橡膠瀝青技術在公路路面中的應用

郭秀清

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北 石家莊 050000）

一、引言

我國廢棄輪胎數量逐年增加，而橡膠瀝青技術不僅可以利用廢棄輪胎達到經濟環保的目的，還可以增強傳統瀝青路面使用性能和安全性能。本文依托實際工程，在試驗路段選擇普通基質瀝青與不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青進行攤鋪，對比了普通基質瀝青與橡膠瀝青性能指標，研究總結了橡膠瀝青技術在公路路面中的使用效果，對推動橡膠瀝青技術的使用具有重要意義。

二、橡膠瀝青性能指標

使用無橡膠粉摻加瀝青、橡膠粉摻加為5%瀝青、橡膠粉摻加為10%瀝青、橡膠粉摻加為15%瀝青以及橡膠粉摻加為20%瀝青，分別將5組不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青記為A組、B組、C組、D組和E組，依次檢測5組瀝青的性能指標，結果如表1所示。

表1.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青性能指標檢測結果

由表1可知，橡膠瀝青比普通瀝青針入度明顯降低，而延度與軟化點得到增加，由B組、C組、D組到E組試驗數據改變可知：隨著橡膠粉摻加量增加，橡膠瀝青延度與軟化點增大，針入度減小。此外，B組、C組、D組和E組橡膠瀝青的延度與軟化點明顯高于A組普通瀝青，而B組、C組、D組和E組橡膠瀝青與A組普通瀝青相比，針入度明顯降低，這是因為橡膠粉自身的物理特性，在高溫情況下橡膠顆粒重新排列，通過滲透與擴散作用進入瀝青膠體中，瀝青膠體逐漸黏稠，瀝青質含量緩慢增加。因此，橡膠瀝青相對于普通基質瀝青性能得到提高，在試驗路段鋪筑過程中瀝青應當首選橡膠瀝青。

三、工程實踐

（一）工程概況

某設計施工瀝青公路路段，其設計路基寬度為12m，路面上面層采用3cm的橡膠瀝青混凝土攤鋪，路面下面層采用5cm的瀝青混凝土和35cm的水泥碎石基層攤鋪。

（二）施工工藝

1.施工前準備

工程施工前，首先根據試驗要求分別摻加占比為5%、10%、15%和20%的橡膠粉，制備B組、C組、D組和E組4組橡膠瀝青，將未添加橡膠粉的普通基質瀝青設為對照組。鋪筑試驗路段集料依照規范選擇滿足要求的玄武巖，并保證5組橡膠瀝青的集料配合比完全相同。此外，工程施工前需要保證基層路面干凈整潔，防止表面碎屑影響橡膠瀝青黏附性能。

2.施工作業

在基層路面劃分5個不同區域，分別記為A區、B區、C區、D區和E區，將A組普通基質瀝青均勻鋪筑在基層A區域上，B組、C組、D組和E組4組不同橡膠瀝青，均勻鋪筑在基層B區、C區、D區和E區域上，隨后采用碾壓機進行碾壓作業，確保碾壓機勻速緩慢行駛，防止損壞新鋪筑路面，碾壓機車速控制在20km/h為最佳。

3.施工后養護

完成路面攤鋪工作后，在路面適當灑水和鋪養生布進行7天的養護工作。養護完成后，在A區、B區、C區、D區和E區5個路面區域，隨機選點，鉆芯取樣，檢測A組、B組、C組、D組和E組5組不同橡膠瀝青路面性能。

（三）性能檢測

1.高溫穩定性能

為探究橡膠瀝青與普通基質瀝青對路面高溫穩定性能的影響關系。試驗路段5個區域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成，分別在A區、B區、C區、D區和E區5個路面區域隨機選取5個點，在布點位置處鉆取25個試樣。再對試樣進行馬歇爾穩定度試驗、浸水48h穩定度試驗以及動穩定度試驗，5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗結果如表2所示。

表2.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗結果

由表2可知，橡膠瀝青較普通基質瀝青鋪筑路面能夠有效提高路面高溫穩定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，橡膠瀝青路面高溫穩定性能緩慢提高。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩定度、浸水48h穩定度與動穩定度明顯高于A組，這是由于橡膠瀝青較普通基質瀝青黏度更大，能夠增加集料顆粒表面與瀝青之間黏結力，進而改善橡膠瀝青混合料強度與硬度，瀝青路面高溫穩定性能得到有效提高。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩定度、浸水48h穩定度與動穩定度緩慢增加，說明隨著橡膠粉摻加量的增加，路面高溫穩定性也會增強。因此，可以選擇橡膠瀝青鋪筑瀝青路面，根據工程成本與瀝青路面性能施工規范要求，合理選擇橡膠粉摻加量。

2.水穩定性能

水穩定性能關乎瀝青道路汽車安全性，為探究橡膠瀝青與普通基質瀝青對路面水穩定性能的影響關系。試驗路段5個區域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成，分別在A區、B區、C區、D區和E區5個路面區域隨機選取5個點，在布點位置處鉆取25個試樣。在實驗室內，對鉆芯試樣進行凍融劈裂試驗，試驗結果如表3所示。

表3.5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青凍融劈裂試驗結果

由表3可知，橡膠瀝青較普通基質瀝青鋪筑路面能夠有效提高路面水穩定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，橡膠瀝青路面水穩定性能先緩慢提高再降低。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣凍融殘余強度明顯高于A組，這是由于普通基質瀝青路面水進入瀝青混合料中，會降低瀝青混合料強度和硬度，進而降低瀝青路面水穩定性能，而橡膠瀝青比普通瀝青黏附性更好，集料不易剝落，因此橡膠瀝青路面水穩定性能高于普通瀝青路面。

四、結語

橡膠瀝青技術不僅可以利用廢棄輪胎達到經濟環保的目的，還可以增強傳統瀝青路面使用性能和安全性能。為探究橡膠瀝青技術在公路路面中的應用，本文依托實際工程，對比分析了普通基質瀝青與橡膠瀝青性能指標，通過在試驗路段攤鋪普通基質瀝青與不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青，檢測瀝青路面性能，研究結果表明：橡膠瀝青針入度低于普通基質瀝青，延度與軟化點高于普通基質瀝青，在橡膠粉摻加量增加后，E組橡膠瀝青性能最好；橡膠瀝青能夠提高路面高溫穩定性能，橡膠粉摻加量增加后，E區域瀝青路面高溫穩定性能最好；橡膠瀝青能夠有效提高路面水穩定性能，且隨著橡膠粉摻加量的增加，D區域瀝青路面水穩定性能最好。