公路橡膠粉復合改性瀝青技術分析

陳國民

（九江市公路發展中心柴桑分中心，江西九江332100）

0 引言

公路工程項目對材料的使用要求非常高，因為材料性能的好壞直接影響到工程的質量[1]。橡膠粉復合改性瀝青是一種復合型材料，將其應用在路面工程中能夠極大程度地提升施工質量。鑒于此，加強對此類施工材料以及相關施工技術的研究，有極為重要的現實意義。

1 原理

橡膠粉的主要原料是廢舊輪胎，將其碾碎后與瀝青材料混合，經過高溫處理形成聚合性材料，此類材料即橡膠粉復合改性瀝青。在改性瀝青材料應用過程中，通過材料配比設計，添加相關的添加劑與瀝青成分，能夠為瀝青施工的相關工藝提供極有利條件。

2 優勢

2.1 力學指標性能

與常規材料相比，橡膠粉復合改性瀝青混合料的抗壓強度比較高，荷載作用下的變形性能更強[2]。

2.2 高溫穩定性能

因橡膠粉復合改性瀝青混合料是由輪胎膠粉制成的，且經過高溫處理，因此其在耐高溫方面有著突出的表現。相對來說，其高溫穩定性較強。

2.3 抗疲勞性能

在特定的荷載條件下，橡膠粉復合改性瀝青所顯現的抗疲勞效果比較突出，且能夠有效地抵御外界不良因素的影響。

3 橡膠粉復合改性瀝青發展現狀

早在20世紀80年代，我國就開始了對橡膠粉復合改性瀝青材料的研究，且進行了一定的試驗和測試。然而，因破碎技術并不成熟，膠粉制作技術也比較落后，當時無法為相關材料的制作和現實性應用提供切實的保障。而隨著我國膠粉技術的不斷改進，特別是常溫法膠粉裝備以及相關制備技術的發展，為相關材料的生產提供了有利條件。橡膠粉復合改性瀝青材料在1994年就已經應用到我國的公路工程建設中，如廣佛高速工程與上海虹橋機場跑道等工程，事實也證明其應用取得了較為理想的施工效果。橡膠粉改性瀝青技術后在2002-2012年分別在廣東、天津、北京、上海等區域進行了實驗性測試，并在此基礎上制定了相關技術的地方性標準。其中，應重點關注的是1998年鋪設的寧漢大橋試驗路段，橡膠粉復合改性瀝青施工技術在其中起到了顯著的作用，到2015年仍未出現維修的情況。當前，我國很多地區也都開展了這樣的技術應用，均取得了不錯的應用效果。

4 項目實例

引述案例：一處全長5km 的公路路面返修工程，鑒于這樣的現實情況，經過實際的項目考察，決定通過橡膠粉改性瀝青AC-13C 材料進行鋪設。

5 技術工藝實踐

在橡膠粉改性瀝青路面施工過程的穩定與高效，就必須高度重視材料的運輸以及攤鋪等環節。因此，在技術應用時需要嚴格按照工藝標準進行施工。

5.1 材料運輸

在路面施工之前需要做好對材料的檢測控制，而后設定運輸路線、安排材料運輸[3]。通常，測量過程中應將深度控制在15cm；在材料裝車過程中，通常應先裝兩端后裝中間，以切實保證運輸過程中材料質量達標。與此同時，還應加強對材料攪拌以及攤鋪等環節的精細檢查，相關設備配置務必保證合理規范，為現場施工的穩定與高效提供有力保障。通常情況下，因橡膠粉復合改性瀝青的溫度較高，在運輸的過程中應做好覆蓋和保溫處理，為其后續的高效施工提供保障。

5.2 混合料的運輸與攤鋪

車輛到達施工場地以后，應有序地進行卸料，相關的操作應與攤鋪機等保持協調。在該工程項目施工中，攤鋪工序主要選擇2 臺攤鋪設備進行施工，攤鋪作業時兩者的間隔距離應控制在10m 左右，設備之間的搭接間隙應控制在20～40cm。要想切實保證橡膠材料的密實和均勻，就應嚴格按照既定的施工標準進行施工，這樣所達到的施工效果也會更為理想。另外，在應用橡膠粉復合改性瀝青的過程中，還應合理布置螺旋布料器等，為攤鋪施工環節的高質量開展奠定基礎。要切實保障攤鋪的連續性與穩定性，就應保證具體操作的穩定，尤其應保障相關設備持續、穩定工作，且應做好對攤鋪溫度的精細控制。此外，在橡膠粉復合改性瀝青攤鋪施工環節，一定要安排工作人員對攤鋪層厚度進行檢查，攤鋪厚度不均勻會影響碾壓工序的正常開展。所以，在攤鋪時若存在機械設備攤鋪不到的區域，則要進行人工處理，用鐵鏟平整材料、調整攤鋪。

