基于新疆地区的SMA橡胶改性沥青国内现状研究

周良川（.新疆农业大学机械交通学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

基于新疆地区的SMA橡胶改性沥青国内现状研究

周良川1
（1.新疆农业大学机械交通学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

新疆地区的道路建设技术水平低于国内其他地区。想要快速的追赶其他城市，就必须研究学习国内外在这一方向上的先进技术。国内外关于SMA橡胶改性沥青的研究各有千秋，本文依据国内外现状提出适合新疆本地的一些建议。

新疆地区；橡胶改性沥青；SMA；国内SMA橡胶沥青现状

了解国内外SMA橡胶沥青的现状，对有道路课题的研究内容深入化提供了好的途径。为快速解决项目中的难题提供了技术支持，本文就国外国内关于这方面的资料进行了收集。

1 国外研究现状

国际上很早就出现了废旧轮胎橡胶粉这一名词，对其相关的研究也开展了很多年了。史料记载中，国外最先出现有关于橡胶沥青的专利在时在1843年，这份专利当时在英国得到广泛关注。而美国则在40年代至60年代期间成为首个提出与使用类似现代的橡胶沥青混合料的国家。国外目前使用橡胶沥青的主要领域有橡胶沥青、降噪排水性橡胶沥青等方面。而常见的病害处置方案中，橡胶沥青材料成为了主要的明星，如应力吸收层、桥面防水粘结层、填缝料等都成为了橡胶沥青一展身手的地方。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）在国外出现的时间也比较久远，德国成为了它的故乡，时间在20世纪60年代。以前德国修筑的沥青路面，而经常出车辙则成为了他们的困扰。为减少车辙对路面影响、路面面层的磨损，德国公路专家对沥青混合料的配合比进行新的研究。发现通过增大粗集料在集料中的比例和添加一定含量的纤维稳定剂，对改善路面以前的病害有着很大的帮助，这一研究就推动了SMA结构的出现。

20年后，一个关于SMA路面的设计及施工要求在德国交通部门被制定,SMA的内容得到扩充，其路面结构形式也由点及面。随着技术不断的完善，在德国、欧洲一些国家也先后对这一项技术进行学习和推广运用。

在20世纪这个阶段，很多国家和国外研究者为橡胶沥青和SMA结构的路面付出了心血，也做了很多相关研究。很多国家利用橡胶沥青铺筑了很多试验路，美国的弗吉尼亚州在1990～1993年建设了5条试验路段。经过长久的路面性能监测研究，发现使用了橡胶沥青的路面比未使用的路段路面性能更加优异，路面在雨天表现出来的抗滑性能较好，而且路面出现车辙的几率变小。

由于非洲国家的特殊地理位置和气候条件，当地公路遭受着高温影响。非洲国家也对橡胶沥青进行了大量研究，其中以南非的研究成果为代表。受到当地气候影响，南非大约有一半以上的公路都使用了橡胶沥青材料进行建设道路，而利用橡胶沥青材料建设的路面在20～25年内，都表现出良好性能。

2001年美国研究者在加利福尼亚，进行沥青橡胶沥青现场混合，对其性能室内测试，同时利用现场路面测试方法。在现场和实验室研究其疲劳机制，对反射裂缝、永久变形等性能进行了评价。研究结果表明，所选材料在适当的参数设计和建造下，相比传统的设计方法的混合料，它更具有供卓越的路面性能。

国外的加拿大也在橡胶沥青性能研究中投入了很大的研究力量，加拿大以当地的具体路面情况和气候状况为研究条件，结合了路面的微观结构、路面声能量吸收能力、噪声排放产生的路面和车辆轮胎之间的相互作用等因素，以此建立交通噪声预测模型。同时在加拿大的萨斯喀彻温省铺筑了试验路段，通过对萨斯喀彻温省的试验路段研究，调查相关路段的噪声，结合其声学和物理性能进行数值模拟模型。通过后续几年的研究，发现该模型能替代已有的模型，更好地适应在萨斯喀彻温省道路。该模型可用于确定路面的特点和道路的几何形状，减少高速公路噪声的影响，以及规划道路、设计道路建设和减少环境噪声，给当地提供更安静的生活。加拿大的研究说明橡胶改性沥青材料是一种安静的道路材料，为后续其他国家的研究提供了技术支持和便利。20世纪至今，国外道路科研力量以橡胶沥青与SMA搭配使用的为主攻方面。

