淺析公路工程膠粉改性瀝青路面施工工藝

鹿明濤 林得道

（平頂山市佳洋路橋工程有限公司，河南 平頂山 467000）

隨著我國經濟實力的快速提升，我國的道路行業得到了巨大發展，但我國還是以瀝青混凝土路面為主，瀝青混凝土路面大部分都是采用傳統瀝青混合料，這必將給我國石油事業帶來了嚴重的壓力。且隨著我國汽車保有量迅速增加，以及對環境問題的高度重視，充分利用汽車廢舊輪胎將對我國的經濟和諧發展，緩解我國資源和環境方面的壓力具有重要意義。因此，橡膠粉改性瀝青技術就應運而生，且由于橡膠的彈性性能較好，因此，本文考慮將其用于改善普通改性瀝青混合料的一些力學性能，且可以降低瀝青的用量，并有效減少廢舊橡膠對環境的影響。

1 膠粉改性瀝青的應用特點

目前用于瀝青改性的材料主要有橡膠、熱塑性彈性體、熱塑性樹脂等。但這些材料的價格很貴，大規模應用會使成本大大提高。相比之下，采用廢胎膠粉進行瀝青改性，不僅可以在高溫穩定性、低溫抗裂性、溫度敏感性和降低路面噪聲等方面得到改善，同時可以大幅節約成本和保護環境。膠粉瀝青是指輪胎橡膠通過粉碎等一系列操作形成的粉末，用于瀝青改性的材料。據相關規定要求，在瀝青改性材料當中，橡膠粉粒的含量必須超過15%。相比其他改性瀝青材料，膠粉改性瀝青的應用特點如下：

1）據大量研究發現，在改善瀝青性能方面，廢舊輪胎膠粉內的原有抗氧化劑和抗老化劑作用顯著。將適量廢舊輪胎膠粉摻加到基質瀝青之后，瀝青三大指標中軟化點、粘度大幅提升，針入度下降顯著，且瀝青改性材料的高溫穩定性良好，說明膠粉在改善瀝青性能方面具有顯著優勢。

2）橡膠改性瀝青的應用，可以顯著提升瀝青路面摩擦系數，保證行車安全。同時，廢舊橡膠粉顆?？梢源蟠筇嵘秊r青路面彈性，具備良好的降噪作用，很大程度上可以增加車輛通行的舒適感。

3）相比SBS改性瀝青混合料，膠粉改性瀝青材料成本更低，不僅能夠解決廢舊輪胎污染環境問題，還能滿足公路建設發展要求。此外，還能滿足當前我國大力提倡的“可持續發展”、“節能、環?！钡劝l展觀念，具有良好的社會效益。

2 工程概況

某公路工程全長61.7km，為整體式路基斷面公路，路基26m寬。位于華北平原西南部，地勢“西高東低”，西南部多丘陵崗地，地面起伏相對較大。東北部位于平原地區，地面較為平坦。本地區四季分明，位于北溫帶大陸性氣候，雨熱同期。路面是公路結構的主要組成，不僅要承受來往車輛荷載的重壓，還要接受雨水、烈日等自然環境因素的考驗，因此，路面是最易產生病害的公路結構部位。為此，在路面結構設計時，必須以“耐久、安全、抗滑”為原則，合理采用路面施工材料。結合本地區地勢地形情況和交通通行條件，決定采用膠粉改性瀝青路面結構形式。

3 原材料選擇及配合比設計分析

1）原材料選擇。（1）原材料。本次研究選用重交通70號基質瀝青進行改性瀝青的制備。根據國內外研究可得，當橡膠粉的目數達到100目時，增長曲線變得平緩，并非橡膠粉的目數越大越好，因此本文決定選用100目橡膠粉改性瀝青的配制。（2）橡膠粉改性瀝青的配制。將70號基質瀝青放入烘箱在160℃條件下保溫一個小時，再將一定量的100目廢膠粉加入基質瀝青之中，加入過程中不斷進行攪拌15min以上，攪拌過程中使瀝青逐漸升溫至175℃，攪拌完畢后放入180℃烘箱保溫10min。將高速剪切儀放入瀝青中剪切，首先低速（500rmp）剪切5min，隨后將轉速調制4000rmp剪切45min，在剪切過程中，將溫度控制在180℃左右，制得橡膠粉改性瀝青。（3）集料與礦粉。本實驗采用玄武巖作為粗細集料，礦粉選用石灰巖。

