干法橡膠顆粒瀝青混合料面層應(yīng)用研究

逯艷華

(遼寧省交通工程質(zhì)量與安全監(jiān)督局)

1 試驗(yàn)路概況

試驗(yàn)路依托項(xiàng)目:遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶規(guī)劃喜鵲嶺至拉古哨公路草河掌至胡堡段。該工程為2014 年公路維修改造工程。路面為雙車道，路基寬度8.5 m，路面寬7.0 m，兩側(cè)各0.75 m 土路肩。該公路(K0 +340－K3 +860)段為越嶺段，路面結(jié)構(gòu)為表面層30 mm AC－13 型瀝青混凝土，次面層40 mm 瀝青貫入式，基層350 mm 水泥穩(wěn)定砂礫。

試驗(yàn)路面層結(jié)構(gòu)為表面層30 mm 橡膠顆粒改性瀝青混凝土，次面層40 mm 瀝青貫入式，基層350 mm 水泥穩(wěn)定砂礫。

2 試驗(yàn)路施工方案

2.1 原材料

所采用礦料包括粗集料、細(xì)集料，其中:粗集料、細(xì)集料均為石灰?guī)r。礦料取自本溪縣采石場(chǎng)。礦料級(jí)配參見(jiàn)表1、表2。

表1 橡膠顆粒瀝青混合料礦料級(jí)配要求

表2 橡膠顆粒改性瀝青混合料礦料級(jí)配要求

本次試驗(yàn)路采用的級(jí)配類型為AC－13，項(xiàng)目采用的橡膠顆粒為汽車廢舊輪胎經(jīng)常溫粉碎，來(lái)源為遼寧省盤錦市。橡膠顆粒粒徑范圍為≤1 mm。橡膠顆粒技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3、表4。

表3 橡膠顆粒技術(shù)指標(biāo)

表4 橡膠顆粒篩分結(jié)果

瀝青為A 級(jí)90 號(hào)道路石油瀝青，各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

2.2 混合料配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比在AC－13 基礎(chǔ)上，用橡膠顆粒等體積代替對(duì)應(yīng)粒徑集料，換算為質(zhì)量比為集料質(zhì)量的2%，經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)其最佳油石比為5.4。

表5 試驗(yàn)路目標(biāo)配合比

3 施工工藝

3.1 施工溫度

橡膠顆粒瀝青混合料面層宜在較高溫度條件下施工，施工溫度參照表6。瀝青混合料的溫度采用具有金屬探測(cè)針的插入式數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)量。

表6 橡膠顆粒瀝青混合料面層施工溫度

3.2 橡膠顆粒的投放

干法橡膠顆粒改性瀝青混合料的施工特點(diǎn)表現(xiàn)為完全采用現(xiàn)有拌合設(shè)備，無(wú)需改造，節(jié)約成本。橡膠顆粒的投放由拌和機(jī)攪拌倉(cāng)觀察口人工投入。根據(jù)每次拌合的混合料重量，計(jì)算好所需橡膠顆粒的用量，并用聚乙烯袋分裝，由工人從觀察孔投入料倉(cāng)，參與混合料的拌合。

3.3 混合料的拌和

橡膠顆粒改性瀝青混合料的生產(chǎn)溫度應(yīng)符合表6 的要求。橡膠顆粒瀝青混合料拌和時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，以橡膠顆粒均勻分布，無(wú)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，瀝青均勻裹覆集料為度。通過(guò)試拌確定拌和機(jī)每盤的生產(chǎn)周期不宜少于90 s。

3.4 混合料的攤鋪

采用普通瀝青攤鋪機(jī)即可，考慮到攤鋪較薄，降溫速度較快，因此攤鋪速度要控制在1～3 m/min，且勻速、連續(xù)進(jìn)行。攤鋪過(guò)程中注意測(cè)試混合料溫度變化情況。

橡膠顆粒瀝青混合料的松鋪系數(shù)應(yīng)由試鋪試壓確定。因橡膠顆粒具有較大的彈性變形能力，因此在確定松鋪系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮由于橡膠顆粒的回彈，造成的標(biāo)高變化。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，高度為10 cm 的試件成型后經(jīng)24 h，回彈量約為0.8～1.2 mm，按比例關(guān)系，試驗(yàn)路厚度為3 cm，相應(yīng)的回彈量約為0.27～0.4 mm。

3.5 瀝青混合料的壓實(shí)

橡膠顆粒瀝青混合料壓實(shí)采用兩階段壓實(shí)，采用鋼輪壓路機(jī)。碾壓時(shí)應(yīng)按“溫度控制為前提，厚度控制為目標(biāo)”的原則進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)采用兩階段碾壓工藝。

(1)初次碾壓在高溫下進(jìn)行，碾壓時(shí)壓路機(jī)需要緊跟攤鋪機(jī)，初壓開(kāi)始溫度不低于140 ℃，初壓碾壓終了溫度大于130 ℃。碾壓次數(shù)控制在3～5 遍。

(2)二次碾壓應(yīng)在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行，以確保橡膠顆粒充分就位且無(wú)法自由膨脹。二次碾壓溫度控制在80 ±5 ℃。碾壓次數(shù)控制在2～3 遍。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，復(fù)壓次數(shù)為2遍，效果較好。整體碾壓終了溫度不低于60 ℃。施工過(guò)程中，采用帶金屬探針的數(shù)顯式溫度計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)層內(nèi)部溫度測(cè)量，并做好記錄，根據(jù)溫度變化及時(shí)調(diào)整碾壓進(jìn)程。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)干法橡膠顆粒配合比設(shè)計(jì)采用等體積法，橡膠顆粒等體積代替對(duì)應(yīng)粒徑集料，換算為質(zhì)量比為集料總質(zhì)量的2%。

(2)嚴(yán)格控制各個(gè)階段混合料的溫度，如出廠溫度應(yīng)在170～180 ℃之間，攤鋪溫度不低于140 ℃等;

(3)橡膠顆粒瀝青混合料拌和時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，以橡膠顆粒均勻分布，無(wú)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，瀝青均勻裹覆集料為度。通過(guò)試拌確定拌和機(jī)每盤的生產(chǎn)周期不宜少于90 s。

(4)橡膠顆粒改性瀝青混合料壓實(shí)采用二次壓實(shí)工藝，應(yīng)嚴(yán)格控制壓實(shí)溫度和壓實(shí)次數(shù)。壓實(shí)機(jī)具采用鋼輪壓路機(jī)，碾壓效果良好。

［1］李如林.我國(guó)廢舊輪胎回收利用行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策［J］.中國(guó)資源綜合利用，2003:3－6.

［2］孫寶峰.橡膠顆粒除冰雪瀝青混合料設(shè)計(jì)與施工工藝研究［D］.碩士學(xué)位論文:長(zhǎng)安大學(xué)，2011.

［3］曹衛(wèi)東，李茂政，薛立疆，等.廢舊橡膠顆粒改性瀝青混合料的試驗(yàn)研究與應(yīng)用［J］.路面機(jī)械與施工技術(shù)，2006，(9):15－17.

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