干法橡胶颗粒沥青混合料面层应用研究

逯艳华

(辽宁省交通工程质量与安全监督局)

1 试验路概况

试验路依托项目:辽宁沿海经济带规划喜鹊岭至拉古哨公路草河掌至胡堡段。该工程为2014 年公路维修改造工程。路面为双车道，路基宽度8.5 m，路面宽7.0 m，两侧各0.75 m 土路肩。该公路(K0 +340－K3 +860)段为越岭段，路面结构为表面层30 mm AC－13 型沥青混凝土，次面层40 mm 沥青贯入式，基层350 mm 水泥稳定砂砾。

试验路面层结构为表面层30 mm 橡胶颗粒改性沥青混凝土，次面层40 mm 沥青贯入式，基层350 mm 水泥稳定砂砾。

2 试验路施工方案

2.1 原材料

所采用矿料包括粗集料、细集料，其中:粗集料、细集料均为石灰岩。矿料取自本溪县采石场。矿料级配参见表1、表2。

表1 橡胶颗粒沥青混合料矿料级配要求

表2 橡胶颗粒改性沥青混合料矿料级配要求

本次试验路采用的级配类型为AC－13，项目采用的橡胶颗粒为汽车废旧轮胎经常温粉碎，来源为辽宁省盘锦市。橡胶颗粒粒径范围为≤1 mm。橡胶颗粒技术指标见表3、表4。

表3 橡胶颗粒技术指标

表4 橡胶颗粒筛分结果

沥青为A 级90 号道路石油沥青，各项指标满足规范要求。

2.2 混合料配合比设计

目标配合比在AC－13 基础上，用橡胶颗粒等体积代替对应粒径集料，换算为质量比为集料质量的2%，经室内试验其最佳油石比为5.4。

表5 试验路目标配合比

3 施工工艺

3.1 施工温度

橡胶颗粒沥青混合料面层宜在较高温度条件下施工，施工温度参照表6。沥青混合料的温度采用具有金属探测针的插入式数显温度计测量。

表6 橡胶颗粒沥青混合料面层施工温度

3.2 橡胶颗粒的投放

干法橡胶颗粒改性沥青混合料的施工特点表现为完全采用现有拌合设备，无需改造，节约成本。橡胶颗粒的投放由拌和机搅拌仓观察口人工投入。根据每次拌合的混合料重量，计算好所需橡胶颗粒的用量，并用聚乙烯袋分装，由工人从观察孔投入料仓，参与混合料的拌合。

3.3 混合料的拌和

橡胶颗粒改性沥青混合料的生产温度应符合表6 的要求。橡胶颗粒沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以橡胶颗粒均匀分布，无结团现象，沥青均匀裹覆集料为度。通过试拌确定拌和机每盘的生产周期不宜少于90 s。

3.4 混合料的摊铺

采用普通沥青摊铺机即可，考虑到摊铺较薄，降温速度较快，因此摊铺速度要控制在1～3 m/min，且匀速、连续进行。摊铺过程中注意测试混合料温度变化情况。

橡胶颗粒沥青混合料的松铺系数应由试铺试压确定。因橡胶颗粒具有较大的弹性变形能力，因此在确定松铺系数时应考虑由于橡胶颗粒的回弹，造成的标高变化。根据室内试验结果，高度为10 cm 的试件成型后经24 h，回弹量约为0.8～1.2 mm，按比例关系，试验路厚度为3 cm，相应的回弹量约为0.27～0.4 mm。

3.5 沥青混合料的压实

橡胶颗粒沥青混合料压实采用两阶段压实，采用钢轮压路机。碾压时应按“温度控制为前提，厚度控制为目标”的原则进行。现场采用两阶段碾压工艺。

(1)初次碾压在高温下进行，碾压时压路机需要紧跟摊铺机，初压开始温度不低于140 ℃，初压碾压终了温度大于130 ℃。碾压次数控制在3～5 遍。

(2)二次碾压应在相对较低的温度下进行，以确保橡胶颗粒充分就位且无法自由膨胀。二次碾压温度控制在80 ±5 ℃。碾压次数控制在2～3 遍。经现场观察，复压次数为2遍，效果较好。整体碾压终了温度不低于60 ℃。施工过程中，采用带金属探针的数显式温度计进行结构层内部温度测量，并做好记录，根据温度变化及时调整碾压进程。

4 结 语

(1)干法橡胶颗粒配合比设计采用等体积法，橡胶颗粒等体积代替对应粒径集料，换算为质量比为集料总质量的2%。

(2)严格控制各个阶段混合料的温度，如出厂温度应在170～180 ℃之间，摊铺温度不低于140 ℃等;

(3)橡胶颗粒沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以橡胶颗粒均匀分布，无结团现象，沥青均匀裹覆集料为度。通过试拌确定拌和机每盘的生产周期不宜少于90 s。

(4)橡胶颗粒改性沥青混合料压实采用二次压实工艺，应严格控制压实温度和压实次数。压实机具采用钢轮压路机，碾压效果良好。

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