橡胶沥青范文

时间:2023-09-29 18:30:00

橡胶沥青

橡胶沥青篇1

【关键词】:橡胶沥青

中图分类号:TQ522.65 文献标识码:A 文章编号:

前言

废胶粉改性沥青(又称为橡胶沥青Asphalt Rubber)从19世纪30年代在国外就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜,在上世纪60年代,亚利桑那州查尔斯·麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作,开发了胶粉沥青的“湿法”生产(也称为麦克唐纳法),开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等,并作为常用养护方法。在国外早已普及应用,2004年国内成功引进橡胶沥青生产设备,橡胶沥青产业化项目全面启动。

在设计和施工良好的情况下橡胶沥青材料能够表现出良好的性能,橡胶沥青路面与结构等价的普通路面相比,后续的损坏发展缓慢,所以在一些出现早期病害的路面中需要的养护费用大大降低。

橡胶沥青改性原理

橡胶沥青是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下(180℃以上)与基质沥青(宁常高速采用70#重交沥青)充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉不发生裂解,吸收基质沥青中轻质组分,一方面直接改善基质沥青,另一方面达到橡胶与沥青充分复合的效果。橡胶沥青中橡胶粉的含量在18%以上,熔胀反应后,橡胶颗粒的体积比重在30~40%左右,胶结料和混合料都能显著表现出橡胶的物理、力学、化学性能。

橡胶沥青道路的优点

橡胶沥青拥有较强的高温稳定性、低温抗裂性、以及抗老化、抗疲劳、抗水损坏的特性。所以把橡胶沥青设计应用于道路方案中,可以充分体现以下特性与优点:

环保和节约资源

随着中国经济高速发展,同时也带来了大量的废旧轮胎,对社会环境造成了严重的污染,橡胶沥青技术以其环保和节约资源的特点推广应用可以为这些黑色污染提供一条永续性的环保解决方案。

3.2 抗低温脆裂

由于橡胶本身的可塑性和延展性,使得橡胶沥青低温延度增大,橡胶沥青路面抗低温脆裂能力大大增强。

3.3抗高温车辙

橡胶沥青本身拥有较强的高温稳定性和粘性,所以用于路面结构中的橡胶沥青胶结料具有高粘性与不易流动性。另外碎石外层所裹附的橡胶沥青胶结料中含有大颗粒的橡胶粉,可产生较大的磨阻力,也使碎石不易滑动,可减少车辙形成,同时保证结构能力。国内外的研究均一致表明,橡胶粉对于沥青的高温性能的改性效果是非常明显的。在采用的掺量(18%)下,橡胶沥青的高温分级比基质沥青提高两级到三级,其提高幅度完全不输于当前最常用的SBS改性沥青。

3.4 降低噪音

橡胶沥青是城市道路降低噪音的新材料,与普通沥青相比,可降低行车噪音3-6分贝。 提高人居舒适环境,橡胶沥青道路是国际公认的噪音最小的道路。因为橡胶沥青掺有18%以上的轮胎橡胶粉,由于通过掺加柔性材料--橡胶粉,这些胶粉均匀的分布在橡胶沥青中,当行驶中的汽车轮胎与路面接触时,同时也接触到大量的橡胶粉,橡胶粉具有高弹性,并与轮胎属同种材料,使得路面具有吸收轮胎振动和冲击的效果,同时橡胶沥青混合料是一种内阻尼较大的高分子复合材料,它对轮胎的振动具有较大的衰减功能,因而大大降低了轮胎与路面的振动噪声,所以与轮胎接触时相对不会产生较大噪音,也就降低了行车噪音。

3.5超强粘结作用

因为橡胶沥青拥有超强的粘性,所以它可以非常劳固的吸附粘结在水稳层或旧水泥路面上,从而起到与路面的粘结作用。

3.6 提高行车安全

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,路面摩擦力增大,刹车阻力增大,提高了行车安全,尤其是在雪水路面上效果更加显著。

3.7减薄路面厚度、降低建造成本

无论是承载能力标准还是减少反射裂缝标准,使用橡胶沥青混凝土面层的厚度大约可减薄30%,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。橡胶沥青砼罩面设计正常为5 cm厚,因此一般情况下不用处理路沿石,橡胶沥青用于沥青混合料时,由于施工厚度薄,施工迅速,减少了施工时间,这就降低了建设成本,缩短了建设工期。

3.8延长使用寿命、节省养护成本

优异的抗疲劳性提高路面的耐久性能,胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂,故提高了道路抗老化、抗氧化能力,由于道路的耐久性和性能得到提高,使得道路的养护费用显著降低

原材料注意点

4.1胶粉粒径的要求

一般来说,胶粉越细弹性恢复越好。在试验过程中也发现随着胶粉目数的增加,粒径减小,颗粒间的成团现象越来越突出,这将直接影响到废轮胎胶粉在沥青中的分散程度以及废轮胎胶粉目数作用的发挥。对于我国主要以常温粉碎法生产的精细胶粉,从微观电镜中发现,越细废轮胎胶粉越容易呈结团的现象,不利于精细胶粉在沥青中的分散。在使用中综合经济效益和使用效果,不宜采用太细的废轮胎胶粉。推荐路用废轮胎胶粉颗粒宜选用 30-80目范围内粒径。

胶粉在运输过程中的注意点

胶粉在运输过程中一定要保证干燥,防止胶粉受潮结团,产生离析;防止运输过程中颠簸,产生离析。

重交沥青和石料

应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的技术指标要求。

橡胶沥青生产要点

橡胶沥青的生产过程中有两个关键的参数:一是温度,二是时间。其中温度主要是指:废轮胎胶粉沥青的加工温度、存储温度;时间主要指:废轮胎胶粉改性沥青的加工时间、存储时间。

橡胶沥青混合料施工要点

6.1橡胶沥青的储存

原则上生产出来的橡胶沥青24d以内必须使用,但由于不可抗力,如需要临时储存时,应将橡胶沥青的温度降到145-155℃范围内储存,存储时间一般不超过3d。

当经过较长时间储存,再次使用前,应检测橡胶沥青的指标,是否满足技术要求。

6.2橡胶沥青填料的选择

当混合料骨料为玄武岩等中性或酸性食疗时,宜采用水泥代替全部矿粉或采用消石灰代替部分矿粉,消石灰掺量一般为矿料总量的1%-2%。。

6.3保证施工温度

橡胶沥青制作温度应该满足胶粉充分融化及分散均匀的需要。制作好的橡胶沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴均匀喷出的需要。在满足施工的前提下,沥青的加热温度尽可能不要太高。通常情况下,橡胶沥青的加工温度需控制在 170℃-180℃以下,才不用过分担心沥青的老化影响,但实际施工中发现,加工橡胶沥青时,基质沥青温度要加到185℃左右,才能更好的满足橡胶粉充分融化及分散均匀的需要。

6.4摊铺

在摊铺机操作过程中避免开开停停,对于提高路面质量很重要。运输与摊铺之间协调的重要性再强调也不过分,稳定的摊铺速度,甚至较低的速度,有助于保持均匀的外表,控制路面厚度。料斗角部的混合料冷却结块之前,要注意收斗(折起两翼),但是决不能等到料斗空了再收斗。输送板不应该空转。

