橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量控制研究

盛敬亮

(中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

橡膠瀝青是指將一定用量的廢舊輪胎制成的膠粉摻入基質(zhì)瀝青中進行充分攪拌混合所形成的改性瀝青。膠粉的加入不僅能形成有效的凝膠體，改善混合料界面狀態(tài)，同時其能夠吸附瀝青中部分游離的輕物質(zhì)、油分和蠟等，增強了瀝青的耐久性，使橡膠瀝青混合料具有十分優(yōu)異的耐高溫性能和耐久性能[1]。

目前，橡膠改性瀝青混合料普遍運用于各個等級公路的新建、改建以及養(yǎng)護翻修工程中，從下面層到表面層均可采用，橡膠瀝青也可用作瀝青混合料層間的功能層，兼具防水粘結(jié)、應(yīng)力吸收與擴散等功能[2]。以目前國內(nèi)橡膠瀝青的標準規(guī)范情況來看，主要遵循交通部頒發(fā)的標準《公路工程廢舊膠粉橡膠瀝青》(JT/T 798-2011)為質(zhì)量依據(jù)，規(guī)范中的各項規(guī)定能夠直接指導(dǎo)橡膠瀝青混合料的施工工藝。

從技術(shù)角度來看，影響橡膠瀝青混合料施工質(zhì)量的主要因素分為兩大類：(1)材料因素，主要包括基質(zhì)瀝青原材料的性能以及膠粉、外加劑的類型與摻配比例等；(2)橡膠瀝青及其混合料的生產(chǎn)加工因素，包括橡膠瀝青制備生產(chǎn)要素的把控以及混合料制備與施工過程中需要進行控制的要點[3]。下面將就各施工階段對橡膠瀝青混合料的性能及質(zhì)量的影響展開具體分析，并提出具體的質(zhì)量控制要點與措施。

1 橡膠瀝青的生產(chǎn)制備

制備橡膠瀝青前，應(yīng)當對制備所需的各種設(shè)備進行檢查，確保瀝青加熱罐、反應(yīng)罐等設(shè)備及其控制系統(tǒng)完好，保證儲罐內(nèi)基質(zhì)瀝青充足，罐體保溫設(shè)施完好，各種管道內(nèi)的導(dǎo)熱油及其泵壓系統(tǒng)能夠正常運行，基質(zhì)瀝青在儲罐中應(yīng)加熱至160 ℃?zhèn)溆茫z粉與基質(zhì)瀝青能夠按照設(shè)定好的比例進行添加。相關(guān)研究顯示，拌和溫度與拌和時間對橡膠瀝青的性能有極為重要的影響，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)一定相關(guān)性，拌和溫度的升高會促進拌和時間降低，橡膠瀝青的高溫穩(wěn)定性會隨之提高，但黏度會有所下降，脆性提高，老化情況明顯。在選擇基質(zhì)瀝青時，應(yīng)選擇適合當?shù)貧夂驐l件標號的瀝青，而膠粉則選用20目或40目的廢舊貨車輪胎生產(chǎn)的膠粉[4]。

在制備生產(chǎn)時，瀝青加熱罐溫度應(yīng)保證能夠升至195 ℃，不得低于185 ℃，按照比例將膠粉與基質(zhì)瀝青同時供入反應(yīng)罐中進行攪拌，攪拌時間≥60 min，此時段內(nèi)溫度應(yīng)當嚴格控制在195 ℃～200 ℃，實時測定橡膠瀝青的旋轉(zhuǎn)黏度。制備完成后根據(jù)施工要求進行運輸或保溫存儲，如制備完成后4 h尚未使用，則應(yīng)降溫至140 ℃以下進行保存，不得持續(xù)高溫存儲。出廠前應(yīng)再次檢查橡膠瀝青的各項技術(shù)指標，再次利用時加熱循環(huán)周期不得超過2次，防止橡膠瀝青發(fā)生老化。

2 橡膠瀝青混合料的拌和

采用拌和樓對橡膠瀝青及其他集料進行拌和時，拌和溫度應(yīng)當控制在180 ℃～190 ℃為宜，考慮到橡膠瀝青較普通瀝青而言黏度更大，輸送至拌和樓內(nèi)的時間更長，因此瀝青制備或貯存罐不應(yīng)距拌和樓過遠，盡可能地縮短泵送距離，集料的加熱溫度不宜過低，應(yīng)保證集料干拌后溫度在165 ℃～175 ℃范圍內(nèi)，保證最終出料溫度≥180 ℃，各種級配類型混合料拌和時間宜較常規(guī)基質(zhì)瀝青混合料提高5 s以上。

3 橡膠瀝青混合料的運輸

混合料拌制完畢后，根據(jù)施工現(xiàn)場需求與進度安排采用專用車輛進行運送。在裝車作業(yè)前，運輸車輛的車廂內(nèi)部應(yīng)當刷涂皂液、黃油等隔離劑，不得選擇溶劑類隔離劑。在混合料裝車時，宜選擇“三次裝料法”或“五次裝料法”，運輸及裝卸期間盡量保證車體平衡，減少離析。除此以外，為保證降低運輸過程中混合料溫度損失，在混合料裝滿車廂后還應(yīng)覆蓋保溫苫布。運料車進場前，對車輪進行清理，避免對下承層產(chǎn)生污染。卸料后將粘連在車廂體上的剩余混合料進行刮除，防止其硬化粘結(jié)后污染車廂，影響后續(xù)運輸混合料的質(zhì)量。

