有关橡胶沥青在市政道路养护中的应用

[摘 要]橡胶沥青在路面养护中主要有三种应用形式与功能：橡胶沥青混合料面层提高路用性能；橡胶沥青碎石封层作为预防性养护可以弥合面层裂缝；橡胶沥青能够有效防水和加强层间粘结。橡胶沥青是一种优良的环保材料，经过合理加工后，其在道路工程中的应用前景较为广阔。

[关键词]橡胶沥青；市政道路养护；应用

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0310-01

引言

城市道路是城市基础设施建设的根本，对待城市道路不能怀有“坏了再修”的观念。市政道路建设的关键在于道路的养护，道路养护的行之有效的技术就是路面养护的预防。道路的老化加之道路管理上存在的一些问题使得道路养护被提上日程，必须应用相应的养护手段来确保城市道路的畅通。常用的市政道路养护手段有灌缝、稀浆封层以及沥青混凝土照面。实践证明，橡胶沥青在道路养护中大有作为。

一、橡胶沥青概述

美国材料与试验协会（ASTM）将橡胶沥青定义为：沥青、回收轮胎橡胶和某些添加剂混合而成的胶结料，橡胶成分最少占到总量的15%，并且与热沥青充分反应，橡胶颗粒产生溶胀。通过将废旧橡胶加工成粉状并与浙青混合，在一定的条件下（添加剂、高温、高速剪切等），发生一系列溶胀反应，使得基质沥青的性能得到改善，用作道路路面材料时，可带来更好的路用性能。

废旧轮胎中由于含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺和碳黑等成份，是道路沥青良好的改性剂。国内外研究表明，废旧橡胶粉可明显提高基质沥青的使用性能。橡胶沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力，其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其他改性沥青混合料。橡胶沥青碎石封层用于路面结构层时，对减少路面反射裂缝，提高路面的整体承载能力十分有利。

二、橡胶沥青在道路养护中的应用形式及功能

橡胶沥青在道路养护中主要有三种应用形式：即橡胶沥青混合料、橡胶沥青碎石封层、橡胶沥青稀浆封层。

（一）橡胶沥青混合料面层

由废胎胶粉、沥青和矿料拌合而成的混合料称为橡胶沥青混合料，其生产工艺包括湿法工艺和干法工艺。 湿法工艺是将胶粉或颗粒与沥青混炼或混合形成橡胶沥青，然后作为黏结剂再与矿料拌合的工艺。 干法工艺则是橡胶胶粉或颗粒与集料先行拌合共混后再喷入沥青拌制混合料的工艺。橡胶沥青混合料具有前述橡胶沥青所具有的路用性能，主要用于沥青混合料路面的上面层。

橡胶沥青混合料的应用形式主要有：（1）温拌橡胶沥青结合料。温拌沥青混合料指在沥青中加入温拌沥青改性剂，通过降低结合料的高温粘度来降低混合料的拌和温度和压实温度。降低拌和和压实温度可以节约能源，减少拌制厂气体的排放，改善工厂和施工现场的工作状况。温拌橡胶沥青混合料是指在橡胶沥青中融入温拌料的技术。大量的研究表明，橡胶沥青的拌和和压实温度要远远高于普通沥青混合料。（2）OGFC橡胶沥青结合料。橡胶沥青开级配混合料抗滑表层具有良好的吸音降噪效果，与普通路面相比，噪音可以减低6～8 dB，亦可以减少雨天行车溅水的现象，提高安全性能。开级配抗滑表层具有较厚的橡胶沥青膜，提高了抗剥落和抗老化能力，因而具有很强的抗反射裂缝能力。（3）橡胶灌入式半柔性路面。半柔性路面通常是指在开级配多孔基体沥青混合料中，填充以水泥为主要成分的特殊水泥胶浆而形成的兼具沥青混凝土路面与水泥混凝土路面特点的复合式路面。

（二）橡胶沥青碎石封层

作为一种不断发展并日趋成熟的道路施工技术，碎石封层技术如今已有着多种功能应用，如铺筑于旧有水泥路面与新建浙青路面间作为粘结层、铺筑于基层或下面层之上作为应力吸收层或应力吸收中间层、铺筑于桥面作为防水封层等。然而，应用于沥青路面作为新建道路的磨耗层或预防性养护路面层，仍是碎石封层技术在世界范围内的主要使用方式。