2 国内研究现状

早在70～80年代，橡胶沥青技术就成为我国老一辈公路研究者研究的对象。80年至今，我国大部分地区如江苏、四川、黑龙江、新疆等地的道路建设都使用了共同的路面材料橡胶沥青。在接下来的二十多年里，路面接受着来自汽车的各种荷载和气候条件的共同作用，路面都表现了良好的性能。

随着时间推移，到了90年代至今。我国对橡胶沥青的研究技术有了新发展，不断完善橡胶沥青原材料的制备和施工工艺。各种级配类型和不同种结构的橡胶沥青路面被选择铺筑在国内大多数城市，从当年的橡胶粉落后的生产工艺，到如今生产技术的完善。从当年的干拌法现场混合料拌合到压实困难的境况，到如今橡胶沥青大规模的生产。橡胶沥青的研究在我国已经陆续经过了很多年的风风雨雨，这些年橡胶沥青路面性能的优异性得到了公路专家的肯定和认可。

SMA的路面结构和橡胶沥青相互结合的思路开展也是与世界道路发展同步的。国内SMA橡胶改性沥青试验路段的铺筑早在80年代就付诸实践了。大量的试验路论证了这种设计方案的可行性，路面的早期病害也得到了控制，路面降噪声等优异特点也体现出来。国内首次利用国产改性沥青生产设备生产改性沥青铺筑的SMA路面是首都长安街改。关于这一方面的研究还在进行中。

3 疆内研究现状

随着时代的进步，新疆本地从事沥青路面道路原材料开发的研究单位也有不少，但新疆交通科学研究院是新疆唯一一家专业的材料研发机构。2003年，与哈尔滨工业大学合作开展了关于橡胶改性沥青路面除雪技术在新疆地区的运用研究；2006年联合香港君达集团广州分公司、新疆北方工程处在S108线乌鲁木齐-五家渠开展了掺加橡胶颗粒的沥青路面降噪试验研究；2009年，研究了橡胶沥青混合料罩面技术，在G216线吐-乌-大高等级公路大黄山幸福路口至天池路口段铺筑。2013年，与中石化克拉玛依分公司合作，以克拉玛依基质沥青生产了的橡胶改性沥青。同时首 次把这种材料应用于新疆干旱荒漠区重载交通城市道路建设中，在克拉玛依-白碱滩城市快速路铺筑了试验段。通过对这些项目试验研究，积累了大量经验，主要表现为橡胶改性沥青混合料设计和施工等方面。研究中也有不少不足之处，如还没建立相对应的体系。这是由于研究中未结合新疆本地区气候特点和原材料性能指标。

4 结语

对国内外橡胶沥青的低温性能、抗老化和耐久性进行深入研究，同时对现场加工橡胶沥青所要求的混合料结构类型级配及控制范围，从选料、配合比设计、施工工艺及路面试验控制指标以及经济效益等方面进行探究。最终提出适合新疆铺筑的橡胶沥青和SMA结构组合的路面技术指南，科学、合理的指导新疆地区的SMA橡胶改性沥青混合料的设计、施工。

不仅能为新疆道路原材料的选取提供指导，也能为不同区域气候条件下的道路提供路面结构组合设计经验。这种SMA 彊加橡胶改性沥青的路段在 内是不多见的，强加强的组合对路面性能的支撑是可靠的。这对提高新疆道路耐久性是很有必要的，也能节约能源，满足了可持续发展的思路，为新疆道路的建设带来了新的财富。

[1]武立超. 橡胶沥青在SMA中的应用[D].重庆：重庆交通大学,2009：12-16.

[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].黑龙江：哈尔滨工业大学,2006：20-23.

[3]郭朝阳. 废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究[D].重庆：重庆交通大学,2008：23-30.

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