的石料，消除粉尘，从而更好地实现石料和橡胶沥青的最佳粘结，一般情况下，石料会被加温到80-90℃，然后再运输到施工现场，石料的实际撒布温度大约在65-75℃之间，充分满足高于60℃的技术要求。

2、技术指标

橡胶沥青采用现场生产的方式进行供应，生产过程质量控制主要是胶粉掺量、加工温度、发育温度、发育时间等方面。橡胶沥青供应运输半径控制在25km以内，尽可能缩短沥青的衰减时间，保证橡胶沥青在加工为成品后4个小时内用完，确保沥青的各项技术指标。

3、沥青碎石封层

施工流程具体包括施工准备洒铺前处理橡胶沥青和碎石同步撒布碾压。路面必须经过认真清理，表面干净、干燥、无浮尘和杂物。对路缘石等人工构造物用塑料布进行覆盖，防止被沥青污染。

4、撒布

撒布主要包括橡胶沥青撒布和碎石撒布，具体表现在：

4.1 橡胶沥青洒布。洒布前先在原结构层划上标志线，并使施工车辆与标志线对齐；在洒布过程中，洒布车保持匀速行驶，确保洒布均匀，洒布车速度控制在5～10km/h；沥青的洒布温度控制在195℃以上，地表温度、气温在15℃和20℃以上，橡胶沥青洒布量采用2.3kg/m2，洒布量控制精度为±5%。现场人员随时抽查沥青洒布量和温度；在洒布过程中，应注重横向、纵向接缝的施工处理；在洒布过程中，注意橡胶沥青的洒布状态，发现局部过多或漏喷则应采用人工进行适当清除或补洒；每车洒布完成后对沥青用量进行总量检测，以保证沥青洒布量的准确，施工完成后车内的剩余沥青进行清空。

4.2 碎石撒布。碎石撒布温度要保证不能够低于60℃，在撒布过程中，撒布车要确保行驶匀速，从而保证撒布的均匀性；碎石撒布量要达到覆盖表面的70-80%，碎石撒布的数量为13-14kg/m2，针对一些撒布量达不到要求的地方，就需要进行人工补足。现场人员要对碎石撒布的最大间隙进行随时目测，确保其最大间隙要比碎石最大粒径小；为了防止碎石撒布车和橡胶沥青相粘结，对其载重轮进行适量洒水，要达到浸润轮胎的要求，不能使得水自由流淌到粘结层上；为了更好实现均匀撒布，需要控制好撒布车辆在启动阶段所处的横纵向的接缝位置，防止出现重叠或者漏撒的现象【3】。

5、碾压

碎石撒布后，及时用重型轮胎压路机应立即进行碾压，碾压温度控制在 40℃ 左右，碾压过程中压路机不得随意刹车或掉头，碾压在 10 ～ 20min 内完成，碾压后橡胶沥青对碎石的裹附率要达到 50%，碾压后要表面平整，碾压完成 2 ～3h 后，清扫车清扫收集浮石，冷却至常温后，在第 2 天加铺筑 AＲ － AC13 橡胶沥青混凝土。

6、橡胶沥青混合料级配设计

通常情况下，沥青混合料中细集料百分含量、粗集料百分含量、沥青胶结料百分含量和填料百分含量之和为100 %，即:

同时，根据沥青混合料的骨架原理，沥青混合料由粗集料形成骨架，细集料和填料以及沥青胶结料填充粗集料骨架的空隙，且不将骨架撑开，形成具有一定空隙水平的混合料，基本的关系式为:

式中:Pca―沥青混合料中粗集料的含量百分率(%);

Pfa―沥青混合料中细集料的含量百分率(%);

称―沥青混合料中小于0.075mm填料的含量百分率(%);

GCADR一粗集料的干捣实密度(g/cm3 ) 。

式中:VCADR一捣实状态下的粗集料矿料间隙率(%);

Gh,ca―粗集料的毛体积密度(g/cm3 ) ;

Gh.fa―细集料的毛体积密度(g/cm3 ) ;

Gh,fi一一填料的视密度(g/cm3 ) ;

GB―沥青的密度(g/cm3 ) ;

PB―沥青混合料中沥青胶结料含量的百分率(%)。

判断混合料是否形成骨架采用公式:

VC AD Rc为粗集料捣实状态的粗集料间隙率，VC Ami、为混合料压实后粗集料的矿料间隙率，VC Ami、不大于VC ADRc说明压实后混合料中的细集料没有破坏原有粗集料形成的骨架结构，也就是此时的混合料为骨架。在室内试验中，通常采用真空法测量混合料的最大理论密度。

结束语

总之，橡胶沥青在高速公路路面养护中的应用，使得路面养护的质量以及技术都有了一定程度的提高，尤其是橡胶沥青应力吸收层的应用，在一定程度上促进高速公路使用期限的延长。

参考文献：

[1]杨锋. 谈橡胶沥青在公路工程中的应用[J]. 山西建筑,2013,04:104-106.

[2]吴永全. 橡胶沥青碎石封层施工工艺与质量控制[J]. 北方交通,2012,01:3-5.

[3]白国涛. 橡胶沥青应力吸收层在抚顺至通化高速公路施工中的应用[J]. 中国公路,2012,S1:93-95.