断级配橡胶沥青混合料路用性能研究

尤智勇

(如东县住房和城乡建设局，江苏如东　226400)



断级配橡胶沥青混合料路用性能研究

尤智勇

(如东县住房和城乡建设局，江苏如东226400)

摘要:通过室内试验，介绍了断级配橡胶沥青混合料的配合比设计方法，从高温性能、低温性能、抗水损害性能等方面，对其进行了综合评价，并阐述了该混合料在市政道路中的施工要点及质量检测方法，有效保证了施工的质量。

关键词:橡胶沥青，混合料，级配设计，质量检测

0　引言

橡胶沥青是橡胶粉按照一定比例与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料［1，2］。实践效果表明橡胶沥青具有优良的流变性能，是较为理想的环保型路面材料，目前主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中［3，4］。

橡胶沥青混合料在我国道路工程中的应用尚处于起步阶段，对其长期性能的检测与评价较少。目前，橡胶沥青混合料应用面临的最大问题就是初始造价高。但根据国外的研究，橡胶沥青混合料应用于路面工程，使用厚度方面具有独特的优势。通过美国加利福尼亚州交通运输部基于现场性能测试，以及在南非和加州大学伯克利分校所做的加速加载试验，经过多个工程实践，本级配橡胶沥青可充分发挥橡胶沥青对路面的温度敏感性、抗疲劳性和抗氧化能力等［5，6］。

本文依托南通市如东县人民路改造工程，通过室内试验确定了ARAC-13橡胶沥青的配合比，对橡胶沥青混合料的路用性能进行了评价，并铺筑了试验段，相应研究成果可以为相关的路面工程提供参考。

1　试验原材料与级配设计

1．1橡胶沥青

试验所用橡胶沥青基本性能指标如表1所示。

表1　橡胶沥青试验结果表

1．2集料

试验所用集料技术指标见表2。

表2　集料密度试验结果

1．3配合比设计

混合料级配选用断级配橡胶沥青混合料AR-AC13，矿料合成级配组成及配合比结果如表3，表4所示，马歇尔实验结果如表5所示。

表3　混合料合成级配表

表4　矿料配合比及油石比

表5　马歇尔实验结果

2　试验结果与分析

2．1高温性能

沥青混合料的高温稳定性是指在高温条件下，沥青混合料能够经受荷载的作用而保持结构与性能的稳定，不发生影响其使用性能的能力。具体来说，不产生推移、壅包、车辙、泛油等病害［7］。沥青混合料的高温稳定性能在南方地区较为重要，研究采用车辙试验对橡胶沥青混合料的高温性能进行评价［7］。试验条件:在(60±1)℃，(0．7±0．05)MPa，车辙试验结果如表6所示。

表6　车辙试验动稳定度

据表6中数据可得，此次试验的车辙动稳定度均满足要求，该混合料的高温性能良好。

2．2低温性能

对设计混合料低温稳定性的验证，采用低温小梁试验进行，试验结果见表7。

表7　小梁弯曲试验结果

据表7中数据可得，此次试验的小梁弯曲试验结果均满足要求，该混合料的低温性能良好。

2．3抗水损害性能

为了检验该橡胶沥青混合料的水稳定性能，采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对其进行研究，试验结果见表8，表9。

1)浸水马歇尔试验。

表8　浸水马歇尔试验结果

2)冻融劈裂试验。

表9　冻融劈裂试验结果

据表8，表9中数据可得，此次试验的浸水马歇尔、冻融劈裂数据结果均满足要求，该混合料的抗水损害性能良好。

3　橡胶沥青混凝土在市政道路中的应用

在上述的橡胶沥青混合料室内配合比设计的基础上，进行了生产配合比的调试，并在如东县人民路改造工程中铺筑实验段。试验段原状路面为水泥路面，在对旧水泥板块进行处理后铺设1 cm的SAMI应力吸收层，然后铺筑4 cm橡胶沥青AR-AC13。

