溫拌橡膠瀝青施工技術(shù)分析

陳林

摘要：本文在充分了解溫拌橡膠瀝青工藝原理的基礎(chǔ)上，對(duì)溫拌橡膠瀝青混合料性能進(jìn)行了分析，并結(jié)合案例，探討了溫拌橡膠瀝青施工工藝。

關(guān)鍵詞：溫拌橡膠瀝青;工藝原理;施工工藝

一、溫拌橡膠瀝青工藝原理

橡膠瀝青是高溫及拌和條件下通過廢舊輪胎橡膠粉和基質(zhì)瀝青產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)而形成的改性瀝青結(jié)合料。基質(zhì)瀝青品質(zhì)及體系結(jié)構(gòu)變化是橡膠瀝青性質(zhì)變化的決定因素。溫拌橡膠瀝青是指將一定溫拌劑摻加到橡膠瀝青內(nèi)，可減少高溫粘度，進(jìn)而對(duì)橡膠瀝青施工和易性進(jìn)行有效改善，達(dá)到瀝青混合料施工溫度減小的作用。溫拌橡膠瀝青SMA具備橡膠瀝青和SMA混合料結(jié)構(gòu)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，能夠有效提升路面抗裂、抗變形及抗氧化性能，是公路路面施工質(zhì)量提升的重要保障。

二、溫拌橡膠瀝青混合料性能分析

采用溫拌技術(shù)可以顯著降低橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)和施工溫度，有效解決冬季施工的技術(shù)難題。本文將溫拌技術(shù)與橡膠瀝青混合料技術(shù)相結(jié)合，通過室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路段，對(duì)比研究溫拌橡膠瀝青與傳統(tǒng)熱拌橡膠瀝青混合料的性能，為工程應(yīng)用提供技術(shù)支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（一）乳化型溫拌技術(shù)原理

溫拌劑可有效降低瀝青粘度，且在瀝青混合料拌和過程中使瀝青發(fā)生微泡，增加混合料的和易性，以降低混合料各施工環(huán)節(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)瀝青混合料在較低溫度下的施工。

（二）材料的選用

橡膠瀝青采用90#A級(jí)道路石油與30目橡膠粉，在實(shí)驗(yàn)室加工，其中膠粉摻量為瀝青摻量的21%。中上面層粗集料為玄武巖，細(xì)集料為石灰?guī)r機(jī)制砂，填料為石灰?guī)r磨細(xì)礦粉。經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試，所采用的集料均滿足相關(guān)技術(shù)要求。溫拌劑采用HHX II型瀝青溫拌劑，添加量為橡膠瀝青質(zhì)量的07%。

（三）配合比

為比較溫拌混合料與熱拌混合料的性能[910]，試驗(yàn)中的溫拌混合料采用與熱拌混合料完全一致的礦料和級(jí)配。中面層、下面層分別為ARAC20和ARSMA13型級(jí)配。采用常規(guī)的馬歇爾法確定下面層、上面層熱拌混合料的最佳油石比為44%和64%，溫拌混合料采用與熱拌混合料相同的油石比。

（四）試驗(yàn)結(jié)果

按照上述確定的級(jí)配組成分別進(jìn)行熱拌和溫拌混合料馬歇爾試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)。

1.馬歇爾試驗(yàn)。對(duì)熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，空隙率和穩(wěn)定度均能滿足規(guī)范要求。溫拌瀝青混合料在135℃成型溫度下的空隙率較熱拌瀝青混合料增大03%，穩(wěn)定度與熱拌瀝青混合料相當(dāng);溫拌瀝青混合料在165℃成型溫度下的空隙率較熱拌瀝青混合料略有降低，穩(wěn)定度比熱拌瀝青混合料略有提高，表明在相同的溫度條件下，溫拌技術(shù)能提高瀝青混合料的抗壓強(qiáng)度。

2.浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)。溫拌瀝青混合料在135℃成型溫度下的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度較熱拌混合料略有提高;在165℃成型溫度下較熱拌瀝青混合料有明顯提高，表明溫拌劑可提高橡膠瀝青混合料的抗水損害性能。

3.車轍試驗(yàn)。溫拌瀝青混合料在135℃成型溫度下的動(dòng)穩(wěn)定度較熱拌瀝青混合料有明顯降低，而在165℃成型時(shí)動(dòng)穩(wěn)定度略有提高，然而均能滿足規(guī)范要求。分析原因是，當(dāng)溫度降低30℃時(shí)，在較低溫度下采用輪碾儀成型車轍板的空隙率較大。

4.低溫彎曲試驗(yàn)。混合料的小梁試件在破壞時(shí)彎拉應(yīng)變?cè)酱螅瑥澢鷦哦饶Ａ吭叫。访嬖讲蝗菀桩a(chǎn)生低溫開裂。溫拌瀝青混合料在135℃和165℃成型溫度下的最大彎拉應(yīng)變與熱拌瀝青混合料基本相當(dāng)，表明溫拌劑對(duì)瀝青混合料的低溫抗變形性能影響較小。

