废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工组织与管理

2022-05-01 14:45:02 | 浏览次数：

【摘要】本文在介绍了废胎胶粉橡胶沥青优点的此基础上，进一步说明了废胎胶粉橡胶沥青及其混凝土路面的特点，阐述了废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工组织与管理的要点，并简要论述了之所以如此管理和组织施工的原因，通过严密的施工组织和科学的管理，能够保障做出优质的废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面。

【关键词】废胎胶粉橡胶沥青；混凝土路面；施工组织与管理

【Abstract】This paper describes the advantages of waste tire crumb rubber asphalt on this basis， further illustrates the characteristics of waste tire crumb rubber asphalt and concrete pavement， explained the main points of waste tire crumb rubber asphalt highway construction organization and management， and briefly discusses the reasons why such a construction management and organization， through rigorous scientific management and construction organization， to protect the quality of scrap tires to make crumb rubber asphalt pavement.

【Key words】Waste tire crumb rubber asphalt；Concrete pavement；Construction Organization and Management

1. 前言

1.1废胎胶粉橡胶沥青是把废胎胶粉掺入基质沥青中经过溶胀、网络填充、交联或者降解等作用制得的改性沥青，它应用于道路路面具有如下优点：

（1）针入度减小，软化点提高，粘度增大，沥青的高温稳定性提高，高温抗车辙能力增强；

（2）改善沥青的低温性能，提高混合料的低温抗裂性；

（3）增强粘附性，石料表面粘附的胶粉改性沥青膜厚度增加，沥青路面抗水损害性能提高；

（4）提高混合料的抗老化性能和抗疲劳性能；

（5）降低噪声污染；

（6）减少和消除废轮胎堆放导致的公害，同时又得到合理的二次资源利用，获得资源和环境的双重效果。所以，废胎胶粉橡胶沥青混凝土的应用量越来越多。

1.2由于废胎胶粉橡胶沥青与SBS改性沥青等结合料的差异较大，导致废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工组织与管理具有其特殊性，这是在进行废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工时必须要认真对待的问题。

2. 废胎胶粉橡胶沥青及其混凝土路面的特点

与普通沥青混凝土路面和SBS改性沥青混凝土路面相比，废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的显著特点有：

（1）作为结合料的废胎胶粉橡胶沥青的粘度比普通沥青和SBS改性沥青大得多。废胎胶粉橡胶沥青180℃旋转粘度达到2～4 Pa·S，而4.5%的SBS改性沥青为0.5～0.6Pa·S，70#A基质沥青只有0.175～0.180Pa·S。废胎胶粉橡胶沥青的粘度大会导致施工和易性差。

（2）废胎胶粉橡胶沥青稳定性差。废胎胶粉橡胶沥青稳定性差主要表现在两个方面：一是废胎胶粉橡胶沥青容易离析；二是废胎胶粉橡胶沥青的指标容易衰减，特别是180℃旋转粘度衰减较快，贮存24h其一般会衰减1 Pa·S左右。

（3）废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的空隙率比普通沥青混凝土路面和SBS改性沥青混凝土路面大1%左右。普通沥青混凝土路面和SBS改性沥青混凝土路面路面的空隙率一般控制在3%～4%之间，而废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的空隙率一般不低于4%，控制在4.5%～5.5%为宜。如果废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的空隙率小于4%，碾压时摊铺的混合料容易推移、松散，很难成型，而且即使碾压成型了，在行车荷载和气温等因素的作用下，路面容易松散。这是由于在废胎胶粉橡胶沥青中，废胎胶粉是以颗粒状态存在的，废胎胶粉橡胶颗粒在受力时体积会变小，而卸载后其体积会恢复膨胀。如果路面的空隙率小，在碾压时废胎胶粉橡胶颗粒没有空隙可以去，只能被迫缩小体积，在卸载后其体积恢复膨胀，如此反复即导致推移、松散，压不成型；如果路面的空隙率合适，在碾压时废胎胶粉橡胶颗粒会被挤到空隙中去，其体积并不会被压缩，那么，卸载后，废胎胶粉橡胶颗粒的体积也不会膨胀而导致混合料松散，路面则易碾压成型。