3．1橡胶沥青施工要点

1)施工温度。相比较于普通沥青混合料，由于橡胶粉的加入，橡胶沥青混合料更加粘稠，对于温度要求也更高。具体施工过程中，温度控制要求如表10所示。运输过程中，一定要重视混合料的防护保温。另外料车卸料时，也应当覆盖篷布，减少温度散失。全过程都要保持对温度的监测，保证温度满足要求，提高施工质量。

表10　橡胶沥青混合料的施工温度　℃

2)摊铺阶段。摊铺之前，应至少提前1 h，充分加热摊铺机的熨平板及分料器等装置。摊铺过程中，摊铺机尽量做到均匀、缓慢、连续，速度不宜超过3 m/min。对于散落在摊铺机前的混合料，必须安排人工及时清除。另外，由于橡胶沥青混合料本身的粘稠性，通常避免人工整修。

3)碾压成型。橡胶沥青混合料在碾压工艺上，与一般沥青混合料最大的差别就在于，其禁止使用胶轮。因为橡胶粉的存在，为防止橡胶沥青粘合橡胶轮胎，所以必须排除胶轮碾压。根据相应工程经验，压路机的类型以及不同阶段碾压速度如表11所示。其中，初压压路机应尽量紧跟摊铺机，确保压实效果。另外，安排专人管理检查，做到既不漏压，也不超压。

表11　压路机碾压速度　km/h

3．2橡胶沥青质量检测

橡胶沥青混合料铺筑结束后，对施工段落进行质量检测，具体检测项目是压实度、厚度、平整度、渗水系数、摩擦系数与构造深度等。检测结果以及相关要求与检测方法如表12所示。

表12　质量检测

由检测结果表明，施工路段路面的平整度、渗水系数、构造深度等指标满足设计规范要求。在保证施工质量的基础上，橡胶沥青路面性能良好，在市政道路中的应用前景较好。

4　结语

1)室内试验结果表明，断级配橡胶沥青混凝土的高温性能、低温性能、抗水损害性能良好。2)施工过程中，抓住橡胶沥青混合料不同于一般沥青混合料的施工要点，比如，施工温度、摊铺、碾压等，能够有效提高橡胶沥青的施工质量。3)根据施工路段的质量检测结果，橡胶沥青路面的渗水系数、构造深度等指标均满足设计规范要求，断级配橡胶沥青路用性能良好，值得在市政道路推广应用。

参考文献:

［1］周运春．橡胶沥青混凝土路面施工［J］．交通世界:建养，2010(9):256-257．

［2］周纯秀．冰雪地区橡胶颗粒沥青混合料应用技术的研究［D］．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2006．

［3］王坚．橡胶沥青在道路中的应用［J］．中国科技博览，2014 (37):144．

［4］黄广臣，刘长溪．橡胶沥青在高速公路养护施工中的应用［J］．城市建设理论研究(电子版)，2011(22):15-16．

［5］吕惠卿．破损水泥混凝土路面的修复设计及可靠性研究［D］．广州:广东工业大学，2008．

［6］徐翠，王鹏，李华．橡胶沥青胶结料微观分析研究［J］．交通标准化，2012(8):87-90．

［7］张争奇，王永财．沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响［J］．长安大学学报(自然科学版)，2014，26(12):1-5．

On road performance of gap gradation rubber asphalt mixture

You Zhiyong
(Rudong County Housing and Urban and Rural Construction Bureau，Rudong 226400，China)

Abstract:From the indoor experiments，the paper introduces the proportion ratio design methods for the gap gradation rubber asphalt mixture，undertakes the comprehensive evaluation from the high-temperature performance，low-temperature performance，and water-resisting performance，and illustrates the construction points and quality checking method for the mixture in municipal roads，so as to ensure the construction quality．Key words:rubber asphalt，mixture，gradation design，quality inspection

作者简介:尤智勇(1970-)，男，高级工程师

收稿日期:2015-10-29

文章编号:1009-6825(2016)01-0116-02

中图分类号:U214．75

文献标识码:A