三、溫拌橡膠瀝青施工工藝

某公路工程2013年開始修建，2015年年底建成通車。其中K0+050K5+050段路面上層選取溫拌橡膠瀝青SMA-13。本文與該段溫拌橡膠瀝青試驗(yàn)段相結(jié)合，對(duì)溫拌橡膠瀝青技術(shù)進(jìn)行了探討。

（一）準(zhǔn)備下承層

溫拌橡膠瀝青SMA施工前，需全面檢查承受層，確保承受層具有堅(jiān)實(shí)、平整的表面，并將規(guī)定的路拱設(shè)置于承受層，清除干凈表面雜物、浮石等，不允許出現(xiàn)松散、彈簧、積水及翻漿等現(xiàn)象。如施工時(shí)發(fā)現(xiàn)土基和底基層受到破壞，需及時(shí)處理。一是通過12t-15t三路壓路機(jī)對(duì)土基進(jìn)行3-4遍碾壓。碾壓施工時(shí)，基層表面松散、含水量較低時(shí)，需適當(dāng)灑水濕潤(rùn)。如基層含水量過高，有“彈簧”現(xiàn)象發(fā)生，則應(yīng)晾曬、摻石灰或換土施工，保汪最佳含水量;二是需要仔細(xì)填補(bǔ)壓實(shí)基層出現(xiàn)的坑洞和低洼，滿足平整度要求;三是對(duì)基層標(biāo)高進(jìn)行逐一檢查，確保無軟弱點(diǎn)或松散材料;四是將排水溝交錯(cuò)開挖在兩側(cè)路肩上，間距范圍為5 -lOm，便于路基積水順利排出。

（二）溫拌橡膠瀝青SMA拌制

180到190℃為橡膠瀝青拌制溫度范圍，45到60min為拌制時(shí)間。要求盡可量降低高溫儲(chǔ)存時(shí)間。溫拌劑添加后，可在5到6min以內(nèi)控制拌制時(shí)間，160到170℃控制溫拌橡膠瀝青加熱溫度，與瀝青溫度相比，集料多出10到20℃。

（三）運(yùn)輸

為確保運(yùn)輸效率，可選取噸位較大的運(yùn)料車施工，選取橡膠瀝青材料，極易粘黏車廂，為此必須將一層隔離劑涂抹到運(yùn)料車壁。同時(shí)覆蓋混合料，延緩溫降速度。

（四）攤鋪

相比普通瀝青混合料攤鋪工藝，溫拌橡膠瀝青SMA混合料攤鋪基本相同。攤鋪施工前必須清理干凈下承層，并撒布粘層油，根據(jù)表面實(shí)際情況，確保灑布量，一般每平方為0.5到0.6kg之間。攤鋪施工前，必須提前半小時(shí)預(yù)熱熨平板，將溫度控制在100℃以上。攤鋪施工中，需合理控制振動(dòng)頻率與振幅，進(jìn)而保證路面初始?jí)簩?shí)度符合施工規(guī)定。

要求在1.15-1.20控制混凝土松鋪系數(shù)，通過試鋪確定。攤鋪施工應(yīng)具有均勻性、連續(xù)性，禁止任意更換速度。每分鐘攤鋪速度控制在1到3m。要求在150℃以上控制溫拌橡膠瀝青SMA混合料攤鋪溫度，當(dāng)路表溫度在15℃以上，嚴(yán)禁攤鋪施工。

（五）碾壓

選取振動(dòng)壓路機(jī)、鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行溫拌橡膠瀝青SMA混合料碾壓施工。橡膠瀝青粘度直接影響溫拌橡膠瀝青SMA碾壓溫度，增加粘度，則碾壓溫度也會(huì)隨之增高。通常情況下，必須在145℃以上控制溫拌橡膠瀝青SMA初壓溫度，125℃以上控制復(fù)壓溫度，90℃以上控制終壓溫度。如混合料攤鋪厚度在80mm以上，初壓溫度必須控制在150℃以上。

初壓選取重型膠輪壓路機(jī)進(jìn)行施工，遍數(shù)為2到3遍，進(jìn)而達(dá)到混合料密實(shí)度提升的目的。壓路機(jī)噸位需控制在25t以上。復(fù)壓選取振動(dòng)壓路機(jī)施工，鋼輪壓路機(jī)靜壓力需控制在11t以上，且在35到50Hz范圍內(nèi)控制振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)頻率，0.3到0.8mm控制振幅。碾壓施工中應(yīng)清理干凈輪胎上的混合料，并將隔離劑涂刷到鋼輪。嚴(yán)禁在剛成型路段機(jī)械設(shè)備急轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

（六）交通管制

施工后需及時(shí)做好交通管制工作，完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，即可在1天后或路面溫度50℃以下開放交通。

四、結(jié)束語

綜上所述，在橡膠瀝青混合料中加入溫拌瀝青改性劑可以降低橡膠改性瀝青混合料的拌和溫度和壓實(shí)溫度，減輕施工過程中的瀝青老化，減少環(huán)境污染，并能同時(shí)改善其路用性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝昭彬，彭延洋，薛明級(jí)配組成與橡膠瀝青混合料水穩(wěn)定性關(guān)系研究[J]公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011（12）