橡胶沥青混合料的施工质量控制研究

盛敬亮

(中电建冀交高速公路投资发展有限公司，河北 石家庄 050000)

0 引言

橡胶沥青是指将一定用量的废旧轮胎制成的胶粉掺入基质沥青中进行充分搅拌混合所形成的改性沥青。胶粉的加入不仅能形成有效的凝胶体，改善混合料界面状态，同时其能够吸附沥青中部分游离的轻物质、油分和蜡等，增强了沥青的耐久性，使橡胶沥青混合料具有十分优异的耐高温性能和耐久性能[1]。

目前，橡胶改性沥青混合料普遍运用于各个等级公路的新建、改建以及养护翻修工程中，从下面层到表面层均可采用，橡胶沥青也可用作沥青混合料层间的功能层，兼具防水粘结、应力吸收与扩散等功能[2]。以目前国内橡胶沥青的标准规范情况来看，主要遵循交通部颁发的标准《公路工程废旧胶粉橡胶沥青》(JT/T 798-2011)为质量依据，规范中的各项规定能够直接指导橡胶沥青混合料的施工工艺。

从技术角度来看，影响橡胶沥青混合料施工质量的主要因素分为两大类：(1)材料因素，主要包括基质沥青原材料的性能以及胶粉、外加剂的类型与掺配比例等；(2)橡胶沥青及其混合料的生产加工因素，包括橡胶沥青制备生产要素的把控以及混合料制备与施工过程中需要进行控制的要点[3]。下面将就各施工阶段对橡胶沥青混合料的性能及质量的影响展开具体分析，并提出具体的质量控制要点与措施。

1 橡胶沥青的生产制备

制备橡胶沥青前，应当对制备所需的各种设备进行检查，确保沥青加热罐、反应罐等设备及其控制系统完好，保证储罐内基质沥青充足，罐体保温设施完好，各种管道内的导热油及其泵压系统能够正常运行，基质沥青在储罐中应加热至160 ℃备用，胶粉与基质沥青能够按照设定好的比例进行添加。相关研究显示，拌和温度与拌和时间对橡胶沥青的性能有极为重要的影响，在一定范围内呈现一定相关性，拌和温度的升高会促进拌和时间降低，橡胶沥青的高温稳定性会随之提高，但黏度会有所下降，脆性提高，老化情况明显。在选择基质沥青时，应选择适合当地气候条件标号的沥青，而胶粉则选用20目或40目的废旧货车轮胎生产的胶粉[4]。

在制备生产时，沥青加热罐温度应保证能够升至195 ℃，不得低于185 ℃，按照比例将胶粉与基质沥青同时供入反应罐中进行搅拌，搅拌时间≥60 min，此时段内温度应当严格控制在195 ℃～200 ℃，实时测定橡胶沥青的旋转黏度。制备完成后根据施工要求进行运输或保温存储，如制备完成后4 h尚未使用，则应降温至140 ℃以下进行保存，不得持续高温存储。出厂前应再次检查橡胶沥青的各项技术指标，再次利用时加热循环周期不得超过2次，防止橡胶沥青发生老化。

2 橡胶沥青混合料的拌和

采用拌和楼对橡胶沥青及其他集料进行拌和时，拌和温度应当控制在180 ℃～190 ℃为宜，考虑到橡胶沥青较普通沥青而言黏度更大，输送至拌和楼内的时间更长，因此沥青制备或贮存罐不应距拌和楼过远，尽可能地缩短泵送距离，集料的加热温度不宜过低，应保证集料干拌后温度在165 ℃～175 ℃范围内，保证最终出料温度≥180 ℃，各种级配类型混合料拌和时间宜较常规基质沥青混合料提高5 s以上。

3 橡胶沥青混合料的运输

混合料拌制完毕后，根据施工现场需求与进度安排采用专用车辆进行运送。在装车作业前，运输车辆的车厢内部应当刷涂皂液、黄油等隔离剂，不得选择溶剂类隔离剂。在混合料装车时，宜选择“三次装料法”或“五次装料法”，运输及装卸期间尽量保证车体平衡，减少离析。除此以外，为保证降低运输过程中混合料温度损失，在混合料装满车厢后还应覆盖保温苫布。运料车进场前，对车轮进行清理，避免对下承层产生污染。卸料后将粘连在车厢体上的剩余混合料进行刮除，防止其硬化粘结后污染车厢，影响后续运输混合料的质量。