6.5碾压

橡胶沥青混凝土摊铺碾压时,不能采用胶轮压路机,会粘轮,必须采用钢轮压路机。而且应安装刮板和喷水装置,有时需要在喷水中加一些皂液,以防止混合料粘起,初压建议采用振动压路机,且需紧跟碾压。

橡胶沥青应用中的缺点

加温时间长:与普通沥青相比,橡胶沥青加温温度高于普通沥青;

增加生产设备:需要配备独立的橡胶沥青生产设备;

沥青泵损伤大:由于橡胶沥青比一般立交粘稠,沥青泵在泵送橡胶沥青时,负荷增加,沥青泵易损坏;

胶粉中含有杂质:由于胶粉是用废旧轮胎粉碎而成,轮胎中有钢丝、纤维,在生产过程中不能完全分离,生产橡胶沥青时,会黏糊在沥青泵上,增加沥青泵的负荷。

结语

橡胶沥青用于道路建设中充分体现了环保、降噪、节能等性能要求,对于目前我国推广节能减排的新型材料,同时大力倡导循环型经济建设,将废旧轮胎磨细成橡胶粉应用于道路工程建设,不失为推广节能减排和循环经济在基础建设行业中的较佳举措。

参考文献

断级配橡胶沥青混合料(AR-AC13)施工指导意见(初稿),江苏交通科学研究院,2007,7。

橡胶沥青篇2

关键词:废旧轮胎橡胶粉;改性;橡胶沥青;工艺;性能

1.概述

橡胶粉来作为橡胶沥青的改性剂,其掺量毫无疑问会显著影响橡胶沥青的粘度,同时,温度也是显著影响橡胶沥青粘度的另一重要因素。本文将通过一系列的实验来研究不同橡胶粉掺量和不同温度下橡胶沥青的粘度,以及通过实验的出橡胶沥青粘度与橡胶粉的掺量和试验温度的关系。

橡胶粉的掺量是关系到橡胶沥青性能的重要影响因素,根据美国材料与实验协会定义,橡胶沥青中的橡胶掺量至少要占到总量的15%;而美国亚利桑那州橡胶沥青规范中第1009―2.02条规定橡胶沥青至少应含有基质沥青重量20%的橡胶;实际上美国各州的橡胶粉用量也不尽一致。

2.橡胶沥青的制备

2.1 试验材料及设备

1.橡胶粉采用青岛绿叶公司生产的废旧轮胎橡胶粉,统一粒径为30目。

2.基质沥青为韩国SK,A级 70号沥青,其技术指标见表1.

2.2 制备工艺

橡胶粉与沥青在高温条件下搅拌过程中,橡胶粉主要发生溶胀、脱硫与降解两种变化.溶胀是一物理变化过程,即橡胶粉颗粒吸收沥青中轻质油分而体积变大;脱硫与降解是一化学变化过程,脱硫是指橡胶粉颗粒中C-S发生断裂,造成橡胶颗粒失去部分硫化橡胶的弹性而恢复部分天然橡胶的柔韧性;降解是指橡胶粉颗粒中C-C发生断裂,导致橡胶分子链断裂、分子量降低.因此在制备橡胶沥青时,既要保证橡胶粉充分溶胀,又要避免橡胶粉发生严重的脱硫与降解,应寻求2者平衡点.因此,搅拌温度和时间是生产橡胶沥青关键技术参数.

依据应用橡胶沥青相当成功的美国亚利桑那州和加利福尼亚州的经验,规定的温度范围最低190℃,最高226℃.橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45 min才能达到较为理想的反应效果.考虑到目前受于橡胶沥青生产设备的限制,200℃的高温很难达到,为此选择175~180℃作为制备温度,拌和时间为60min.

3.实验结果

3.1橡胶粉的掺量对粘度的影响

1. 橡胶粒径统一为30目,分别采用5%,10%,15%,20%,25%五种掺量制备的橡胶沥青,测试针入度、软化点、延度三个指标,实验结果

1). 基质沥青的25℃针入度为71 1/10mm,5%橡胶粉掺量的橡胶沥青25℃的针入度为60 1/10mm,随橡胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的针入度不断减小,这说明橡胶粉加入后,橡胶沥青的粘度有显著增加,但掺量达到一定程度后,掺量的增加对粘度的影响不再明显。

2).基质沥青的软化点为50.0℃,橡胶粉掺量为5%时的软化点为78.1℃,随橡胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的针入度不断增加,这说明橡胶粉加入后,橡胶沥青的粘度有显著增加,但掺量达到一定程度后,掺量的增加对粘度的影响不再明显。

3).基质沥青的延度>100mm,橡胶粉掺量为5%时的延度为57.2mm,随橡胶粉掺量的不断增加,橡胶沥青的针入度不断减小,这说明橡胶粉加入后,橡胶沥青的粘度有显著增加,但掺量达到一定程度后,掺量的增加对粘度的影响不再明显。

3.2不同掺量、不同温度对橡胶沥青的粘度的影响

对橡胶粉掺量为5%,10%,15%,20%,25%的橡胶沥青在135℃,150℃,165℃,180℃,195℃的温度下进行粘度实验,实验结果如表3.

1).橡胶粉掺量为5%,10%,15%,20%,25%的橡胶沥青在同种温度下,五种温度情况表明:随橡胶粉掺量的增加粘度不断增加,沥青胶体轻组分(主要是油份和蜡份)通过渗透、扩散作用进入橡胶粉的网络结构,胶粉颗粒发生溶胀,部分恢复了生胶的性质,橡胶颗粒重新具有一定的粘性,并由原来的紧密结构变成相对疏松的絮状结构,制备后的溶胀橡胶颗粒能够较均匀地悬浮分散在沥青中,基质沥青也因部分油分被吸收而变得黏稠。组成的混溶改性材料不仅保持了基质沥青材料的主要物理力学性质和恢复橡胶材料部分生胶的粘性,在同一温度下,橡胶掺量的增加导致粘度增加,但达到一定程度后,粘度变化不再明显。

2).橡胶沥青在135℃,150℃,165℃,180℃,195℃的温度下测试粘度,五种掺量情况下表明:随温度的升高粘度不段减小,由于橡胶粉与沥青之间的相互作用非常复杂,橡胶粉与沥青的相互作用,在其共混过程中都有可能存在,只是程度不同。橡胶沥青会发生溶胀反应。从宏观上看,当橡胶粉与沥青在高温条件下反应表现为橡胶颗粒体积膨胀,导致沥青的粘度增加,因此同种橡胶粉掺量的橡胶沥青的粘度随温度的升高明显减小,但达到一定温度后,粘度变化不在明显。

