公路橡膠瀝青混凝土關鍵技術研究

溫家龍

（贛州市公路發展中心信豐分中心，江西信豐331600）

0 引言

在公路項目施工階段，橡膠瀝青混凝土技術屬于一種常用且重要的技術。該技術應用能夠綜合利用原始老舊材料進行工藝改良，可以實現能源節約的目標。所以，在公路橡膠瀝青混凝土技術應用時，要做好技術工藝過程的控制，推進工程項目的不斷發展。

1 橡膠瀝青路面施工的特點

橡膠瀝青混凝土在生產、加工制造環節，普遍應用間歇攪拌處理的方式。為了使材料性能達到合格標準，必須加強溫度的控制。經過多年經驗總結發現，溫度控制在180～190oC 之間即可滿足要求。如果瀝青材料內加入的橡膠顆粒相對較大，可以適當升高溫度，但是也不能過高，否則容易出現老化的問題。在橡膠瀝青材料的生產環節，為了保證材料的質量穩定性，必須按照手工標準進行抽樣檢測。橡膠瀝青混合料在制作完成之后，盡量在一天的時間內使用完畢，如果時間過長容易導致性能下降，給工程的質量產生不利的影響。如果橡膠瀝青材料制作結束后，存儲的時間比較長，應該根據實際應用的需要進行性能指標的檢測，發現失效后需要進行必要的處理，然后再進行質量參數的控制，只有全都符合要求，才能投入工程施工，否則應廢棄[1]。

2 橡膠瀝青混合料材料的要求

橡膠瀝青混合料的要求包括幾個方面。

一是橡膠瀝青材料使用時，要做好質量管控。將材料運輸到現場時，應該做好性能指標的檢測工作，如果只是憑借廠商提供的質量報告難以說明材料的性能是否合格，必須進行檢測。

二是橡膠瀝青材料中，選擇使用合格的石料，最佳的材料為玄武巖，通過過篩的方式確定合適的粒徑，把同規格、類型的集料混合到一起，并進行有序的存放和管理。

三是橡膠瀝青混合料生產環節，如果選擇使用廢棄輪胎作為制作材料，盡量使用大型卡車等重載輪胎，比如斜交胎，并在高溫條件下碎化處理，以滿足材料的使用要求。

四是橡膠碎屑在干燥度合格、沒有污染的情況下，同時保證瀝青和骨料在混合時能夠自由流動不發泡，為了避免橡膠和瀝青材料黏合，需要在混合料中加入必要的碳酸鈣、滑石粉等材料，保證橡膠屑的含量不超過3%。

五是除了橡膠屑以外，基礎瀝青材料也必須符合國家標準要求，反應溫度控制在190～218oC，兩者反應時間為45min 以上。

六是在對粗集料和細集料進行質量檢測時，應嚴格執行國家標準要求，粗集料最好選擇應用技術合格的石料，使用玄武巖材料，細集料則最好使用石屑或者石灰巖加工的材料。

七是施工中使用的填料也必須符合國家標準，不可使用粉煤灰或者拌和機而產生的粉塵。

3 工程概況

3.1 試驗路段概況

某城市道路為新建設的基礎設施項目，經過地質勘查發現，該地區分布的地下水類型為潛水，但是依然有部分地區分布著上層水，季節性的凍土標準在0.58m 以下。經過現場的勘察，設計人員綜合分析了面層、基層、墊層結構的特點，對各種材料進行優化配比設計，最終選擇應用半剛性基層的設計方案。結合實際需要，選擇合適的施工方案，以提高設計水平，要求路面結構的力學性能以及各項指標都符合要求，對于提高總體的運行效果產生積極的推動作用。

3.2 瀝青混合料的配合比設計

3.2.1 原材料

（1）集料的選擇

集料是橡膠瀝青混合料的關鍵組成部分，其必須達到干燥、無雜質、潔凈、硬度高等要求，且內部無有害性物質。集料表面粗糙度應選擇棱角好、沒有細長顆粒的材料，盡量選擇扁平狀的集料材料。該工程項目中，使用的集料類型為六種，各種材料的性能參數和指標都符合工程的要求。原材料內優選憎水性的材料，且表面沒有黏附部分夾層的結構形式，否則將無法投入工程中使用，特別是集料和瀝青之間的作用。如果材料選擇不當，容易導致材料發生松散的情況，粗細集料對于破碎面有較高要求，需要加強控制才能符合工程要求[2]。

