談橡膠改性瀝青在公路中的應(yīng)用_工程管理

1、談橡膠改性瀝青在公路中的應(yīng)用近年來，隨著交通量的快速增加，車輛大型化、超載嚴峻，瀝青混凝土路面面臨嚴峻考驗。使用一般瀝青鋪設(shè)的路面易產(chǎn)生嚴峻車轍、開裂、坑槽等早期破壞。瀝青的最大缺點是溫度敏感性大、高溫流淌、低溫發(fā)脆，不能適應(yīng)高等級大路的要求。另外地表水通過裂縫滲透到道路基層和路基上，遇冬季氣溫下降或夜間變冷凍結(jié)膨脹，使裂縫增大，致使路面消失早期破損。為此，工程技術(shù)人員試圖通過改性的方法克服瀝青的上述不足，橡膠瀝青就是其中的一種。1、橡膠改性瀝青的含義將廢舊橡膠加工成粉狀與瀝青混合使一般瀝青的性能得到改善稱為橡膠改性瀝青。橡膠改性瀝青的生產(chǎn)方法從工藝上可分為濕法和干法兩大類。干法是將廢膠粉直接

2、噴入拌和鍋中拌和;而濕法是將膠粉先在160180的熱瀝青中混合，在高溫條件下制備，得到混合物。2、橡膠瀝青生產(chǎn)工藝討論2.1“干法”生產(chǎn)工藝“干法”為將膠粉直接添加到正在攪拌的拌和樓中，生產(chǎn)膠粉改性瀝青混合料，拌和工藝與常規(guī)混合料基本相同，無需專用的設(shè)備，但是拌和溫度比一般的拌和溫度要高一些。由于拌和時間較短，橡膠與瀝青之間只能產(chǎn)生較少的反應(yīng)，這種較少的反應(yīng)不能使舊輪胎中所含的橡膠烴、紫外線抑制劑、抗氧化劑等改性成分釋放出來，膠粉也難以發(fā)生充分的熔脹作用，因此，所生產(chǎn)的混合料性能不及“濕法”橡膠瀝青。目前“干法”生產(chǎn)的瀝青混合料一般攤鋪在路面的中下面層或更低的層位，而較少攤鋪在表面層。2.2“

3、濕法”生產(chǎn)工藝“濕法”工藝應(yīng)用最為廣泛。目前國外應(yīng)用的橡膠瀝青大部分是采納“濕法”生產(chǎn)，國內(nèi)近年來也主要針對這種工藝進行討論。主要包括將橡膠粉添加到較高溫度(176226)的基質(zhì)瀝青中，經(jīng)過高速剪切后，泵送到反應(yīng)罐中保持肯定的溫度(150218)，經(jīng)過肯定時間的反應(yīng)制成(一般為45min60min)。3、橡膠改性瀝青主要路用性能3.1粘度、軟化點提高粘度的提高，不僅能加強瀝青與集料的粘結(jié)，更主要是能提高瀝青混凝土路面高溫抗車轍變形力量。軟化點是反映瀝青材料熱穩(wěn)定性的指標之一，軟化點高說明瀝青材料的熱穩(wěn)定性好，試驗表明，一般瀝青經(jīng)橡膠粉改性后，軟化點不低于60，粘度大于3Pa·s，較一

4、般瀝青有大幅度提高。3.2抗老化性能改善由于橡膠粉與瀝青發(fā)生的主要是物理反應(yīng)(同時伴有部分化學反應(yīng))，因此橡膠瀝青成品中存在著肯定數(shù)量的橡膠粉顆粒，這些顆?？梢晕胶图橙】隙康臑r青，從而使橡膠瀝青混合料中的結(jié)合料含量提高，且輪胎橡膠中本身含有抗氧化劑，由旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗表明，可以有效提高橡膠瀝青混凝土的抗老化力量。3.3抗車轍性能改善橡膠粉的加入，能夠明顯地增加瀝青的粘度，從而特別明顯地提高瀝青抗高溫變形的力量。相較于基質(zhì)瀝青，60旋轉(zhuǎn)粘度提高約6倍，針入度降低約20%，軟化點提高10。SHRP儀器動態(tài)剪切蠕變儀的試驗結(jié)果表明：高溫分級橡膠瀝青比基質(zhì)瀝青高12。瀝青路面分析儀(APA)的車轍