实验结果表明橡胶沥青的粘度随橡胶粉掺量的增加而增加,随温度的增加而减小。

4.结论

本文通过针入度、延度、软化点、粘度等一系列室内性能试验,探究了橡胶粉掺量在5%,10%,15%,20%,25%时对橡胶沥青粘度的影响。不同的橡胶粉掺量,对橡胶沥青的改性效果是不一样的,之后又在135℃,150℃,165℃,180℃,195℃的温度下测试粘度,结果表明:随着橡胶粉掺量的增加,橡胶沥青的针入度降低,软化点和粘度逐渐升高,橡胶沥青的粘度不断增大;橡胶粉掺量越大,橡胶沥青的旋转粘度也越大;5%,10%,15%,20%,25%的掺量,温度敏感性变化很显著,以后逐渐趋缓;综合各项指标来看,在5%,10%,15%,20%,25%的掺量各项性能指标得到显著改善,橡胶粉掺量达到一定程度以后,改性效果不再显著。

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橡胶沥青篇3

关键词:橡胶沥青;配合比;施工工艺

引言

我国在高速公路及城市道路的建设中,目前很大部分都采用沥青混凝土路面。随着国民经济快速、协调发展,我国道路365JT交通量日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,使公路路面面临严峻的考验。现有高等级公路的有效服务时间普遍未能达到其365JT设计使用年限,常常在通车2-3年便出现了较为严重的早期破损现象。

湖南属高温多雨的气候条件对沥青路面的使用寿命有着重要影响。省道S209线娄底路段途经大量居民区和经济开发区,交通噪声影晌到沿线居民的生活。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,降低全寿命成本。

《废旧橡胶粉改性沥青在公路沥青路面中的利用技术》项目研究课题组在试验路依托工程实施中,依据所编制的《废旧橡胶粉改性沥青在公路沥青路面工程中的应用技术指南》,对橡胶沥青混合料路用性能展开研究,通过采用橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料AR-SAM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,明显延长路面的使用寿命,减少后期养护费用。通过对省道S209线娄底经城市路段橡胶粉改性沥青路面工程的铺筑和现场观测,总结出橡胶沥青路面施工过程中存在的问题,探讨了废旧胶粉改性沥青路面施工工艺。

1工程概况

结合S209线鸭丝塘至金子塘段城市道路为实例―橡胶粉改性沥青路面工程的实际需要,选定施工桩号K0十000~K1+711.75段开展橡胶沥青科技示范工程,实施路面宽度21.0m,面积共计35947。

本路段沥青混凝土路面设计使用年限为15年,设计使用年限内的累计当量轴次为19499560次,设计弯沉值为21.0(0.01mm)。面层采用橡胶粉改性沥青玛蹄脂碎石混合料AR-OSMA-13,确定路面结构组合为:4cm橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料AR-OSMA-13+1Cm橡胶沥青抗裂防水层SAMI-R+5cmSBS改性AC-20C+8cmATB-25+23cm水泥稳定基层+22cm水泥稳定基层+20cm水泥稳定基层。

2施工工艺与技术要求

2.1橡胶粉改性沥青的加工

橡胶粉沥青生产设备主要由进料沥青泵、出料沥青泵、搅拌罐、高剪切混合机、橡胶粉上料机构、控制柜等组成。该设备采用国内先进的搅拌装置和搅拌工艺,使橡胶粉掺入沥青中后,不是靠简单的机械搅拌进行混合,而是通过一套高速剪切混合装置,使橡胶粉在掺配到沥青的过程中,得到进一步的融涨和粉碎,使其在沥青中的分散更加均匀,生产效率也比较高,因而有着更好的改性效果。将橡胶粉加入沥青中配制橡胶粉沥青材料,为使橡胶粉充分发挥改性作用,必须要求橡胶颗粒在沥青中分散均匀,少沉淀、少离析。要制备符合这种要求的橡胶粉沥青,在生产工艺控制上,要特别注意搅拌温度和时间。一般情况下,配制橡胶粉沥青的温度应为1900C-218℃,这样既可保证橡胶粉沥青的均匀混合,又不会使沥青老化。

本工程所用橡胶沥青均达到橡胶沥青技术指标要求。橡胶沥青应力吸收层的粘度控制在1.5--2.0Pa’s内,橡胶沥青混合料的粘度控制在3.5-4.0Pa’s范围内。

2.2橡胶沥青路面的施工

2.2.1橡胶沥青抗裂防水层SAMI-R

(1)施工要求。橡胶沥青抗裂防水层的施工包括基面清扫、喷洒橡胶沥青、撒布碎石、碾压、清理松散碎石、养护等工序。在施工时应注意:橡胶沥青抗裂防水层施工时的空气温度和地面温度都不得低于15℃;基面必须干燥清洁;橡胶沥青的洒布温度控制在180℃-190℃;表面层下的抗裂防水层的橡胶沥青洒布量应为2.0-2.4kg.m-2;采用预裹覆的集料时(本工程采用油石比0.4%-0.6%预先对碎石进行裹覆),沥青用量可适当减少;起步和终止位置应铺工程纸,以准确进行横向衔接,洒布车经过后应及时取走工程纸;纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右;撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

喷洒橡胶沥青后应立即撒布碎石。当采用石灰岩碎石时,规格为9.5--13.2mm的碎石撒布量应为13--15kg.m-2,具体根据试铺情况确定。对于局部碎石撒布量不足的地方,应人工补足;采用2台25t以上的胶轮压路机紧跟碾压3遍,从洒布橡胶沥青到碾压完成应在规定时间内完成。

在铺筑上面层沥青混合料前,应保证橡胶沥青抗裂防水层的清洁,避免影响橡胶沥青抗裂防水层与上面层的粘结。上面层沥青混合料的施工应与橡胶沥青抗裂防水层施工紧凑进行,一般不超过24h,且中间不得开放交通,避免二次污染或破坏。若期间必须开放交通,须待橡胶沥青抗裂防水层施工完成3h后方可开放交通,但车速不宜超过25km.h-4。在上面层沥青混合料施工前须加洒粘层油,粘层油洒布量宜控制在0.25kg.m-2左右。

(2)质量检验。施工阶段的检测项目包括:橡胶沥青性质、橡胶沥青洒布量、碎石撒布量、刹车试验、外观检查等。检验方法及检验标准见表1

2.2.2橡胶沥青混合料路面的施工

(1)橡胶沥青混合料AR-SMA-13配合比设计要符合有关规范,本工程推荐的AR-OSMA-13混合料的级配范围见表2。橡胶沥青的配合比设计采用马歇尔试验设计方法,并对设计的橡胶沥青混合料进行浸水马歇尔试验、水稳定性检验和车辙试验检验。其设计方法与一般沥青混凝土的配合比设计一致。橡胶粉改性沥青AR-OSMA-13的配

合比设计应符合表3的技术要求,AR-OSMA-13设计配合比检验应符合表4各项指标的要求。

(2)施工要求。压实是保证沥青面层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度,初压应尽量在摊铺后较高温度下及时进行,见表5。为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎,AR-SMA沥青混合料不宜使用胶轮压路机。橡胶沥青混合料施工碾压建议采用5台双钢轮振动压路机,压实工艺分为初压、复压和终压。初压采用2台压路机静压1遍,振动碾压3遍,复压采用2台压路机振动碾压3遍,终压采用1台压路机以静压方式碾压1-2遍以消除轮迹。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,碾压速度建议按表6选用。