（2）填料的選擇

礦料、水泥、消石灰等都是橡膠瀝青混合料的填料，為了使得骨料的堿性符合要求，一般來說選擇消石灰、水泥的效果較好，可以適當增加pH 值。其中，礦料含量的1%～3%替換為消石灰的情況下，把礦粉全部替換為水泥。礦粉材料必須達到潔凈度標準，整體材料的干燥性良好，流動性符合要求，確保從礦倉內可以及時流出，且不可有黏土等雜質類型。

（3）石灰

在該瀝青路面施工中，基層結構的石灰材料必須進行質量檢測，要從物理、化學兩個方面進行試驗檢測分析，確保技術指標符合要求。

（4）水泥

該試驗路基層混合料的水泥強度為42.5MPa。

（5）基質瀝青

選擇符合此次工程需要的SBS 改性瀝青材料制作橡膠瀝青混合料，對于性能進行檢測與分析，確保技術指標符合要求。

（6）膠粉

當前，我國的橡膠瀝青材料中橡膠粉的制作主要有兩種來源。

其一，廢舊橡膠輪胎。

其二，天然橡膠含量比較高的橡膠肥料。普遍應用的是廢舊輪胎。經過檢測發現，天然橡膠材料的性能指標要高于合成橡膠，因此在試驗中選擇應用天然橡膠材料。經過多方面分析，還要從改性結果、加工難易程度、造價等方面進行分析，最終選擇使用常溫粉碎的工藝方式。膠粉粒徑的材料分部狀況對于工藝性能影響比較多，且廢鋼絲、纖維等位置也會給橡膠瀝青的功能產生影響，必須重視這一點。膠粉材料的技術指標要進行檢測與分析，以符合工程要求，確保橡膠瀝青混合料的性能合格[3]。

（7）纖維

在橡膠瀝青材料中，膠漿是影響性能的重要材料，如果溫度較高容易導致性能下降。為了解決這一問題，應該在材料內加入必要的纖維材料以保證其運行的效果。但是這種方案并不能適應全部的情況，在加入之前應該綜合分析瀝青材料的黏度。最終是否添加和添加的比例都要根據試驗情況確定，不能盲目添加。

3.2.2 目標配合比設計

配合比的設計關系到橡膠瀝青混合料的性能和工程的質量，所以必須重視該環節的工作，消除一切可能產生的影響因素，保證材料的配比符合要求。集料的選擇種類較多，不同粒徑的材料占比是不同的。先選擇一種配比參數，然后進行橡膠瀝青混合料參數的試驗論證分析，保證橡膠材料能夠全部把集料包裹起來，才能達到合格標準。橡膠混合料的攪拌制作方式主要分為干拌、濕拌，分別是15s、45s。拌和時，保證材料溫度在180～190oC 之間。制作完成的橡膠混合料其溫度處于175～185oC 之間即為合格，否則將會給材料的性能產生影響。

4 橡膠瀝青混合料的施工

4.1 橡膠瀝青的生產

在橡膠瀝青混合料的攪拌制作階段，應做好改性溫度、反應時間等指標參數的控制，這些會對混合料的性能產生直接影響。瀝青混合料的加工時間控制也非常關鍵，一般不會超過4h，且材料的溫度在加熱時保持在180～190oC 之間。如果總加工時間超出規定的時間，應該再次進行測試，保證橡膠瀝青混合料的性能達到標準要求。橡膠瀝青固體材料在瀝青材料內進行膨脹，發生開裂、燒蝕的問題，這樣容易導致黏性下降。如果存儲的時間較長，加熱之前應加入10%的橡膠粉，在規定溫度的條件下攪拌1h，溫度在185～190oC 之間，保證性能穩定、技術規格符合要求[4]。

4.2 混合料的生產

混合料按照目標級配的參數生產之后，并不能直接應用到工程中，還應采取措施防止高溫動穩定性的干擾和影響，做好相應的試驗檢測工作，要求測定后動穩定度應該超過50 次/s。

4.3 混合料的運輸與施工

4.3.1 裝料與運送

混合料從存儲箱轉移到運輸車輛之后，容易發生顆粒分離的情況，其主要應對措施縮小排放口與托架距離，通常情況下，控制在50cm 左右即可。一般來說，要隨時調整卡車的位置，以保證混合料的分布更加均勻。在裝載時，要按照前、中、后的位置進行均勻的裝載，保證橡膠瀝青混合料的性能不會受到任何的影響。在運輸時應該做好溫度的控制，確保溫度處于合理的范圍內。為達到這一要求，需要給車廂表面覆蓋一層篷布，保證全部混合料遮蓋處理。