3. 废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工组织与管理的特点

基于上述废胎胶粉橡胶沥青及其混凝土路面的特点，其施工组织与管理应重点做好以下工作：

3.1由于废胎胶粉橡胶沥青的稳定性差，废胎胶粉橡胶沥青生产后的运输和贮存时间一般不宜超过24h，并且在运输和贮存的过程中要加强搅拌，防止废胎胶粉橡胶沥青离析以及其它指标衰减；废胎胶粉橡胶沥青稳定性差的原因是废胎胶粉在改性沥青中是以颗粒状态存在的，常温及常温以下温度时胶粉模量相对沥青模量较低，胶粉与沥青应变不同步，主裂纹前端应力场发生变化，易使主裂纹偏传。同时，加上本身存在大量表面毛刺、纤维，当基质沥青达到极限应变断裂时，断裂应力将瞬间集中在胶粉颗粒上，在颗粒表面产生应力集中，诱发大量银纹（银纹是指材料表面或内部的一些缺陷在受到应力集中作用时引发的细微纹痕和剪切带），银纹的产生和发展消耗大量的能量，因此可提高沥青的冲击强度和可塑性。而且，裂缝不会穿透胶粉颗粒发展，橡胶颗粒是银纹的中心，它跨越银纹的两端，银纹要发展就必须拉伸橡胶颗粒，橡胶颗粒因此消耗和吸收大量的能量，提高了橡胶颗粒沥青混合料的抗冲击能力。银纹的另一特点是，在应力作用初期银纹体相当硬，当应力超过一定数值后，银纹体开始屈服，形变随时间的延长而发展，断裂伸长增加，卸载后应变逐渐恢复，应变随时间的延长而消失。胶粉颗粒的存在易使主裂纹偏转，裂纹偏转可降低裂尖的应力强度因子，从而增强胶粉改性沥青的抗裂能力。因此，废胎胶粉橡胶沥青的生产过程中不可过度研磨，否则牺牲的是废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的抗裂性能。

3.2由于废胎胶粉橡胶沥青的粘度大，拌和设备所用沥青泵的功率宜不低于25KW，并且宜用橡胶沥青专用泵。生产SBS改性沥青混凝土混合料的沥青泵也可以用，但容易损坏；

3.3由于废胎胶粉橡胶沥青的粘度大，为了改善施工性能，废胎胶粉橡胶沥青及其混合料的温度比SBS改性沥青及其混合料的温度在每个环节上都要提高15～20℃，并且施工组织要紧凑，尽量缩短每个环节的时间。为此，拌和场与摊铺现场的间距不宜超过50Km，混合料运输设备、摊铺设备、碾压设备都应充足，要突出一个"快"字；要求"快"的另一个原因是，由于废胎胶粉橡胶沥青混合料的出料温度不低于180℃，防止沥青长时间高温而导致过度老化；

3.4严格控制集料。废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面需要精确控制空隙率，所以影响空隙率的所有因素都应被严格控制，一般应重点做好以下几个方面的工作：

（1）集料来源要固定；

（2）集料贮存场要规范，不同规格的材料要分开存放，严禁互混；

（3）严格控制材料配合比。施工时所用材料的规格和质量应与试验时一样，机械设备计量要精准；

3.5防止混合料离析。废胎胶粉橡胶沥青混合料在运输和摊铺的过程中可能会造成离析，废胎胶粉橡胶沥青混合料离析必将导致空隙率变大或者变小，如果变化量较大可能会产生压不住或者路面渗水；

3.6混合料在运输的过程中要盖被保温，防止温度离析；

3.7环境温度。施工时的气温和下承层的温度不得过低，一般应不低于15℃；

3.8压路机轮要用乳化（劣质）食用油喷涂，不能像碾压SBS改性沥青混合料那样喷涂水，要喷涂乳化食用油碾压，才能不粘轮，这是由于废胎胶粉橡胶沥青混合料的粘结力较大所致。

4. 结语

（1）废胎胶粉橡胶沥青与SBS改性沥青相比有其特殊性，废胎胶粉橡胶沥青混凝土混合料与SBS改性沥青混凝土混合料相比有其特殊性，废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面与SBS改性沥青混凝土路面相比有其特殊性，废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面施工组织与管理必须遵循其内在规律，不可完全照搬SBS改性沥青混凝土路面的施工组织与管理，正确的做法是把SBS改性沥青混凝土路面施工组织与管理的方法及原理同废胎胶粉橡胶沥青及其混合料和路面的特殊性相结合，形成有废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面特色的施工组织与管理的方法。

（2）废胎胶粉橡胶沥青混凝土路面的施工组织并不复杂，施工管理也不困难。

参考文献

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