4 橡胶沥青混合料的现场摊铺作业

相比于普通AC或SMA沥青混合料，橡胶沥青混合料的现场施工工艺差异不大，但施工现场的摊铺温度相对较高，因此在摊铺前对熨平板预热的温度应更高，至少应保证达到120 ℃。摊铺前，应当对下承层表面进行清理，检查是否有浮土、杂物，功能层应覆盖完整，无露白。在进行摊铺作业时，应实时采用测温系统进行监控，施工现场的温度<10 ℃时不得进行摊铺。相邻铺层的搭接宽度，应尽量控制在25～40 cm。摊铺机作业时，应根据现场进度随时调整供料车辆，避免出现停工待料现象，也尽可能避免出现余料待工的情况，尽量减少各类接缝的产生。

5 橡胶沥青混合料的现场碾压

橡胶沥青混合料的碾压，通常选用前静后振的方式进行，初压选择钢轮压路机，由外侧向中心进行碾压，重叠宽度≥20 cm，但也不宜>40 cm。复压采用胶轮压路机，紧跟初压，终压则选用双钢轮缸筒式压路机进行收面。每次碾压段落长短应与施工进度相协调，压路机不得在作业面上急转、调头，对于边角及护栏根部等大型压路机难以碾压的部位，宜采用小型手扶式压路机或人工夯机进行补压，碾压温度一般不宜<165 ℃。

6 施工质量控制

在施工过程中，有效的质量控制手段是确保橡胶沥青混合料各项路用性能指标及形成的结构层性能完好的关键，应当采用定性与定量方法相结合的方式进行。从混合料的制备到施工过程中实施把控与检测，起到提高施工效率、降低成本的作用，结合上述施工过程，橡胶沥青混合料的施工质量控制要点主要包括前场控制与后场控制两大方面：

后场控制主要包括室内试验的质量把握以及料场出料的技术控制。在橡胶沥青的制备阶段，应当对橡胶沥青及其混合料的各项性能指标进行随时抽检，关注现场制备的橡胶沥青混合料配合比是否与目标配合比一致，取样检测橡胶沥青混合料的各项路用性能指标，着重关注橡胶沥青材料的旋转黏度。

严格控制橡胶沥青混合料中橡胶沥青及各档粗细集料的拌和温度，以及混合料运输至现场后的摊铺温度，实时结合现场天气及温度进行调整。控制橡胶沥青混合料拌制的时间，包括胶粉与基质沥青的溶胀拌制时间。

在橡胶沥青的运输、存储过程中，存贮罐内应配备搅拌装置，防止胶粉颗粒沉淀影响橡胶沥青的各项性能。对拌制出的混合料按要求进行取样，对混合料采取燃烧法测定沥青含量，对集料进行筛分，成型后进行马歇尔试验，确定混合料密度、空隙率、马歇尔稳定度、流值等。

橡胶沥青混合料的装车过程应当严格按照先尾部、再前部、后中部的三次装料或五次装料法进行，不得一次直接将混合料装入运输车厢，混合料装满后做好防护保温措施。

其中前场控制主要包括摊铺、碾压过程中技术指标的交通管制，对摊铺碾压设备实时监控，对摊铺层松铺厚度、碾压厚度、平整度、均匀性等进行重点监测，在试验段施工时将上述技术要点进行总结，施工完成后，按照规定的频率和方法对结构层压实度、平整度、渗水系数、构造深度等性能指标进行检测，确保各项指标能够达到要求。

施工完毕后，应当对现场进行严格的交通管制，严格控制各类车辆通行，施工结束后，依据气温状况判断开放交通条件，封闭时间一般≥24 h，且路面温度≤50 ℃。橡胶沥青混合料结构层各项性能指标稳定后方可通行。

7 结语

橡胶沥青混合料具有抗高温、低温抗裂、耐疲劳、抗渗等一系列优点，且兼具环保特性，使废旧轮胎变废为宝。为了进一步提高橡胶沥青混合料的施工质量，应当从原材料的质量把控入手，对橡胶沥青及集料的生产制备、混合料的拌和等过程进行细节把控，确保材料的各项配合比设计、生产拌和、存储运输等过程都能够符合施工要求。