4.3.2 轉運

為使施工環節溫度變化合理且材料分離不超出規定，應該盡量將運輸車輛內混合料倒入轉運車輛中，車輛再次充分混合，以達到材料性能標準要求。

4.3.3 攤鋪

在攤鋪施工開始前，預留1h 的時間，通過預熱熨平板、分料器等設施，保證材料的溫度在100oC 以上。在橡膠瀝青混合料的攤鋪施工階段，應確保環境溫度符合要求，不會因為溫度下降而影響材料的性能質量。如果施工中遇到大風、降雨、降雪等不良天氣，禁止進行強行作業，具備合理條件才能進行施工。

4.3.4 碾壓

碾壓施工環節的順序為初壓、復壓、終壓。在不同碾壓階段，其要點和標準是不同的，主要的區別就是使用的碾壓機械設備的不同，且碾壓的技術指標有差異。對于溫度控制來說，應該保證其均勻性符合要求，前后兩輛車以梯隊方式開展作業，保持距離在20m 以內。在初壓環節，溫度的控制非常重要，要確保溫度超過155oC。為了防止熱量流失，施工環節應該盡量縮短壓路機和攤鋪機的距離。最初的碾壓環節，瀝青混合料的控制尤為重要，應先以高頻、低振的方式開展碾壓施工。在初壓之后立即進行復壓施工，溫度保持在135oC 以上，且要保持連續性碾壓施工。此時應用2 臺12t 的振動壓路機同時施工，按照技術標準要求進行振動頻率和振幅的控制，以確保壓實效果和質量合格。終壓施工階段應用的是2 臺26t 鋼輪壓路機同時施工，對瀝青混合料進行2 遍碾壓，最終以表面沒有輪跡的情況為合格標準。終壓施工結束后，要做好路面溫度的檢測，確保其≥90oC 即可。

5 公路工程瀝青混凝土路面施工的注意事項

5.1 控制原材料的質量

公路路面結構應用瀝青材料進行施工，必須考慮到氣候環境、交通通行量、混合料形式等多種因素，保證瀝青型號符合要求。瀝青混凝土面層結構的粗集料應該達到潔凈、無風化、無雜質的標準要求，最好選擇應用顆粒良好、抗沖擊性好、硬度較高的石料制作。細集料的要求也比較高，同樣需要達到無雜質、無風化、干燥、潔凈的要求，可以使用天然砂、人工砂、石屑等進行制作，其棱角一般要高出材料內摩阻角，所以細集料應該做好顆粒的控制，滿足黏附性要求[5]。

5.2 技術的控制

基層和墊層的性能控制最為重要，強度以及穩定性都應符合工程的要求，切實提升路面的抗荷載性能。應根據材料的性能做好攪拌環節的控制，達到均勻性的要求，保證基層結構強度性能合格。在基層與墊層結構施工中，壓實施工是關鍵階段，要保證壓實性能合格。

5.3 做好瀝青混合料碾壓施工

在公路瀝青路面施工環節，加強碾壓施工環節的控制，對于提高工程和質量水平有重要的影響。一般來說，碾壓要經過初壓、復壓、終壓的環節進行碾壓施工。碾壓施工環節，要做好幾個方面的控制。一是碾壓施工時必須做好溫度的控制:二是選擇合適的壓實設備，做好壓實技術參數的控制，尤其是速度、車輛重量等。三是加強碾壓遍數的控制。在混合料的碾壓施工環節，一般都會存在過壓或者壓實不足等問題;目前市場上的瀝青路面缺陷問題較多，從使用情況分析，主要是波浪、橫縫跳車、密實度不足、松散等問題，這些問題的存在會給工程的運行產生不良影響。路面波浪是因瀝青混合料硬度不足或者溫度不合適而導致的，所以加強這兩個方面的控制尤為重要。

6 結語

綜上所述，公路橡膠瀝青混凝土施工對于提高路面運行性能和標準有著重要作用，在施工中加強各個環節的控制，選擇合適的施工技術，保證橡膠瀝青混合料的性能達標，可以滿足公路的運行需要，提高交通運行水平，為交通領域全面發展奠定基礎。