5、試驗結(jié)果表明：橡膠瀝青混合料較基質(zhì)瀝青混合料車轍明顯削減。3.4優(yōu)異的低溫性能低溫性能包括低溫脆性和低溫抗裂性能兩個方面。由于硫化膠本身的低溫順性要超過其他改性劑，所以橡膠瀝青的低溫順性和抗裂力量都是特別突出的。彎曲梁流變儀(BBR)試驗結(jié)果表明：橡膠瀝青低溫模量降低近1倍。從直接抗拉試驗(DT)來看，橡膠瀝青的斷裂變形是基質(zhì)瀝青的4倍，比SBS改性瀝青高50%.3.5抗老化和耐疲憊性能老化的物理因素有熱、光、電、高能輻射和機械應(yīng)力作用?；瘜W因素有氧、臭氧和其他化學介質(zhì)(水、酸、堿、鹽霧等)。在制作輪胎的配方中，增加了大量的防老化劑，包括抗氧化劑(抗氧化劑的作用就是要抑制甚至終止游離基形成和積

6、累過程)、熱穩(wěn)定劑、變價金屬抑制劑、紫外線汲取劑和光屏蔽劑，以及對光屏蔽特別有效的碳黑填充劑等。而橡膠瀝青中含有大量的輪胎橡膠粉，所以其相應(yīng)的抗老化力量也得到了很大的提高，這是一般改性瀝青做不到的。瀝青混合料的疲憊主要有兩種類型，一種是溫度循環(huán)或者荷載造成的材料的拉疲憊破壞，另一種是反射裂縫造成的純剪切疲憊破壞。這兩種破壞均主要發(fā)生在瀝青混合料呈現(xiàn)脆性特征的時間段，比如低溫季節(jié)、氣候更替季節(jié)，而材料老化變脆后，疲憊可能發(fā)生的時間段還更長。輪胎橡膠寬廣的 彈性溫度工作區(qū)間，以及橡膠瀝青的高橡膠粉體積含量，打算了橡膠瀝青混合料是一種性能突出的柔性路面材料，擁有優(yōu)異的耐疲憊和抗反射裂縫力量。3.6抗

7、水損壞力量殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、凍融APA比等指標都表明，橡膠瀝青混合料的抗水損壞性能達到了改性瀝青的要求，比一般瀝青有明顯改善，完全可以防止翻漿、坑槽等水損壞病害的產(chǎn)生。3.7降低道路行車的噪聲利用橡膠本身特有的彈性和吸音特性，將橡膠瀝青應(yīng)用于路面，可使路面行車噪聲降低3dB6dB，相當于削減80%的行車量或節(jié)約一道3m高的隔音墻。3.8節(jié)省資源由于以上的橡膠瀝青的綜合因素，使得具有同樣路面結(jié)構(gòu)厚度的橡膠瀝青路面比一般瀝青路面可延長35年的使用壽命，假如是同樣的道路設(shè)計使用壽命年限，則橡膠瀝青路面厚度至少可減薄1/2，同樣可節(jié)省大量的建設(shè)費用，同時還可縮短施工工期。4、橡膠瀝青的應(yīng)用4.1橡膠瀝青應(yīng)力汲取層把橡膠瀝青在高溫狀態(tài)下灑布在清潔后的路面上，然后撒鋪單一粒徑碎石，經(jīng)膠輪碾壓后成形。主要作用為應(yīng)力汲取、抗反射裂縫、防水及粘接等。4.2橡膠瀝青路面層把橡膠瀝青注入到瀝青攪拌站中，按設(shè)計比例與碎石、沙粒等拌和，然后攤鋪到路面，經(jīng)碾壓后形成橡膠瀝青路面。5、結(jié)論橡膠瀝青應(yīng)用于道路工程建設(shè)中，不僅能夠解決廢舊輪胎帶來的社會