橡胶路面碎石封层是一层较薄的养护结构层，主要由沥青结合料及碎石组成，适用于中、低交通量的二级及以下普通公路的预防性养护，主要起到防滑、密封防水、耐磨耗等作用。有利于改善沥青路面表面功能，延长路面使用寿命，对于路面结构性病害所起到的作用则不大。它的施工程序是在喷洒橡胶沥青结合料后，立即撒布（或与沥青同步撒布）一定粒径的粗集料，在经过碾压从而形成薄层封层。适用橡胶沥青碎石封层的道路危害包括：车辙、裂缝、路面剪切或推移、表面磨光、松散剥落等。

按照施工工艺分，橡胶沥青碎石封层可分为普通碎石封层、同步碎石封层和纤维碎石封层。在道路养护中主要运用的是同步碎石封层，其施工工艺就是首先利用同步碎石封层车施工橡胶沥青封层，施工工艺与橡胶沥青应力吸收层相同。然后施工稀浆封层，目的主要是为了提高橡胶沥青同步碎石封层的平整度。橡胶沥青同步碎石封层可以弥合龟网裂，延缓龟网裂的进一步扩展。作为预防性养护效果很好。

作为一种性能优异的沥青路面功能层，橡胶沥青碎石封层一般在两种情况下使用：一是表面碎石封层。在老路或新路的表面层铺设橡胶沥青碎石封层，具有良好的路面抗滑、防水、防裂功能，施工方便，工程造价低的优点。 但由于碎石封层表面粗糙，且部分碎石易被高速行驶的车轮带起来，因而路面噪声较大，且影响交通安全，不适用于在城市及人口稠密的地区使用。二是应力吸收层（SAMI）。 利用橡胶沥青碎石封层作为路面内部结构层，一般称为应力吸收层或应力吸收中间层。旧水泥混凝土路面的裂缝在温度效应和荷载的重复作用下易产生横向裂缝，从而破坏路面的整体性和连续性，更严重的是路表水通过裂缝渗入路基从而削弱了路基的强度和刚度，导致路面再次破坏。在旧水泥混凝土路面与新铺沥青路面中间加铺一层橡胶沥青应力吸收膜以增加路面韧性、吸收或缓冲裂缝尖端的应力集中，对于抑制裂缝的产生和扩展具有一定效果。橡胶沥青应力吸收层的主要特点有：（1）采用橡胶沥青吸收层能显著提高层间粘结强度和抗剪强度，又有较好的防水效果；（2）采用厚沥青膜橡胶改性沥青，其弹性恢复好，粘度大，起到应力吸收的作用，可延缓基层收缩开裂所造成的反射裂缝；（3）橡胶沥青SAMI吸收层拥有非常优异的耐疲劳性能，可有效抵抗反射裂缝的发展；（4）应力吸收层与其上沥青面层形成一个整体，不会出现软弱夹层；（5）施工速度快，质量容易控制。

（三）橡胶沥青稀浆封层

沥青橡胶乳液（Asphalt Rubber Latex）是以沥青为基材，橡胶胶乳为改性剂，经过一定的工艺制备成的一种乳液型橡胶改性沥青。沥青橡胶乳液同时具有乳化沥青和橡胶改性沥青的优点，是理想的道路建筑材料之一，可用于道路的新建和养护以及工程防水和层间粘结等诸多方面，特别是适用于高等级公路的稀浆封层养护工程。应用沥青橡胶乳液材料，配合先进的施工设备，可以在不封闭交通或短时间封闭交通的条件下，对道路进行快速、高质量的稀浆封层养护，能够满足现代繁忙的交通使用要求。

三、小结

利用废轮胎胶粉作为原料制造胶粉改性沥青应用于公路建设，不仅大幅提高沥青的品质、路面质量，降低公路建设造价，为国家节省投资，而且还治理污染，废物综合利用。橡胶沥青是一种优良的环保材料，经过合理加工后，其在道路工程中的应用前景较为广阔。

参考文献

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