2）配合比設計。（1）橡膠粉瀝青混合料級配的確定。根據TG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》，結合本文所采用的原材料測試結果及篩分情況，經多次調整后確定的目標配合比設計結果為：10mm～20mm：3mm～5mm：0mm～3mm：礦粉=37：22：35：6。（2）AC-16型橡膠粉改性瀝青混合料油石比的確定。采用油石比4.6%、5.0%、5.4%、5.8%四種油石比分別成型馬歇爾試件，并測定其穩定度及瀝青混合料有效相對密度。確定最佳油石比為5.0%。

4 膠粉改性瀝青路面施工技術要點

1）瀝青混合料拌制。嚴格按照規范要求，將改性瀝青混合料的施工溫度控制到規范要求以內，做好瀝青、集料等材料加熱溫度控制。拌和過程中，需全面檢測瀝青混合料的各項性能，比如力學性能，油石比等，嚴控粒徑差。

2）瀝青混合料運輸。運輸環節，重點在于保溫、防離析，為防止混合料在運輸過程中出現離析現象，需盡可能縮短運輸距離，并將篷布等覆蓋到車頂，避免水分蒸發過快，同時還能起到保溫、防污染等作用。此外，運輸過程中，要指派專人指揮運輸車輛行駛情況，達到現場后，及時檢測混合料的溫度，并做好詳細記錄。

3）瀝青混合料攤鋪。攤鋪路面上面層時，可使用2臺攤鋪機共同攤鋪，為避免車輛發生碰撞，兩臺攤鋪機必須保持安全距離，一般為5m左右。根據設計要求，1.25為松鋪系數，整個攤鋪過程中，要保持勻速、穩定，攤鋪厚度一致，且能夠連續不間斷攤鋪。針對攤鋪層縱向接縫問題，可通過斜接縫處理，不得出現縱向縫痕。兩臺攤鋪機施工很難控制橫坡，因此，在施工中必須實時測量橫坡情況，結合測量結果做好調整。

4）瀝青混合料壓實成型。碾壓是路面施工的重要環節，是保證路面壓實度質量的關鍵。根據施工現場情況，分三個階段完成碾壓施工，每一個階段采取不同的碾壓設備、碾壓遍數和碾壓速度，最終確保壓實度滿足設計規定要求。

初壓時，可采用雙鋼輪壓路機采取靜壓的方式，碾壓2～3遍，速度控制在1.5～2.0km/h；復壓時，則采用膠輪壓路機和雙鋼輪壓路機共同碾壓，碾壓3～5遍，雙鋼輪壓路機碾壓速度控制在3.0～3.5km/h，膠輪壓路機碾壓速度控制在3～4lm/h；終壓時，同樣采用鋼輪壓路機進行2～3遍碾壓，碾壓速度控制在3～4km/h，直至消除明顯 輪跡。

5 結束語

綜上所述，改革開放40多年，我國公路建設事業發展迅速，作為國民經濟發展的基礎設施工程，公路建設發展擴大了出行半徑，方便了人們的出行，極大地提高了人們的生活水平。眾所周知，我國是一個橡膠生產大國，隨著工業化水平的不斷提升，廢舊橡膠制品越來越多，焚燒、填埋是最傳統的處理方法，但是此類方法不僅降解難度大，還會造成土壤環境污染問題，目前如何處理這些廢舊橡膠已成為一大難題。將橡膠制品加工后用于筑路施工，不僅有助于增強路面使用性能，還能大幅減少瀝青用量，提高路面施工質量。