(3)质量检验。橡胶沥青混合料路面施工质量检查项目、检查方法、检查频率和质量要求参照相关规范和标准,交工验收按国家相关标准进行。

3社会效益分析

S209线鸭丝塘至金子塘段城市道路橡胶沥青路面科技示范工程方案与原设计造价对比见表7。S209线鸭丝塘至金子塘段城市道路施工桩号K0+000~K1+711.75段开展橡胶沥青科技示范工程的实施,路面宽度21.0m,共计35947m2,节约工程造价124376元。

4结语

高性能、低成本的橡胶沥青具有很好的耐高温、抗低温能力;增加了路面使用温度下的弹性;提高了路面抗反射裂缝以及抗疲劳能力和较好的抗车辙能力。另外,橡胶沥青中因为掺加了胶粉,以胶粉改性沥青所铺设的路面可有效减少路面厚度,维修费用低,寿命长,因此其寿命周期成本低,如果将其大量运用于道路工程中,具有极大的社会效益,也符合国家节能减排和大力发展循环经济的宏观经济政策。

橡胶沥青篇4

关键词:棣胶沥青;性能;生产因素

中图分类号:TQ522.65 文献标识码:A 文章编号:

引言

国内对橡胶沥青生产的认识还不够深入,在生产工艺、原材料的选择等方面都缺少必要的知识和经验积累。本文从搅拌方式、搅拌温度、加工时间和胶粉掺量方面具体分析生产因素对橡胶沥青性能的影响。

一、搅拌方式对橡胶沥青性能的影响

改性沥青的加工工艺主要有直接投入法和预混法两种。直接投入法也就是橡胶沥青混合料的干法加工法,所得产品就是经橡胶改性的沥青混合料。预混法即湿法加工法,通常所采用的搅拌方式有简单搅拌法、高速剪切法、胶体磨法、低速剪切法4种类型。试验选取4种搅拌方式,分别是:简单搅拌(300r/min);高速剪切(3750r/min,筛孔状剪切内环);高速搅拌(2500r/min);简单搅拌(15min)+高速剪切(1875r/min,长孔状剪切内环)。所采用的简单搅拌为普通液体搅拌器,高速剪切机采用进口FLUKO可调速高速乳化剪切机。基质沥青采用SK90#,胶粉规格为40目,搅拌温度为180℃,搅拌时间为45min,胶粉掺量为17.6%(外掺)。橡胶沥青性能试验结果见表1。

表1.搅拌方式对橡胶沥青性能的影响

从表1可以看出:简单搅拌、高速剪切、高速搅拌、简单搅拌+高速剪切4种搅拌方式生产的橡胶沥青的三大指标5℃延度、25℃针入度、软化点之间的差别不大;同时,不同成型工艺所得橡胶沥青的弹性恢复性能也无明显差异,但均较基质沥青的弹性恢复性能有所提高。但搅拌方式对橡胶沥青的粘度指标影响非常显著,其中高速搅拌获得的橡胶沥青布氏粘度最大,为1195MPa·s,通过高速剪切获得的橡胶沥青布氏粘度最小,为7766MPa·s,二者相差419MPa·s。

对比橡胶沥青的布氏粘度、弹性恢复以及针入度指数等性能指标,通过高速剪切法所得的橡胶沥青都劣于其他3种工艺方式所得的橡胶沥青,采用高速搅拌工艺生产的橡胶沥青具有相对最好的性能参数。就橡胶沥青粘度指标而言,高速剪切法比高速搅拌法减小了35%;就橡胶沥青弹性恢复性能而言,高速剪切法比高速搅拌法减小了11.3%;就橡胶沥青针入度指数指标而言,高速剪切法比高速搅拌法减小了37.5%。造成这些现象的主要原因可能是掺量较多且颗粒较粗的胶粉在高速剪切过程中需要较大的动能,同时剪切机的定子和转子之间反复高速摩擦,设备转动的动能将有一部分转化为热能传递给橡胶沥青。橡胶沥青混合体的温度过高,过热的热量就会使再生橡胶产生更大程度的脱硫和裂解。脱硫和裂解是影响橡胶沥青物理力学性能的重要化学过程,脱硫会使胶粉恢复部分天然橡胶的柔韧性而失去一部分硫化橡胶的弹性性能。

二、搅拌温度对橡胶沥青性能的影响

对聚合物改性沥青反应效果具有重要影响的工艺参数是反应温度。因此,在橡胶沥青的生产过程中,合理的搅拌成型温度是获得性能优良橡胶沥青的必要条件。为此,试验选择170、180、190、200、210℃温度制备橡胶沥青,测试其性能指标。试验以SK90#(韩国产)为基质沥青;胶粉大小为40目;橡胶颗粒的掺量为22%,采用外掺法;搅拌方式采用高速搅拌,转速为2500r/min;搅拌时间为45min。试验结果如图2所示。

图2搅拌温度对橡胶沥青各性能指标的影响

从图2可以看出:各个指标和搅拌温度的关系大致符合抛物线规律。图2(a)中,橡胶沥青针入度在高于180℃时迅速增大,在高于200℃后增大很少。图2(b)中,针入度随温度变化的增减趋势非常明显,在180~190℃时达到峰值。图2(c)中,软化点随搅拌温度呈现出明显的抛物线趋势,180~200℃时的测试数据较高。图2(d)中,布氏粘度的峰值出现在200℃,在此温度之前,橡胶沥青的粘度一直处于增加趋势,但在搅拌温度高于临界温度时,粘度急剧下降。图2(e)中,5℃延度随搅拌温度的升高大致呈现出增加趋势,在180~190℃时变化不大,随后迅速增加。图2(f)中,橡胶沥青的弹性恢复性能随搅拌温度呈现出开口向下的抛物线趋势,临界温度为190℃;在此温度之前,橡胶沥青的弹性恢复性能增加迅速,而在高于此温度时,橡胶沥青的弹性恢复性能缓慢下降。

对图1所示的橡胶沥青性能指标变化趋势进行归纳总结,25℃针入度和5℃延度指标随着搅拌温度的升高而增大,但其增加幅度值逐渐减小;而软化点、弹性恢复、针入度指数和布氏粘度等性能指标随着搅拌温度的增加呈现出先增加后减小的趋势。从橡胶颗粒对沥青改性机理的角度进行分析,延度之所以随着温度增加而增大,是因为橡胶沥青随着温度的升高而不断脱硫裂解,这样部分橡胶颗粒的组分将以小分子天然橡胶的形式融入到基质沥青中,从而改善基质沥青的柔韧性。生产橡胶沥青时的搅拌温度越高,废胎胶粉在基质沥青中就越容易分散得更加均匀,也越容易增强胶粉颗粒的溶胀作用,从而起到提高橡胶沥青粘度的作用。然而,如果反应温度过高,沥青老化将急剧加速,而且胶粉颗粒内部的脱硫反应和裂解反应程度也将更加严重,使得由胶粉和基质沥青所组成的橡胶沥青的两相体系逐渐靠近基质沥青的方向,从而降低了橡胶沥青的粘度、弹性恢复和软化点,增大了针入度,降低了沥青整体感温性。因此,根据材料性能和施工要求,通常选择180~200℃生产橡胶沥青。

