公路橡胶粉复合改性沥青技术分析

陈国民

（九江市公路发展中心柴桑分中心，江西九江332100）

0 引言

公路工程项目对材料的使用要求非常高，因为材料性能的好坏直接影响到工程的质量[1]。橡胶粉复合改性沥青是一种复合型材料，将其应用在路面工程中能够极大程度地提升施工质量。鉴于此，加强对此类施工材料以及相关施工技术的研究，有极为重要的现实意义。

1 原理

橡胶粉的主要原料是废旧轮胎，将其碾碎后与沥青材料混合，经过高温处理形成聚合性材料，此类材料即橡胶粉复合改性沥青。在改性沥青材料应用过程中，通过材料配比设计，添加相关的添加剂与沥青成分，能够为沥青施工的相关工艺提供极有利条件。

2 优势

2.1 力学指标性能

与常规材料相比，橡胶粉复合改性沥青混合料的抗压强度比较高，荷载作用下的变形性能更强[2]。

2.2 高温稳定性能

因橡胶粉复合改性沥青混合料是由轮胎胶粉制成的，且经过高温处理，因此其在耐高温方面有着突出的表现。相对来说，其高温稳定性较强。

2.3 抗疲劳性能

在特定的荷载条件下，橡胶粉复合改性沥青所显现的抗疲劳效果比较突出，且能够有效地抵御外界不良因素的影响。

3 橡胶粉复合改性沥青发展现状

早在20世纪80年代，我国就开始了对橡胶粉复合改性沥青材料的研究，且进行了一定的试验和测试。然而，因破碎技术并不成熟，胶粉制作技术也比较落后，当时无法为相关材料的制作和现实性应用提供切实的保障。而随着我国胶粉技术的不断改进，特别是常温法胶粉装备以及相关制备技术的发展，为相关材料的生产提供了有利条件。橡胶粉复合改性沥青材料在1994年就已经应用到我国的公路工程建设中，如广佛高速工程与上海虹桥机场跑道等工程，事实也证明其应用取得了较为理想的施工效果。橡胶粉改性沥青技术后在2002-2012年分别在广东、天津、北京、上海等区域进行了实验性测试，并在此基础上制定了相关技术的地方性标准。其中，应重点关注的是1998年铺设的宁汉大桥试验路段，橡胶粉复合改性沥青施工技术在其中起到了显著的作用，到2015年仍未出现维修的情况。当前，我国很多地区也都开展了这样的技术应用，均取得了不错的应用效果。

4 项目实例

引述案例：一处全长5km 的公路路面返修工程，鉴于这样的现实情况，经过实际的项目考察，决定通过橡胶粉改性沥青AC-13C 材料进行铺设。

5 技术工艺实践

在橡胶粉改性沥青路面施工过程的稳定与高效，就必须高度重视材料的运输以及摊铺等环节。因此，在技术应用时需要严格按照工艺标准进行施工。

5.1 材料运输

在路面施工之前需要做好对材料的检测控制，而后设定运输路线、安排材料运输[3]。通常，测量过程中应将深度控制在15cm；在材料装车过程中，通常应先装两端后装中间，以切实保证运输过程中材料质量达标。与此同时，还应加强对材料搅拌以及摊铺等环节的精细检查，相关设备配置务必保证合理规范，为现场施工的稳定与高效提供有力保障。通常情况下，因橡胶粉复合改性沥青的温度较高，在运输的过程中应做好覆盖和保温处理，为其后续的高效施工提供保障。

5.2 混合料的运输与摊铺

车辆到达施工场地以后，应有序地进行卸料，相关的操作应与摊铺机等保持协调。在该工程项目施工中，摊铺工序主要选择2 台摊铺设备进行施工，摊铺作业时两者的间隔距离应控制在10m 左右，设备之间的搭接间隙应控制在20～40cm。要想切实保证橡胶材料的密实和均匀，就应严格按照既定的施工标准进行施工，这样所达到的施工效果也会更为理想。另外，在应用橡胶粉复合改性沥青的过程中，还应合理布置螺旋布料器等，为摊铺施工环节的高质量开展奠定基础。要切实保障摊铺的连续性与稳定性，就应保证具体操作的稳定，尤其应保障相关设备持续、稳定工作，且应做好对摊铺温度的精细控制。此外，在橡胶粉复合改性沥青摊铺施工环节，一定要安排工作人员对摊铺层厚度进行检查，摊铺厚度不均匀会影响碾压工序的正常开展。所以，在摊铺时若存在机械设备摊铺不到的区域，则要进行人工处理，用铁铲平整材料、调整摊铺。

