淺談橡膠瀝青在公路工程中的應用

趙興元

(貴州省遵義市公路工程質量檢測中心)

淺談橡膠瀝青在公路工程中的應用

趙興元

(貴州省遵義市公路工程質量檢測中心)

石油資源的日益緊缺導致瀝青及改性劑成本迅速攀升，而作為世界第二大汽車消費國也帶來了大量的輪胎回收利用問題。將廢舊輪胎加工成橡膠粉是國際上通用的廢舊輪胎再生處理方式，其中將廢舊膠粉用于生產橡膠瀝青并應用于公路行業將是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。

橡膠瀝青;公路;應用

1 橡膠瀝青的概念

橡膠瀝青是將廢舊輪胎橡膠粉，添加一定的高聚合物改性劑，與基質瀝青在高溫條件下(180℃以上)充分拌和，熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青的橡膠粉含量通常在15%～25%。橡膠瀝青的加工工藝有干法和濕法兩種，目前，多數國家采用濕法工藝，我國交通運輸部科學研究院于2008年編制出版的《橡膠瀝青及混合料設計施工技術指南》也推薦使用濕法工藝加工橡膠瀝青。

2 橡膠瀝青的特點

橡膠瀝青在高溫下具有較大的彈性和彈性恢復能力，可以改善路面抗變形能力和抗疲勞開裂性能，具有較好的高低溫性能，降低瀝青對溫度的敏感性。同時，橡膠瀝青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力強等特點。另外，以橡膠瀝青為黏結劑的開級配或間斷級配瀝青路面防滑功能高、改善視野、降低噪音，大大提高路面行車安全和舒適性。橡膠瀝青的應用可促進廢舊輪胎的再生利用，保護環境，節約自然資源，有利于改善人類的生存環境。

3 橡膠瀝青的應用形式

3.1 橡膠瀝青防水黏結層(應力吸收層)

橡膠瀝青防水黏結層是一種在噴灑橡膠瀝青膠結料后，立即撒鋪一定粒徑的粗集料，經碾壓而形成的薄層。因在路面結構中所起的作用不同而有不同的稱呼，常見的稱呼有:橡膠瀝青應力吸收層(SAM)和應力吸收中間層(SAMI)等。它不但有較好的防水粘結性能，最重要的是可使半剛性基層或舊路面裂縫處相對位移產生的應力傳到上面層時大為減少，降低應力強度因子，從而達到延緩反射裂縫產生。

通常橡膠瀝青應力吸收層厚度為10 mm，橡膠瀝青用量2～3 kg/m2，集料規格為 Φ9.5～13.2 mm，用量約為15～22 kg/m2，以鋪滿為準，膠輪壓路機碾壓，碎石嵌入深度達到50% ～70%最好。

可用于新舊路面的黏結層、瀝青混凝土與橋面的黏結層、上下面層的黏結層，以及城市道路“白改黑”、半剛性基層與面層的應力吸收層等。

3.2 橡膠瀝青混合料

橡膠瀝青混合料是采用橡膠瀝青、粗、細集料和礦粉(水泥、石灰)按一定比例加熱拌和的混合料鋪筑而成混合料，主要有橡膠瀝青斷級配混合料(RAC)和橡膠瀝青開級配磨耗層(RA-OGFC)兩種。經大量的試驗和工程案例表明，用膠瀝青斷級配混合料(RAC)鋪筑面層具有較強的抗反射裂縫、抗車轍能力和抗疲勞、抗開裂性能，且抗滑性能、降噪功效明顯提高。橡膠瀝青開級配磨耗層(RA-OGFC)具有良好的吸音效果，也可以減輕雨天行車濺水現象，提高路面安全性能。

3.3 用于縫隙的填充

橡膠瀝青由于粘度高、抗老化、抗氧化能力強，彈韌性好，常被用作灌縫膠。橡膠瀝青最早的用途是作為裂縫的填充料，至今仍廣泛應用。

3.4 用作防水材料

用橡膠瀝青、細集料和礦粉按一定比例配制成的橡膠瀝青砂膠，由于瀝青含量高，礦粉多，高溫呈流動狀態，冷卻后密實，空隙率極低，變形能力強，非常適用于橋面防水。

4 橡膠瀝青應用的路面典型結構

通過吸收國內外橡膠瀝青研究使用經驗、技術，結合橡膠瀝青應用的一些成功案例，提供橡膠瀝青應用的幾種典型結構設計以便參考。

(1)6 cm橡膠瀝青混合料+二階反應型粘結劑。該結構施工簡單、造價低，適用于原路面無明顯裂紋的水泥混凝土路面加鋪工程。

(2)3～5 cm橡膠瀝青混合料+1 cm橡膠瀝青應力吸收層+二階反應型粘結劑。該結構采用橡膠瀝青應力吸收層與橡膠瀝青混合料組合的形式，增強了結構層抗反射裂縫效果，抗疲勞性能和抗車轍性能，適用于原路面裂紋明顯的水泥混凝土路面加鋪工程。

(3)3～5 cm橡膠瀝青混合料+改性乳化瀝青粘層+4～7 cm普通中粒式瀝青混合料+1 cm橡膠瀝青應力吸收層+二階反應型粘結劑。該結構在結構2的基礎上增加了4～7 cm普通中粒式瀝青混合料，可改善路面平整度，適用于原路面有裂紋且平整度較差的水泥混凝土路面加鋪工程。

(4)2.5～4 cm橡膠瀝青開級配抗滑磨耗層+1 cm橡膠瀝青應力吸收層+二階反應型粘結劑。該結構抗滑、排水、降噪效果較好，適用于空氣干凈、灰塵較少，空氣污染較小的多雨地區路面改造。

(5)3～6 cm橡膠瀝青混合料+4～7 cm橡膠瀝青混合料或普通瀝青混合料+稀漿封層或橡膠瀝青應力吸收層+乳化瀝青透層油。該結構具有優異的抗車轍、抗疲勞開裂能力，有效延緩反射裂縫的產生，尤其是雙層橡膠瀝青混合料組合形式。雙層橡膠瀝青混合料組合結構可以用于高速公路以及環境比較嚴酷的地區。橡膠瀝青混合料與普通瀝青混合料組合結構適用于對荷載、環境沒有嚴格要求的一般路面。

(6)2.5～3.5 cm橡膠瀝青開級配滑磨耗層+1 cm橡膠瀝青應力吸收層+4～7 cm橡膠瀝青混合料或普通瀝青混合料+橡膠瀝青應力吸收層+乳化瀝青透層油。該結構排水、降噪、抗滑功能優越，行使安全，舒適性高，適用于空氣干凈、灰塵較少，空氣污染較小的多雨地區城市道路、高速公路、景區道路。

5 結語

橡膠瀝青有優良的路用性能，能增加路面耐久性，行車安全性、舒適性;利用了廢舊輪胎，促進資源的回收利用;減簿面層厚度，減少砂石材料的開采量，減小對山林、河流的破壞，有利于環境保護;工程造價整體相對偏低，有利推廣。因此，前景廣闊，值得推廣。

［1］公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)［S］.

［2］公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004)［S］.

［3］公路水泥混凝土路面養護技術規范(JTJ 073.1-2001)［S］.

U416.217

C

1008-3383(2012)08-0031-01

2012-03-12

趙興元(1976-)，男 ，貴州遵義人，工程師，研究方向:公路工程施工、試驗檢測、監督管理。