廢輪胎膠粉改性瀝青在高速公路工程中的應用

□文/商耀祥 王 靜

□王 靜/天津高速公路管理處。

廢輪胎膠粉改性瀝青在高速公路工程中的應用

□文/商耀祥 王 靜

文章對廢輪胎膠粉改性瀝青的機理、技術性能進行了研究并對其在津汕高速公路工程中的應用情況進行了介紹。該項技術成功應用于津汕高速公路的建設工程中，取得了巨大的經濟、社會和環境效益，具有良好的推廣應用價值。

廢輪胎；膠粉改性瀝青；高速公路

近年來，隨著我國經濟發展，國內汽車保有量急劇增加，隨之而來的是廢輪胎的處理問題。廢舊輪胎通常被稱為“黑色污染”，屬于不熔或難熔的高分子彈性材料，具有很強的抗熱、抗生物、抗機械性并且難以降解。利用廢舊輪胎膠粉對普通瀝青進行改性并生產路用混合料是一種減少“黑色污染”的有效辦法。

膠粉改性瀝青作用機理及性能優勢

作用機理

膠粉改性瀝青是通過物理剪切、研磨和化學活化、穩定等手段，將膠粉中分子鏈斷開，降低膠粉顆粒粒徑，使瀝青、橡膠混合物形成穩定共溶體系。通過活化和機械降解膠粉分子鏈，使膠粉中各種成分（如橡膠、炭黑、抗氧劑等）能夠分別發揮其作用，以大分子粒徑的級別來改善瀝青性能，同時通過化學穩定技術，使膠粉改性瀝青形成高分子溶液相容體系，與常用的SBS改性瀝青體系相近，性能近似，但更廉價、環保。

性能優勢

對各種瀝青及其混合料性能對比見表1。

表1 對各種瀝青及其混合料性能對比

由表1看出，膠粉改性瀝青的綜合性能優越，尤其是高溫抗變形性能突出，綜合考慮其路用性能及環境保護方面的突出貢獻，所以其應用更加廣泛。

工程應用

膠粉改性瀝青在津汕高速公路表面層施工中得到了應用。

原材料

（1）膠粉改性瀝青。對津汕高速公路所采用的膠粉改性瀝青進行了基于針入度分級體系、SHRP性能分級體系和粘度分級體系的研究，其技術性能結果見表2。

表2 膠粉改性瀝青性能

由表2看出，津汕高速工程采用的膠粉的各項指標均符合技術要求并且通過SHRP分級試驗的技術測定結果為PG76-28，高于其PG70-22的技術要求，說明其高溫性能及低溫性能均能超過技術要求。

（2）其他材料。經檢測，津汕高速工程用的玄武巖集料、石灰巖礦粉的技術性能均符合JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》的要求。

膠粉改性瀝青混合料

（1）膠粉改性瀝青混合料設計。采用了SUPERPAVE的混合料設計方法，其級配見圖1，最佳油石比為5.3%。

圖1 膠粉改性瀝青混合料級配

（2）膠粉改性瀝青混合料性能驗證。對膠粉改性瀝青的高穩性能、低溫性能及水穩定性能等進行檢驗，見表3。

表3 膠粉改性瀝青混合料性能

表3表明，膠粉改性瀝青及混合料性能能夠滿足相關技術規范和設計標準要求。通過工程施工技術研究形成了膠粉改性瀝青混凝土生產施工技術指南。同時研究表明，膠粉改性瀝青混凝土路面與SBS改性瀝青混凝土施工技術相比未增加施工難度，現有的施工技術水平完全可以做好。

膠粉改性瀝青施工質量控制

運輸

（1）運輸車輛的車廂應該具有緊密、清潔、光滑的金屬底板并打掃干凈。

（2）將膠粉改性瀝青混合料往攤鋪現場運輸時，必須用篷布覆蓋，以保持混合料的溫度。

（3）從拌和機向運料車上放料時，應該盡量縮小混合料下落的距離。

（4）運料車在運輸過程中，應勻速、慢行，速度一般控制在30～40km/h，盡可能減少因擾動造成的混合料離析現象。

（5）運料車在停車卸料時，不可將帆布或棉被卷起。

攤鋪

（1）在鋪筑混合料之前，必須對下承層進行檢查。

（2）為保證攤鋪質量，必須提前30～60min對熨平板進行預熱處理，使其溫度不低于120℃。

（3）膠粉改性瀝青混合料的松鋪系數應該根據試驗路段確定。

（4）攤鋪過程一定要保持連續性，攤鋪機應以均勻的速度行駛，以保證混合料均勻、不間斷地攤鋪，要經常保持3～6輛車等待。

碾壓

（1）膠粉改性瀝青混合料應該遵循“高溫、緊跟、重碾、慢壓”的原則進行碾壓。

（2）取消初壓，直接進入復壓階段，然后終壓。

（3）盡可能地縮短碾壓段落長度，以保證在較高的溫度下完成碾壓作業。

（4）碾壓過程中，壓路機起步、停車要緩慢，不得急停或掉頭。

（5）膠粉改性瀝青具有高粘性，為防止碾壓過程中出現粘輪現象，必須在碾壓前將壓路機膠輪或鋼輪清洗干凈。

（6）壓路機不得停留在溫度高于70℃的已壓實但尚未完全冷卻的路面上。

結語

膠粉改性瀝青大量使用廢舊膠粉（每km高速公路工程約消耗75t），其應用規模化將極大緩解廢輪胎存放占地，促進循環經濟的發展。膠粉改性瀝青節約了大量的SBS產品，每噸SBS產品需要大量的原油、化學產品進行加工提煉，降低其需求量可使得石油資源和化工污染的壓力得到極大緩解。

TU535

C

1008-3197（2010）04-74-02

2010-06-05

商耀祥/男，1972年出生，高級工程師，天津高速公路集團有限公司，從事技術管理工作。

□王 靜/天津高速公路管理處。