将试验结果进行二次线性回归分析,探讨搅拌温度与橡胶沥青各指标之间的变化规律,回归曲线及相关系数如表3所示。

表3搅拌温度与橡胶沥青各性能指标间的相关性分析

三、搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响分析

通过室内试验,获取沥青三大指标、弹性恢复和布氏粘度等数据(见表4),为定量分析搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响提供参数依据。结合表1的试验数据分析不同搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青各性能指标的影响。

表4.搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响

(1)不同搅拌时间和胶粉掺量对针入度的影响。图5~7为不同胶粉掺量和搅拌时间条件下橡胶沥青的针入度。总体而言,随着搅拌时间的延长,橡胶沥青针入度呈现增加趋势。这是因为在胶粉与基质沥青融合的初始阶段,沥青中的轻质油分被橡胶颗粒吸收而变稠,针入度数值相对较低。随着高温下搅拌时间的延长,胶粉将发生不同程度的脱硫反应,分子量变小,沥青的粘度减小,针入度数值相对较高。就不同胶粉掺量的橡胶沥青而言,胶粉量越低,针入度之间的差异越大,曲线明显分离。从图5~7可以看出:胶粉掺量为17.6%~28%时的针入度曲线紧密靠拢,差别很小。这一定程度说明,掺入的胶粉量越少,则橡胶沥青的性能易偏向于基质沥青的性能;掺入的胶粉量越多,则橡胶沥青的性能易偏向于胶粉的性能。

图5不同试验条件下橡胶沥青的15℃针入度

图6不同试验条件下橡胶沥青的25℃针入度

图7不同试验条件下橡胶沥青的30℃针入度

2)不同搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青针入度指数的影响。图8为不同胶粉掺量和搅拌时间条件下橡胶沥青的针入度指数。从图8可以看出:在胶粉掺量较低时,橡胶沥青的针入度指数呈现先增加后减小的趋势;当胶粉的掺量比较大时,针入度指数随着搅拌时间的增加呈现递增的趋势。这是因为较强的胶粉溶胀作用使得橡胶沥青性能偏向于橡胶性能,随时间增加,感温性呈现增大趋势;而过强的溶胀作用将会加速脱硫和裂解,造成胶粉颗粒崩裂,降低分子量,橡胶沥青的感温性逐渐降低。然而,胶粉掺量为28%的橡胶沥青感温性在2h的试验时段内一直处于增加状态。分析其原因,可能是过多的胶粉极大地增加了橡胶沥青的稠度。就实际施工条件而言,对橡胶沥青加工2h以上不太现实,不仅增加能耗,还会降低工作效率,故没有进行更长搅拌时间的试验。

图8不同试验条件下橡胶沥青的针入度指数

3)不同搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青延度的影响。图9为不同胶粉掺量和搅拌时间条件下橡胶沥青的延度。从图9可以看出:橡胶沥青的5℃延度随着胶粉掺量的增加而降低,随着搅拌时间的延长呈现先增加后减小、再逐渐增加的趋势。对于过低或过高的胶粉掺量,橡胶沥青的延度差异比较显著。这是因为延度是一个纯经验性参数,跟实际路用受力状态并不吻合。经受超大变形时,自由沥青和橡胶颗粒变形能力的巨大差异会导致二者接触界面的应力集中,极易发生断裂破坏。此外,橡胶沥青的延度差异也可能是由胶粉与基质沥青的融合程度不同造成的。

图9不同试验条件下橡胶沥青的5℃延度

结束语

本文通过室内试验,定量研究了不同试验条件下橡胶沥青性能指标的发展规律,对完善橡胶沥青的加工工艺和促进橡胶沥青大规模的推广应用具有重要的现实意义。

参考文献

[1]黄国威.基于正交试验探讨改性橡胶沥青生产参数组合[[J].公路与汽运,2012

[2]彭纲,曾坚.稳定型胶粉改性沥青混合料性能评价[J].公路与汽运,2012

橡胶沥青篇5

【关键词】橡胶沥青;路面;施工技术

0 概述

橡胶沥青主要是将废旧轮胎等废旧橡胶制品,加工碎化而成的橡胶颗粒作为沥青改性剂,加入普通道路石油沥青里面,再加入一定比例的粗细级配,在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的沥青产品。橡胶沥青混合料相对于普通沥青混凝土而言,具较强的抗滑能力,可提高行车安全,减少雨季里交通意外的发生;使用橡胶沥青比使用一般及改性沥青能有效降低3到14分贝的行车噪音,从而节约昂贵的隔音屏的费用;除以上优点外,橡胶沥青还具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等;且橡胶沥青利用废旧橡胶做改性剂,是较为理想的环保型路面材料。

1 橡胶沥青混合料的施工工艺

1.1 橡胶沥青的生产

喷洒和拌和的橡胶沥青的生产方法是一致的,橡胶沥青生产中的最关键的环节是对温度的控制。生产前,基质沥青需加热到204℃~226℃的高温,橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45分钟才能达到较为理想的反应效果,反应温度应保持在规定的190℃~218℃。其间不断监测橡胶沥青的品质,主要监测粘度指标,待反应结束后,检验橡胶沥青是否满足有关的技术要求,如合格则可用于生产或施工,否则,需要重新调整橡胶沥青的配比,进一步加工。

橡胶沥青生产完成后,应将橡胶沥青保温储存,用于储存橡胶沥青和基质沥青的储存罐要有加热和保温装置,以使储存罐能保持在规定的温度,温度范围一般为190℃~218℃。储存灌还应有搅动装置搅动橡胶沥青以保持胶粉颗粒良好地分散,否则颗粒就会下沉到罐底或者上浮到表面。

橡胶沥青最好是当天生产,当天使用,可24小时存放。如有其他原因,可降到140℃~145℃度存放,存放不能超过3天。使用时重新升温到190℃~218℃度测粘度,不够时加胶粉反应45分钟。一般橡胶沥青黏合剂冷确后再加热,允许两个再加热周期。

1.2 橡胶沥青混合料的拌制

橡胶沥青使用前应对其质量进行检查,确定符合要求后进行拌制;橡胶沥青混合料采用间隙式拌和机或连续式拌合机拌制,要严格掌握橡胶沥青和集料的拌制温度和出场温度。橡胶沥青混合料在拌和时,温度需控制在170℃~185℃,但注意不超过195℃。当需要改变温度时,应通过试验研究后确定。

拌和机必须配备计算机设备,拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量、油石比、拌和温度、混合料数量等各种参数。每个台班结束时打印出一个台班的统计量,按橡胶沥青混合料质量及铺筑厚度的总量检验,如有波动,应分析原因予以纠正。

拌和时间由试拌确定,必须保证所有集料颗粒全部裹复沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度,建议外掺剂水泥加入拌和仓后先与矿料干拌10s,再加入橡胶沥青湿拌40s。

要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征,这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。

1.3 橡胶沥青混合料的运输

1.3.1 热拌橡胶沥青混合料宜采用大吨位的自卸汽车运输,不得超载运输,不得急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。

1.3.2 运料车每次使用前必须清扫干净,在车厢板和底部涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部;运料车每次卸料必须倒净,如有剩余,应及时清除,防止硬结。

