关于橡胶沥青在高速公路中维修的应用探讨

【摘要】本文介绍了橡胶沥青应力吸收层在惠河高速公路沥青路面维修改造工程的施工应用。在分析了橡胶沥青应力吸收层性能特点和材料加工工艺后，重点介绍了橡胶沥青应力吸收层的施工工艺和路用性能。

【关键词】橡胶沥青；应力吸收层；维修改造；施工工艺

1 橡胶沥青应力吸收层的性能

橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)是一种在喷洒橡胶沥青类结合料后，立即撒铺一定粒径的粗集料，经碾压而形成的薄层，橡胶应力吸收层是具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝。橡胶沥青应力吸收层作为新旧沥青路面的粘结层，有效防止或延缓反射裂缝的产生，提高加铺沥青路面的抗疲劳能力，还可以起到良好的防水、粘结作用。橡胶沥青是通过一定的生产工艺将橡胶粉加入沥青当中，形成一种以橡胶粉为改性剂的改性沥青。橡胶沥青具有抗疲劳性能好、抗变形能力强、保护环境的性能特点，在相同的加载条件下，橡胶沥青的总变形小、变形回复能力好，残余变形小。生产橡胶沥青，能将废旧轮胎作为资源进行再利用，不仅减少了环境污染，减少资源消耗，而且符合循环经济，节能减排的要求，有利于生态文明。

2 橡胶沥青加工工艺

橡胶粉利用方法采用湿法工艺，即将磨细的胶粉按一定比例加入热熔的沥青中，在一定温度下经过充分搅拌成为橡胶沥青,作为沥青结合料使用。橡胶粉对沥青具有增粘和改性作用。橡胶粉粒度根据橡胶沥青的用途选择不同粒度的胶粉，橡胶沥青制备需要在较高温度下进行，橡胶发生溶胀，并与沥青发生一定化学反应。温度太高，不仅能源消耗大，而且橡胶发生裂解，使粘度降低，沥青也易老化。

本工程使用的橡胶沥青应力吸收层是借鉴美国亚利桑那州经验，进行设计加工。橡胶沥青基质沥青采用优质AH-70#石油沥青。橡胶粉采用20～40目货车轮胎胶粉、小汽车轮胎胶粉，橡胶粉密度为1.15±0.05g/cm3,纤维比例不超过0.5%。一般含有橡胶粉重量4%的碳酸钙，以防止胶粉颗粒相互粘结。177℃粘度橡胶沥青的高温性能、低温性能等都随着掺量增加而提高；综合考虑施工性能，橡胶沥青的胶粉掺量控制为18%（内掺）。

3 橡胶沥青应力吸收层施工工艺

应力吸收层集料采用10～15mm碎石，集料采用洁净、干燥、无风化、无杂质，颗粒形状具有棱角，接近立方体，有足够的强度和耐磨耗性，石质坚硬，抗冲击性能良好的反击式破碎机轧制碎石。应力吸收层集料级配范围。施工前将10～15mm碎石集中通过沥青拌和楼进行烘干除尘。碎石加热温度控制在160～170℃左右，碎石集中堆放在专门场地，并用彩条布覆盖。橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)施工时，空气温度和地面温度都不得低于15℃。施工前应检查路面，确保路面干净干燥，且做好路缘石防护工作。橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)施工采用一台沥青洒布车和一台碎石洒布车施工，通过电脑自动控制沥青洒布量。橡胶沥青洒布量为2.3kg/m2,洒布温度为200℃，分三幅洒布，相邻两幅间重叠10cm左右。10～15mm碎石撒布量为12～14kg/m2，以满铺不重叠、不散失为度。对于沥青漏洒或洒布不到的地方，采用改性乳化沥青涂洒2遍；碎石撒布重叠之处则人工扫除多余碎石，碎石撒布不足时则人工进行补撒。碎石撒布后，用轮胎压路机紧跟碾压2～3遍。橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)检测采用抽提法计算沥青及碎石洒布量，同时根据当天沥青和碎石用量及施工面积，计算橡胶沥青和碎石洒布量。橡胶沥青应力吸收层施工应与AC13沥青混凝土紧凑进行，中间不开放交通。

4 路用性能分析及评价

橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)铺筑5h后，对应力吸收层进行了刹车试验，用BZZ-60标准汽车（后轴重6t）以50km/h速度急刹，结果显示橡胶沥青应力吸收层未出现无撕裂和破损现象，碎石很好地嵌入橡胶沥青层中，橡胶沥青与原路面粘结牢固。从外观检查，橡胶沥青应力吸收层外观均匀一致，用硬物刮开观察，与原路面粘接牢固，不起皮，无油包和原路面外露现象。由此可见，橡胶沥青应力吸收层施工质量及粘结效果良好。沥青路面维修改造工程竣工至今使用近两年时间，通过回访调查发现全路段罩面层基本无裂缝病害出现。由此可见，橡胶沥青应力吸收层的应用对原沥青路面裂缝反射起到了有效的防止作用，作为新旧沥青路面的粘结层，成功的防止或延缓了反射裂缝的产生。

5 结语

路面结构层的联结是一个十分重要的问题，这种层间受力的连续性对采用薄面层的路面结构更为重要，层间联结不良会严重影响路面使用寿命。橡胶沥青应力吸收层在惠河高速公路沥青路面改造工程的成功应用表明，橡胶沥青应力吸收层技术能够有效的防止高速公路路面反射裂缝。还可以起到良好的防水、粘结作用，提高沥青罩面层的抗疲劳能力。橡胶沥青的使用还可以使废旧轮胎等材料二次利用,节约资源,保护环境，具有较大经济和社会效益。本工程橡胶沥青应力吸收层施工同时提供了重要的试验检测数据和参考价值，为今后的沥青路面改造维修项目提供宝贵的工程经验。

参考文献

[1]公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004.人民交通出版社，2009.

[2]橡胶沥青施工指南.江苏省交通科学研究院，2011.

[3]废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南.人民交通出版社，2010.