4 橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場攤鋪作業(yè)

相比于普通AC或SMA瀝青混合料，橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場施工工藝差異不大，但施工現(xiàn)場的攤鋪溫度相對較高，因此在攤鋪前對熨平板預(yù)熱的溫度應(yīng)更高，至少應(yīng)保證達到120 ℃。攤鋪前，應(yīng)當對下承層表面進行清理，檢查是否有浮土、雜物，功能層應(yīng)覆蓋完整，無露白。在進行攤鋪作業(yè)時，應(yīng)實時采用測溫系統(tǒng)進行監(jiān)控，施工現(xiàn)場的溫度<10 ℃時不得進行攤鋪。相鄰鋪層的搭接寬度，應(yīng)盡量控制在25～40 cm。攤鋪機作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場進度隨時調(diào)整供料車輛，避免出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象，也盡可能避免出現(xiàn)余料待工的情況，盡量減少各類接縫的產(chǎn)生。

5 橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場碾壓

橡膠瀝青混合料的碾壓，通常選用前靜后振的方式進行，初壓選擇鋼輪壓路機，由外側(cè)向中心進行碾壓，重疊寬度≥20 cm，但也不宜>40 cm。復(fù)壓采用膠輪壓路機，緊跟初壓，終壓則選用雙鋼輪缸筒式壓路機進行收面。每次碾壓段落長短應(yīng)與施工進度相協(xié)調(diào)，壓路機不得在作業(yè)面上急轉(zhuǎn)、調(diào)頭，對于邊角及護欄根部等大型壓路機難以碾壓的部位，宜采用小型手扶式壓路機或人工夯機進行補壓，碾壓溫度一般不宜<165 ℃。

6 施工質(zhì)量控制

在施工過程中，有效的質(zhì)量控制手段是確保橡膠瀝青混合料各項路用性能指標及形成的結(jié)構(gòu)層性能完好的關(guān)鍵，應(yīng)當采用定性與定量方法相結(jié)合的方式進行。從混合料的制備到施工過程中實施把控與檢測，起到提高施工效率、降低成本的作用，結(jié)合上述施工過程，橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量控制要點主要包括前場控制與后場控制兩大方面：

后場控制主要包括室內(nèi)試驗的質(zhì)量把握以及料場出料的技術(shù)控制。在橡膠瀝青的制備階段，應(yīng)當對橡膠瀝青及其混合料的各項性能指標進行隨時抽檢，關(guān)注現(xiàn)場制備的橡膠瀝青混合料配合比是否與目標配合比一致，取樣檢測橡膠瀝青混合料的各項路用性能指標，著重關(guān)注橡膠瀝青材料的旋轉(zhuǎn)黏度。

嚴格控制橡膠瀝青混合料中橡膠瀝青及各檔粗細集料的拌和溫度，以及混合料運輸至現(xiàn)場后的攤鋪溫度，實時結(jié)合現(xiàn)場天氣及溫度進行調(diào)整。控制橡膠瀝青混合料拌制的時間，包括膠粉與基質(zhì)瀝青的溶脹拌制時間。

在橡膠瀝青的運輸、存儲過程中，存貯罐內(nèi)應(yīng)配備攪拌裝置，防止膠粉顆粒沉淀影響橡膠瀝青的各項性能。對拌制出的混合料按要求進行取樣，對混合料采取燃燒法測定瀝青含量，對集料進行篩分，成型后進行馬歇爾試驗，確定混合料密度、空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、流值等。

橡膠瀝青混合料的裝車過程應(yīng)當嚴格按照先尾部、再前部、后中部的三次裝料或五次裝料法進行，不得一次直接將混合料裝入運輸車廂，混合料裝滿后做好防護保溫措施。

其中前場控制主要包括攤鋪、碾壓過程中技術(shù)指標的交通管制，對攤鋪碾壓設(shè)備實時監(jiān)控，對攤鋪層松鋪厚度、碾壓厚度、平整度、均勻性等進行重點監(jiān)測，在試驗段施工時將上述技術(shù)要點進行總結(jié)，施工完成后，按照規(guī)定的頻率和方法對結(jié)構(gòu)層壓實度、平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等性能指標進行檢測，確保各項指標能夠達到要求。

施工完畢后，應(yīng)當對現(xiàn)場進行嚴格的交通管制，嚴格控制各類車輛通行，施工結(jié)束后，依據(jù)氣溫狀況判斷開放交通條件，封閉時間一般≥24 h，且路面溫度≤50 ℃。橡膠瀝青混合料結(jié)構(gòu)層各項性能指標穩(wěn)定后方可通行。

7 結(jié)語

橡膠瀝青混合料具有抗高溫、低溫抗裂、耐疲勞、抗?jié)B等一系列優(yōu)點，且兼具環(huán)保特性，使廢舊輪胎變廢為寶。為了進一步提高橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量，應(yīng)當從原材料的質(zhì)量把控入手，對橡膠瀝青及集料的生產(chǎn)制備、混合料的拌和等過程進行細節(jié)把控，確保材料的各項配合比設(shè)計、生產(chǎn)拌和、存儲運輸?shù)冗^程都能夠符合施工要求。