1.3.3 拌和机向运料车卸料时,汽车应前后移动三次装料,以减少粗集料的离析现象。

1.3.4 橡胶沥青混合料的运输温度大多采用165℃,热天短距离运输时温度可以稍低,但也宜在150℃以上,冷天长距离运输时可采用175℃的高温。

1.3.5 自卸车运输橡胶沥青混合料时必须用特种保温苫布覆盖保温、防雨、防污染。

1.4 铺筑试验段

橡胶沥青混合料路面工程正式开工前,必须铺筑100m-200m试验路段,进行橡胶沥青混合料的试拌、试铺和试压试验,并据此制定正式的施工程序。试验路应开展如下工作:

1.4.1 确定拌和温度、拌和时间,验证矿料级配和沥青用量;

1.4.2 确定摊铺温度、摊铺速度;

1.4.3 确定压实温度、压路机类型、压实工艺及压实遍数;

1.4.4 检测试验路段施工质量,不符合要求时应找出原因,采取纠正措施,重新铺筑验路,直到满足要求为止。

1.5 摊铺

1.5.1 热拌橡胶沥青混合料应采用沥青摊铺机摊铺,在喷洒有粘层油的路面基层上铺筑橡胶沥青混合料,宜采用履带式摊铺机,在摊铺前摊铺机的料斗、刮板、螺旋等受料部位应涂刷隔离剂或防粘剂。

1.5.2 橡胶沥青混合料的摊铺温度为145℃~175℃。

1.5.3 摊铺必须均匀、缓慢、连续不断地进行,摊铺机的摊铺速度根据拌和能力、摊铺厚度、宽度及连续摊铺的速度而定。

1.5.4 当发现混合料出现明显的离析,波浪,裂缝,拖痕时,应分析原因,予以消除。

1.6 压实

1.6.1 橡胶沥青混合料压实应使用双钢轮振动式压路机,压路面选型上宜采用带有高频率低振幅的双钢轮压路机,并配备能满足施工需求的压路机。不能使用轮胎压路机。

1.6.2 沥青混合料摊铺后立即进行压实作业。压实分初压、复压和终压(包括成型)三个阶段,终压应紧跟在复压后进行,终压至少碾压两遍达到并无轮迹为止。

1.6.3 当空气和路面温度低于18℃,初压必须在铺料的温度降到140℃以前完成 当施工工地温度≥18℃,初压实在温度降到135℃之前完成。

1.6.4 进行碾压作业时,压路机不得在未碾压成型或冷却的路段上转向、制动或停留,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺的路面上。路面冷却至50℃以下时才能开放交通。

1.7 接缝施工

1.7.1 在进行摊铺工作时,应使纵、横接缝的数量保持在最小量,接缝处要连接平顺、紧密,不能有明显的连接离析。

1.7.2 施工时横向接缝在相邻的层次和相邻的行程间均应至少错开1米以上。

1.7.3 找平碾压过程中要严格控制油温,开始碾压的温度不高于120摄氏度,碾压终结温度不低于70摄氏度,油层成型后,所有机械施工完毕后全部撤离现场,严禁柴油刷碾、碾子停在沥青油层上。

2 结语

橡胶沥青路面特别适用于交通量繁重的路面,但需注意在橡胶沥青的生产、拌制、运输、摊铺、压实等每个施工环节中严把质量关,才能生产和铺筑出高质量、长寿命的沥青路面;同时,也应该多学习发达国家在此项技术中的先进技术和经验,提高公路项目的建设质量。

【参考文献】

[1]付虎威.橡胶沥青应力吸收层在高速公路维修中的应用[J].广东建材,2010(06).

[2]李军.橡胶沥青技术在水泥混凝土路面改造工程中的应用[J].上海公路,2008(04).

橡胶沥青篇6

关键词: 橡胶沥青, 优点, 施工技术

Abstract: the advantages of rubber asphalt has summarized, and emphatically introduces the construction technology of rubber asphalt and the key operation points, points out that the rubber asphalt can effectively improve road resistance to deformation and resist fatigue cracking resistance ability, improve safety coefficient, prolong the service life of the road, is worth further promotion.

Keywords: rubber asphalt, advantages, construction technology

中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:

1.橡胶沥青的优点

1)有较强的粘性。粘性是沥青高温稳定性的重要指标, 粘性高的沥青不仅抗变形能力增强, 而且加强了沥青与碎石的粘结力, 具有更好的封水性能。沥青中由于橡胶粉的加入, 提高了胶结料的稠度, 混合料油膜较厚而不易析漏或泛油, 从而提高了沥青混合料的粘性。有资料显示, 20%胶粉含量的橡胶沥青, 在190℃时的动力粘度与4% SBS含量的改性沥青在135℃时的动力粘度值相当, 约3 Pas; 橡胶沥青的软化点较基质沥青提高约10℃ , 大于55℃。同时我们要注意的是, 沥青中橡胶粉的掺量不同, 粘度也有很大变化。有资料研究显示, 橡胶沥青的60℃旋转粘度提高10多倍, 针入度降低约33, 软化点提高14℃。

2) 较好的低温性能。低温性能包括两个方面: 低温脆性与低温抗裂性。在低温高寒地区, 橡胶沥青可以用于自动除冰路面。直接抗拉试验( DT )结果表明, 橡胶沥青的断裂变形是基质沥青的7倍, 比SBS改性沥青高出近1倍。

3) 可以有效的降低行车噪声。随着公路建设和汽车工业的发展,道路噪声已成为城市居民的一大公害, 因此降低道路噪声成了人们关心的重要社会问题。而橡胶早已证明可以吸声。有资料显示, 橡胶沥青路面车速在50 km /h --100 km /h, 噪声将降低3 dB--8 dB。

通过以上分析, 我们不难看出, 推广橡胶沥青混凝土的使用,不仅有利于提高路面使用寿命, 而且具有良好的社会经济效益,那么橡胶沥青混凝土施工时又应该注意哪些问题, 下面将做进一步阐述。

2. 橡胶沥青的施工技术

2. 1. 橡胶沥青防水粘结层的铺筑

1)在粘结防水层施工前应对施工现场进行认真的清理, 洒布橡胶沥青前, 对施工断面进行最后一次拉网式清理, 必要时也可采用洒水清洗, 但必须待路面彻底干燥后( 一般为洒水清扫24 h后) , 方可施工防水粘结层。

2)橡胶沥青的洒布量应根据沥青的粘度、洒铺的层位等因素确定。粘度越高, 洒布量越大。在基层顶面洒布橡胶沥青的洒布量一般为2. 2 kg /m2 --2. 6 kg /m2。在表面层下面洒布的橡胶沥青的洒布量一般为1. 8 kg /m2-- 2. 2 kg /m2。

3)橡胶沥青的洒铺温度为180 ℃ --190 ℃。在沥青洒铺过程中应注重接头的处理, 具体分为横向接头和纵向接头。在横向接头的位置, 再次施工时既要与前次施工紧密衔接, 同时也要避免与前次施工断面重叠。

4)认真准备碎石, 严格按设计要求准备符合规格的碎石。撒布的碎石宜进行筛分, 保证碎石的单一粒径, 超粒径范围的石料含量不应超过10%。撒布的碎石应达到干燥、洁净的状态。

