浅谈橡胶沥青在公路工程中的应用

赵兴元

(贵州省遵义市公路工程质量检测中心)

浅谈橡胶沥青在公路工程中的应用

赵兴元

(贵州省遵义市公路工程质量检测中心)

石油资源的日益紧缺导致沥青及改性剂成本迅速攀升，而作为世界第二大汽车消费国也带来了大量的轮胎回收利用问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生处理方式，其中将废旧胶粉用于生产橡胶沥青并应用于公路行业将是废旧轮胎处理的主要途径之一。

橡胶沥青;公路;应用

1 橡胶沥青的概念

橡胶沥青是将废旧轮胎橡胶粉，添加一定的高聚合物改性剂，与基质沥青在高温条件下(180℃以上)充分拌和，熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青的橡胶粉含量通常在15%～25%。橡胶沥青的加工工艺有干法和湿法两种，目前，多数国家采用湿法工艺，我国交通运输部科学研究院于2008年编制出版的《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》也推荐使用湿法工艺加工橡胶沥青。

2 橡胶沥青的特点

橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂性能，具有较好的高低温性能，降低沥青对温度的敏感性。同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点。另外，以橡胶沥青为黏结剂的开级配或间断级配沥青路面防滑功能高、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性。橡胶沥青的应用可促进废旧轮胎的再生利用，保护环境，节约自然资源，有利于改善人类的生存环境。

3 橡胶沥青的应用形式

3.1 橡胶沥青防水黏结层(应力吸收层)

橡胶沥青防水黏结层是一种在喷洒橡胶沥青胶结料后，立即撒铺一定粒径的粗集料，经碾压而形成的薄层。因在路面结构中所起的作用不同而有不同的称呼，常见的称呼有:橡胶沥青应力吸收层(SAM)和应力吸收中间层(SAMI)等。它不但有较好的防水粘结性能，最重要的是可使半刚性基层或旧路面裂缝处相对位移产生的应力传到上面层时大为减少，降低应力强度因子，从而达到延缓反射裂缝产生。

通常橡胶沥青应力吸收层厚度为10 mm，橡胶沥青用量2～3 kg/m2，集料规格为 Φ9.5～13.2 mm，用量约为15～22 kg/m2，以铺满为准，胶轮压路机碾压，碎石嵌入深度达到50% ～70%最好。

可用于新旧路面的黏结层、沥青混凝土与桥面的黏结层、上下面层的黏结层，以及城市道路“白改黑”、半刚性基层与面层的应力吸收层等。

3.2 橡胶沥青混合料

橡胶沥青混合料是采用橡胶沥青、粗、细集料和矿粉(水泥、石灰)按一定比例加热拌和的混合料铺筑而成混合料，主要有橡胶沥青断级配混合料(RAC)和橡胶沥青开级配磨耗层(RA-OGFC)两种。经大量的试验和工程案例表明，用胶沥青断级配混合料(RAC)铺筑面层具有较强的抗反射裂缝、抗车辙能力和抗疲劳、抗开裂性能，且抗滑性能、降噪功效明显提高。橡胶沥青开级配磨耗层(RA-OGFC)具有良好的吸音效果，也可以减轻雨天行车溅水现象，提高路面安全性能。

3.3 用于缝隙的填充

橡胶沥青由于粘度高、抗老化、抗氧化能力强，弹韧性好，常被用作灌缝胶。橡胶沥青最早的用途是作为裂缝的填充料，至今仍广泛应用。

3.4 用作防水材料

用橡胶沥青、细集料和矿粉按一定比例配制成的橡胶沥青砂胶，由于沥青含量高，矿粉多，高温呈流动状态，冷却后密实，空隙率极低，变形能力强，非常适用于桥面防水。

4 橡胶沥青应用的路面典型结构

通过吸收国内外橡胶沥青研究使用经验、技术，结合橡胶沥青应用的一些成功案例，提供橡胶沥青应用的几种典型结构设计以便参考。

(1)6 cm橡胶沥青混合料+二阶反应型粘结剂。该结构施工简单、造价低，适用于原路面无明显裂纹的水泥混凝土路面加铺工程。

(2)3～5 cm橡胶沥青混合料+1 cm橡胶沥青应力吸收层+二阶反应型粘结剂。该结构采用橡胶沥青应力吸收层与橡胶沥青混合料组合的形式，增强了结构层抗反射裂缝效果，抗疲劳性能和抗车辙性能，适用于原路面裂纹明显的水泥混凝土路面加铺工程。

(3)3～5 cm橡胶沥青混合料+改性乳化沥青粘层+4～7 cm普通中粒式沥青混合料+1 cm橡胶沥青应力吸收层+二阶反应型粘结剂。该结构在结构2的基础上增加了4～7 cm普通中粒式沥青混合料，可改善路面平整度，适用于原路面有裂纹且平整度较差的水泥混凝土路面加铺工程。

(4)2.5～4 cm橡胶沥青开级配抗滑磨耗层+1 cm橡胶沥青应力吸收层+二阶反应型粘结剂。该结构抗滑、排水、降噪效果较好，适用于空气干净、灰尘较少，空气污染较小的多雨地区路面改造。

(5)3～6 cm橡胶沥青混合料+4～7 cm橡胶沥青混合料或普通沥青混合料+稀浆封层或橡胶沥青应力吸收层+乳化沥青透层油。该结构具有优异的抗车辙、抗疲劳开裂能力，有效延缓反射裂缝的产生，尤其是双层橡胶沥青混合料组合形式。双层橡胶沥青混合料组合结构可以用于高速公路以及环境比较严酷的地区。橡胶沥青混合料与普通沥青混合料组合结构适用于对荷载、环境没有严格要求的一般路面。

(6)2.5～3.5 cm橡胶沥青开级配滑磨耗层+1 cm橡胶沥青应力吸收层+4～7 cm橡胶沥青混合料或普通沥青混合料+橡胶沥青应力吸收层+乳化沥青透层油。该结构排水、降噪、抗滑功能优越，行使安全，舒适性高，适用于空气干净、灰尘较少，空气污染较小的多雨地区城市道路、高速公路、景区道路。

5 结语

橡胶沥青有优良的路用性能，能增加路面耐久性，行车安全性、舒适性;利用了废旧轮胎，促进资源的回收利用;减簿面层厚度，减少砂石材料的开采量，减小对山林、河流的破坏，有利于环境保护;工程造价整体相对偏低，有利推广。因此，前景广阔，值得推广。

［1］公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)［S］.

［2］公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)［S］.

［3］公路水泥混凝土路面养护技术规范(JTJ 073.1-2001)［S］.

U416.217

C

1008-3383(2012)08-0031-01

2012-03-12

赵兴元(1976-)，男 ，贵州遵义人，工程师，研究方向:公路工程施工、试验检测、监督管理。