橡胶沥青混合料配合比设计与施工技术在高速公
2015-05-01 01:02
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摘要:采用废旧轮胎橡胶粉改性沥青作为一种新型的改性沥青,由于其独特的路用性能和环保效益及相对较低的成本投入,正在得到普遍的推广和应用。本文结合工程实例,详细阐述了高速公路沥青路面采用橡胶沥青混合料的配合比设计要点,并对其施工技术和检测进行了深入探讨和总结。实践证明,沥青路面采用橡胶沥青混合料对防治路面反射裂缝效果良好。
关键词:橡胶沥青混合料;配合比设计;施工技术;高速公路;检测
中图分类号:U416.218
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)08-0205-02
1引言
橡胶沥青混合料在美国、加拿大、欧洲等发达国家和地区公路工程中已得到普遍应用,近年来我国也开始对橡胶粉改性沥青进行研究,已在在江西、湖北、四川、湖南、北京等地沥青公路路面工程中逐步推广使用。
废旧轮胎中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺和碳黑等成分,是道路沥青良好的改性剂。国内外研究表明,废旧橡胶粉可明显提高基质沥青的使用性能;橡胶沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力,其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其他改性沥青混合料,橡胶沥青混合料摊铺成高油石比的高弹性低噪音路面,可有效地阻止水对路面的破坏,提高行车的舒适性,降低噪声污染,减薄路面层的厚度,抵抗重交通荷载和不良气候的影响,适宜于高等级公路沥青路面工程。近年来,在湖南常吉、衡炎及国内多条高速公路或改造路段面层及应力吸收层得到了应用,现对橡胶沥青混合料配合比设计与施工进行如下分析探讨。
2项目概况
某高速公路第25标段试验路段,沥青面层采用4cm厚AR-AC13橡胶沥青混合料,并设置平均厚度为1cm的橡胶沥青SAMI应力吸收层,以防止沥青路面的反射裂缝并起到防水的作用。
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本标段选取了路面纵断面线形较好的2km长路段(K82 000~K84 000),作为橡胶沥青混合料路面试验路段,橡胶沥青路面结构见图1。
3AR-AC13橡胶沥青混合料配合比设计
3.1原材料选择
3.1.1基质沥青
本项目采用AH-70基质沥青,其主要技术指标经测定满足规范要求,技术要求主要参照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》,测定结果见表1。
3.1.2集料
AR-AC13橡胶沥青混合料中,粗集料多,细集料少,所以必须采用坚固、针片状含量少,同时有较好黏附性能的石料。本试验路采用本地碎石,填料采用P.O.32.5缓凝水泥,以增强沥青与石料的黏附性。经验证,所采用集料的主要技术指标均能满足规范要求,集料试验结果见表2。
3.1.3橡胶粉
废旧轮胎生成的橡胶粉颗粒表面呈羽絮状,表面呈毛刺状,比表面积较大,这样的结构利于橡胶与沥青的吸附。本试验路采用某橡胶粉厂生产的20目胶粉。橡胶粉质量标准指标符合表3要求。
3.2橡胶沥青混合料配合比设计
项目根据地区的气候条件以及橡胶沥青混合料的技术特点,取5.4%作为AR-AC13橡胶沥青混合料的设计空隙率。其矿料设计级配范围见表4。
表4的橡胶沥青混合料级配,参考了国外的级配范围,本试验路的混合料配合比要求较高的粗集料含量,粗集料骨架结构的形成,将有效避免橡胶颗粒干涉压实作用;这种混合料的细集料较少,形成类似于SMA的断级配形式,混合料的设计油石比为8.4%。
4橡胶沥青路面施工技术及质量控制措施
4.1橡胶沥青的制备
橡胶沥青制备采用现场改性方法,在生产工艺中,搅拌速度、反应时间及温度等因素影响橡胶沥青品质,需根据实际情况确定。其中,反应温度尤其重要,橡胶沥青的生产温度宜控制在180℃~195℃,反应时间一般为45~60min。
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本次试验段基质沥青采用AH-70沥青,橡胶粉采用某橡胶粉厂20目胶粉,80%基质沥青与20%的橡胶粉。由于橡胶粉与沥青的反应过程较慢,橡胶沥青采用间歇式方式加工,先将AH-70基质沥青加热到170℃左右,再将基质沥青和橡胶粉按确定的比例同时加入橡胶沥青混融罐中,通过快速升温罐将混合料升温至190℃~200℃,再泵入反应釜中反应45min,使橡胶粉与沥青的反应充分,同时也可减小橡胶沥青离析的问题。橡胶沥青的出料温度控制在200℃左右。