5)碎石撒布后, 应及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型。胶轮压路机来回碾压1遍--2遍。碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺, 间隔时间不宜超过24 h, 其间应临时封闭交通, 避免防水粘结层的二次污染。

2. 2. 橡胶沥青混凝土的拌和

橡胶沥青生产的关键因素是温度的控制。生产前, 基质沥青需加热到204℃~ 226 ℃的高温(橡胶沥青是不能加热的)。橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45 min才能达到较为理想的反应效果, 反应温度应保持在规定的190℃--218℃。橡胶沥青生产完成后, 应将其保温储存, 储存罐须有加热和保温装置,以使其能保持在规定的温度(一般为190℃--226 ℃)范围内。橡胶沥青混合料在拌和时, 温度需控制在175℃左右, 但注意不要超过185℃ 。

2. 3. 橡胶沥青混合料的运输

橡胶沥青混合料施工前, 应根据现场的施工速度确定所需运输车的数量, 运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,根据工程规模摊铺机前方应有3辆-- 5辆运料车等候卸料。橡胶沥青混合料的运输温度大多采用165℃ , 热天短距离运输时温度可以稍低, 但也宜在149℃以上, 冷天长距离运输时可采用174 ℃ 的高温。在运输过程中应注意混合料的保温防护, 一般多采用油布进行保温。

2. 4.橡胶沥青混凝土的摊铺

1) 橡胶沥青混合料应连续稳定地摊铺, 争取做到每天只收工停机一次。

2) 用机械摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏, 一般情况下不得采用人工整修。

3)橡胶沥青混合料应采用两台摊铺机同时摊铺施工, 其距离不应超过10 m, 以形成良好的热接缝。

4) 应采取措施防止混合料离析, 包括控制布料器中混合料的量、摊铺速度以及事先加热熨平板到规定的温度等。

5) 摊铺遇雨时, 应立即停止施工, 并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃, 不得再次拌和及摊铺。

2. 5.橡胶沥青混凝土的压实

1) 初压应紧跟摊铺机进行, 并保持较短的初压区长度, 以尽快使表面压实, 减少热量散失。橡胶(粉)沥青混合料宜采用重型胶轮压路机进行初压2遍--3遍, 以提高碾压混合料的密实性。

2) 复压应紧跟初压进行, 采用振动压路机复压, 且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短, 通常不超过50 m。钢轮压路机的静压力应不低于11 t。振动压路机的振动频率宜为35 Hz--50 Hz, 振幅宜为0. 3 mm --0. 8 mm。层厚较大时选用高频率大振幅, 以产生较大的激振力, 厚度较薄时采用高频率低振幅,以防止集料破碎。相邻碾压带重叠宽度为100 mm --200 mm。振动压路机折返时应先停止振动。

3) 终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍, 直至无明显轮迹。

2. 6.橡胶沥青碾压施工温度控制

橡胶沥青混凝土碾压温度的高低与橡胶沥青的粘度有关, 粘度越大, 碾压温度越高。一般初压温度不宜低于155℃ , 复压温度不宜低于135 ℃, 终压结束温度不宜低于90℃。当混合料的摊铺厚度大于80 mm 时, 初压温度不宜低于150℃。

2. 7.橡胶沥青混凝土路面施工接缝的处理

沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺, 不得形成明显的接缝离析。上、下层的纵缝均应错开150 mm (热接缝) 或300 mm --400 mm (冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位1 m 以上。接缝施工应用3 m 直尺检查, 确保平整度符合要求。

2. 8.开放交通及其他

橡胶沥青混合料摊铺结束后, 应在24 h后或路面温度低于50℃ 后方可开放交通。

3.结语

橡胶沥青中因为掺加了橡胶颗粒, 从而提高了胶结料的稠度、提高了路面使用温度下的弹性、降低了路面的温度敏感性、在低温性能不降低的情况下改善了抗变形能力和抗疲劳开裂的性能、提高了行车安全系数, 延长了公路使用寿命。

参考文献:

[1].JT J 052--2000, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[2].JTG E42--2005, 公路工程集料试验规程[S].

[3].JT J F40--2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

[ 4] .. 北京市路政局. 北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技

橡胶沥青篇7

关键词:橡胶沥青,同步碎石,施工工艺

橡胶沥青同步碎石封层技术是利用具有高变形能力的橡胶沥青作为粘结材料的同步碎石封层技术。

橡胶沥青同步碎石封层是一种在基层表面或者旧路面表面的橡胶沥青镶嵌等粒径集料的胶状板体,可以作为应力吸收层,能够缓解裂缝部位的应力集中,防止沥青路面形成反射裂缝。也可以单独用作预防性养护措施或低等级道路路面,还可以用作新旧路面罩面间的中置封层,起到粘结层和防水层的作用。

采用橡胶沥青作为粘结材料时,应当采用同步碎石封层技术,因为橡胶沥青的洒布一般要保持在较高的温度,如果采用传统的分列式封层技术,则容易造成温度下降过快,后续撒布的集料难以嵌入橡胶沥青中,这样封层的路用性能就难以保证。

一、采用橡胶沥青作为下封层粘结料有以下优点:

1、橡胶沥青具有优良粘弹性性能;相比其他的沥青粘结料橡胶沥清具有更加优良的粘弹性性能。

2、橡胶沥青用于封层时洒布量高于其他沥青粘结料;

由于橡胶沥青温度敏感性降低,其洒布量并不是一个关键的指标,从最佳性能出发,橡胶沥青封层洒布量高于其他封层,以公称12.5mm的碎石封层为例,当采用乳化沥青时,洒布量为 1.4~1.8kg/m2,采用聚合物改性沥青(SBS、SBR、EVA等)时,洒布量为1.6~2.0kg/m2 ,而橡胶沥青的洒布量为2.0~3.0kg/m2。

3、橡胶沥青具有突出的抗老化性能;橡胶粉作为轮胎的产品,包含一些添加剂,这些添加剂使得橡胶沥青比普通沥青及其他改性 沥青有着突出的抗老化性能,并保持长期的粘弹性性能,因而进一步提高耐久性及减少维修

4、橡胶沥青具有优良的防水与延缓反射裂缝作用;水泥稳定碎石属于半刚性材料,其对温度和湿度变化比较敏感,在其强度形成过程中以及运营期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在路面交通荷载重复作用下,半刚性基层的这种干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面形成反射裂缝而具有弱点。橡胶沥青同步碎石封层由于橡胶沥青具有良好的防水于延缓反射裂缝性能,这就可以起到降低半刚性基层产生的裂缝数量和阻止裂缝延伸的作用。

二、橡胶沥青碎石同步封层对碎石的要求;

主要有碎石的粒径、洁净度及粒形等。

1、碎石粒径;碎石粒径的选择主要考虑交通量与设计速度。对于低交通量(<5 000辆/天)与低速(<75km/h) 道路上,采用9.5mm与12.5mm碎石;在大交通量与高速交通道路上,通常采用公称粒径9.5mm 碎石。

2、碎石的洁净度;碎石上的粘土、草木和破碎作业中形成的过量粉尘的有害物质的存在都会引起沥青混合料的剥离、松散,从而影响封层的耐久性。所以,对于封层所用碎石在使用前一定要进行除尘处理,保证碎石的洁净。在碎石的储备过程中应进行覆盖。