5.3 混合料的壓實

在碾壓施工中，橡膠粉復合改性瀝青材料與SMA混合料的相關施工工藝基本一致。但是由于材料的用量比較大，在施工環節想要避免泛油、黏結等情況，就應通過雙鋼輪壓路機進行相應的施工。同時，應采用全寬范圍規格的攤鋪機進行同步施工，先進行1 遍靜壓，然后振動壓實5 遍，而后結合收面壓實的操作情況進行后續的處理。壓實過程中應由專人做好記錄，確保相關處理工藝嚴謹、規范。壓實過程中的灑水量以及時間控制都應確保科學合理，為施工的穩定與高效提供切實保障，壓實現場見圖1。因碾壓溫度與黏結度之間有著密切的聯系，因此應做好有效地控制[4]。橡膠粉改性瀝青混合料施工溫度見表1。

表1 施工溫度（℃）

圖1 壓實現場

在碾壓施工環節，要想切實保證材料溫度適宜，就應在完成第一遍碾壓以后移動壓路機，以減少橫斷面的壓痕。對于新鋪筑的路面來說，相應的碾壓切勿有掉頭和突然剎車的不良情況。另外應注意，碾壓完成后，確定路面達到正常溫度才可開放交通。

5.4 接縫處理

縱向施工縫通常應通過熱接縫的方式進行處理。在施工環節，考慮到攤鋪質量，需要控制好攤鋪設備的間距。與此同時，應確保搭接寬度適宜，為后續的施工提供有利條件。在施工過程中橡膠材料過多的情況下，應通過平鏟推平，并將多余的材料刮平，而后才能進行后續的處理。橫向施工縫通常應通過平接縫的方式進行處理，且應保證當天完成。應對縫隙部分進行細致的清理，確保力度適宜，以免力度過大影響結構的穩定，并進行有效切割，而后攤鋪一層新的橡膠粉復合改性瀝青混合料（攤鋪前還應對混合料進行檢查），確保結合部分的有效黏合。接下來的碾壓施工應按照垂直的方式進行，同時安排工作人員對施工現場進行科學管理。在施工現場受到限制的情況下，應通過縱向碾壓的方式持續施工，且應做好對細節部分的有效控制。

5.5 路面檢查

路面工程的施工質量很大程度上取決于對施工工藝的應用效果。在路面施工中需要嚴格做好工程質量檢查工作。

在推進橡膠粉復合改性瀝青路面施工的過程中，應做好對路面施工質量的檢測，為整個工程的穩定與高效提供切實保障。具體來說，相關檢測應嚴格按照以下標準實施。

第一，路面成型以后應對其進行全面檢查，確定路面鋪筑等各個方面符合既定要求，且應注意瀝青施工的效果。在質量檢測中，應通過鋪砂法有序進行。在該項目中，路面的構造密度檢測值為1.21cm 左右，滿足設計方案的標準值；而后通過擺式摩擦儀檢測路面的擺定值，確定該工程擺定值為72，說明路面在抗滑性方面達到了較高的水平。

第二，根據工程的現實情況，采用隨機抽樣的方式對施工路段的四個部分進行取樣檢測，主要涉及路面的厚度及壓實度等。通過檢測確定，抽樣路面壓實之后的厚度為4.1cm，壓實強度為98.5%，符合既定施工要求。

第三，滲水測試。在該工程施工中進行了路面滲水值的檢測，該工程的結構滲水系數均勻，參數值均在47mL／min 范圍內（參考值為50mL／min）。由此可見，該路面的抗水滲透性能比較好。

第四，平整度檢測。采用連續平整度儀進行檢測，檢測結果顯示，該路面的平整度為0.67（參考值為0.8），基本符合既定技術要求。

6 橡膠粉復合改性瀝青發展前景

高速公路工程在我國現代化建設中的作用不斷提高，相關的施工也變得越來越多。要想穩定、高效地推進相關施工，就應做好對施工技術的探究和應用，以切實保障工程質量。盡管與一些建筑工程十分發達的國家相比，我國在技術以及質量控制方面還存在一些不足，且在一些材料用度方面存在一定的浪費現象，但隨著相關技術的持續改進與優化，相信我國在相關方面必定能夠有所突破[5]。目前，我國很多公路工程應用SBS 改性瀝青進行相應的施工。就我國當前橡膠材料的進口情況來看，每年有七成的橡膠材料用于汽車輪胎的制作，廢舊輪胎則可用于改性瀝青材料的生產。據2020年的相關數據分析，橡膠輪胎的年生產量已經大于1 億條，且每年都在增加。預計2030年，輪胎的年生產量可達2.21 億條。鑒于此，將廢舊輪胎作為改性瀝青的原材料是可行的，能為資源的高效利用提供有力保障。

7 結語

由以上論述可以看出，采用橡膠粉復合改性瀝青材料進行高速公路的路面施工，確實有著比較突出的現實價值，其所呈現出的優勢極為顯著。這樣的材料施工能夠極大程度地提升路面工程的性能，且有助于生態環境建設的高效推進。鑒于此，應不斷加強對橡膠粉復合改性瀝青材料的研究，并推廣應用，為我國的生態文明建設以及高速公路等工程建設提供強有力的支持，為我國的經濟建設以及社會發展提供基礎性的保障。