3、碎石的粒形;碎石的颗粒形状应为立方体而非扁薄或长形。应为带棱角的状的颗粒,带棱角状的颗粒比圆形颗粒显示出较大的内嵌锁与摩阻力,因此具有更大的力学稳定性。

4、碎石组成的一致性;尽量保证碎石组成的一致性有利于封层洒布均匀,覆盖完全。

三、橡胶沥青碎石同步封层的施工工艺要求;

橡胶沥青的洒布、规格石料的撒布,碎石封层施工的关键是:设备、原材料的准备,沥青洒布与碎石撒铺,搭接的处理,底面的处理等。橡胶沥青防水粘结层的施工工艺要求如下: 

下承层清理试洒正式施工沥青、碎石洒布

1、原材料及设备准备;为了保证橡胶沥青品质的稳定,一般当天加工,当天洒布,橡胶沥青从加工到洒布不宜超过 24h。石料应干燥、清洁,必要时可经过拌和机筛分、除尘、加热。当施工温度低于20℃时 ,碎石应该预热。为消除碎石的灰尘,也可采用预拌碎石,其温度控制在121~162℃。机械主要有1台同步碎石封层车;与1辆同步碎石封层车配套的主要机械设备有50型以上转载机1台、石料加工清洗设备1台、8t以上水车1台、路面除尘设备1台、小型铣刨设备1台。25t热沥青加(保)温车1台、(乳化)沥青运输车若干台。在同步碎石封层车的使用上,该项技术对操作手的要求较高,操作人员必须懂得机械的工作原理,同时操作要相当熟练,否则将铺不出高质量的路面。

2、封层施工前要对原基层进行认真清扫;施工开始前要对基层顶面进行彻底打扫,用路面除尘设备进行除尘处理,保证橡胶沥青碎石同步封层施工时橡胶沥青能与水稳基层完好粘结。

3、橡胶沥青、碎石的洒布;同步碎石封层车应以适宜的速度均匀行驶,保证对橡胶沥青喷洒量及其均匀性进行精确调节与控制;合理的控制沥青温度;精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性;保证在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。以达到设计要求的覆盖率。

四、施工中应注意的问题;

为了保证橡胶沥青碎石同步封层的施工质量,除严格按照以上要求进行施工外,还应注意以下问题:

1、在整个施工过程中,时刻监控橡胶沥青的粘度变化,保证橡胶沥青的质量稳定。

2、橡胶沥青洒布时,应控制适宜的洒布宽度,一般不超过4m。并注意接缝位置的控制 ,避免重叠更多,一般纵向搭接宽度不大于10cm。

3、橡胶沥青的洒布温度一般为180℃,由于粘度提高,根据工程情况,其洒布温度可适当提高。

4、撒布的碎石应均匀,不能重叠或漏撒,必要时需要人工进行整理。

五、结束语

随着橡胶沥青在我国的进一步推广,它的优点将越来越被人们认可,将对我国的公路交通建设提供较大促进作用。

参考文献:

1.      沙庆林,2001,高速公路沥青路面早期破坏现象及预防,人民交通出版社

2.      付强,2009,橡胶沥青应用技术研究,长安大学

3.      王伟,2008,橡胶沥青混合料高温性能研究,同济大学

橡胶沥青篇8

1.1橡胶改性沥青碎石封层技术的路用性能道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶改性沥青碎石封层主要通过依靠碎石封层的专用设备以及同步碎石封层洒布车来进行施工的,更好地完成沥青及单一粒径石料的洒布,这在整个施工过程中都是非常重要的,在最短时间内可以很好地完成骨料以及黏结料的黏结作用,道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术通过胶轮压路机进行的多次碾压,在行车荷载的碾压情况下可以形成更好的沥青碎石面层。因此该项技术已经非常广泛的应用到了公路路面的表层以及下封层和应力吸收层以及桥面防水的施工环节。

1.2橡胶改性沥青碎石封层作用机理道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶改性沥青碎石封层主要就是用橡胶粉进行改性沥青的结合料进行碎石封层的施工。橡胶粉改性沥青的主要作用就是在基质沥青中加入适量的橡胶粉,这样在通过专用的橡胶沥青的生产机械以及一定的制造工艺进行。橡胶粉的颗粒通常就是在高温的条件下和沥青进行混合的,不仅可以吸收到沥青中的轻质成分,还会造成体积溶胀,大大地降低了弹性性能,而且整体的塑性能够得到提高,其次沥青的轻质成分减少,可以使得沥青的黏度有效的增加,这样整个施工的温度敏感性就会得到很好地改善。一般就是在吸收后的橡胶颗粒也是会行程相应的膨胀的,更好地与沥青分布形成整体,更好地提高整体的抗冲击能力。因此我们运用的橡胶沥青与传统沥青相比,在高低温性能以及抗老化和抗疲劳方面都是有着很大的优势的,而且在水稳定性和黏附性以及弹性恢复等都是能有着很大的提高的。其次橡胶颗粒的弹性作用很大,降低了路面的噪音至少有3~1O分贝。

1.3道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的施工工艺

1.3.1道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的清扫。通常在进行施工之前,必须要对施工的路段进行封闭交通的强力清扫,将路面清扫干净,否则会影响沥青与原路面的黏结。

1.3.2道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的放线工艺主要就是为了保证洒布宽度和线形的直顺,在施工前根据设计宽度和洒布车的布料的宽度可以用白石灰粉撒出中线准确施工。

1.3.3道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的施工程序就是洒布车在施工的同时相应的工作人员也要跟随其后,发现喷油嘴堵塞或洒布不均匀,应立刻叫停,故障排除后才可以施工。

1.3.4道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术的养护一般是在施工完成之后,就是要及时地将施工的缺陷进行防范,一定时间的成型过后才可以开放交通,具体的时间根据现场的天气和温度以及碾压程度因素确定,通常在施工后1~2h就可以开放交通了。在施工完成之后,也需要结合实际情况对公路进行养护。

2橡胶沥青碎石封层的工艺特点

道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术中的橡胶沥青碎石封层工艺的施工非常简单,而且效率很高,进行的施工速度比较快,形成的工程造价也是比较低的,费用大约就相当于热拌沥青罩面的五分之一,最重要的是耐久性好,使用寿命比较长,因此碎石封层技术是一项非常重要的高性价比的施工技术。当然橡胶沥青碎石封层工艺也是有着一定的缺陷的,通常会造成路面的行车噪音大。而且整个的施工对环境天气是有着要求的,下雨是不可以施工的,需要较高的地表温度。而且橡胶沥青碎石封层工艺对石料和沥青用量的要求比较严格,如果处理不好就会容易出现病害、泛油、飞石等问题。

3结语

道路施工技术过程中运用到的橡胶改性沥青碎石封层技术,能更好地提高路面的防水性和耐久性,可以大大地降低路面应力,有效地防止道路裂缝的产生,橡胶沥青的减噪效果也可以降低碎石封层的噪音,因此一组互相搭配的材料与工艺,是可以发挥各自的优势,提高路面的使用性能的。

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