5.3 混合料的压实

在碾压施工中，橡胶粉复合改性沥青材料与SMA混合料的相关施工工艺基本一致。但是由于材料的用量比较大，在施工环节想要避免泛油、黏结等情况，就应通过双钢轮压路机进行相应的施工。同时，应采用全宽范围规格的摊铺机进行同步施工，先进行1 遍静压，然后振动压实5 遍，而后结合收面压实的操作情况进行后续的处理。压实过程中应由专人做好记录，确保相关处理工艺严谨、规范。压实过程中的洒水量以及时间控制都应确保科学合理，为施工的稳定与高效提供切实保障，压实现场见图1。因碾压温度与黏结度之间有着密切的联系，因此应做好有效地控制[4]。橡胶粉改性沥青混合料施工温度见表1。

表1 施工温度（℃）

图1 压实现场

在碾压施工环节，要想切实保证材料温度适宜，就应在完成第一遍碾压以后移动压路机，以减少横断面的压痕。对于新铺筑的路面来说，相应的碾压切勿有掉头和突然刹车的不良情况。另外应注意，碾压完成后，确定路面达到正常温度才可开放交通。

5.4 接缝处理

纵向施工缝通常应通过热接缝的方式进行处理。在施工环节，考虑到摊铺质量，需要控制好摊铺设备的间距。与此同时，应确保搭接宽度适宜，为后续的施工提供有利条件。在施工过程中橡胶材料过多的情况下，应通过平铲推平，并将多余的材料刮平，而后才能进行后续的处理。横向施工缝通常应通过平接缝的方式进行处理，且应保证当天完成。应对缝隙部分进行细致的清理，确保力度适宜，以免力度过大影响结构的稳定，并进行有效切割，而后摊铺一层新的橡胶粉复合改性沥青混合料（摊铺前还应对混合料进行检查），确保结合部分的有效黏合。接下来的碾压施工应按照垂直的方式进行，同时安排工作人员对施工现场进行科学管理。在施工现场受到限制的情况下，应通过纵向碾压的方式持续施工，且应做好对细节部分的有效控制。

5.5 路面检查

路面工程的施工质量很大程度上取决于对施工工艺的应用效果。在路面施工中需要严格做好工程质量检查工作。

在推进橡胶粉复合改性沥青路面施工的过程中，应做好对路面施工质量的检测，为整个工程的稳定与高效提供切实保障。具体来说，相关检测应严格按照以下标准实施。

第一，路面成型以后应对其进行全面检查，确定路面铺筑等各个方面符合既定要求，且应注意沥青施工的效果。在质量检测中，应通过铺砂法有序进行。在该项目中，路面的构造密度检测值为1.21cm 左右，满足设计方案的标准值；而后通过摆式摩擦仪检测路面的摆定值，确定该工程摆定值为72，说明路面在抗滑性方面达到了较高的水平。

第二，根据工程的现实情况，采用随机抽样的方式对施工路段的四个部分进行取样检测，主要涉及路面的厚度及压实度等。通过检测确定，抽样路面压实之后的厚度为4.1cm，压实强度为98.5%，符合既定施工要求。

第三，渗水测试。在该工程施工中进行了路面渗水值的检测，该工程的结构渗水系数均匀，参数值均在47mL／min 范围内（参考值为50mL／min）。由此可见，该路面的抗水渗透性能比较好。

第四，平整度检测。采用连续平整度仪进行检测，检测结果显示，该路面的平整度为0.67（参考值为0.8），基本符合既定技术要求。

6 橡胶粉复合改性沥青发展前景

高速公路工程在我国现代化建设中的作用不断提高，相关的施工也变得越来越多。要想稳定、高效地推进相关施工，就应做好对施工技术的探究和应用，以切实保障工程质量。尽管与一些建筑工程十分发达的国家相比，我国在技术以及质量控制方面还存在一些不足，且在一些材料用度方面存在一定的浪费现象，但随着相关技术的持续改进与优化，相信我国在相关方面必定能够有所突破[5]。目前，我国很多公路工程应用SBS 改性沥青进行相应的施工。就我国当前橡胶材料的进口情况来看，每年有七成的橡胶材料用于汽车轮胎的制作，废旧轮胎则可用于改性沥青材料的生产。据2020年的相关数据分析，橡胶轮胎的年生产量已经大于1 亿条，且每年都在增加。预计2030年，轮胎的年生产量可达2.21 亿条。鉴于此，将废旧轮胎作为改性沥青的原材料是可行的，能为资源的高效利用提供有力保障。

7 结语

由以上论述可以看出，采用橡胶粉复合改性沥青材料进行高速公路的路面施工，确实有着比较突出的现实价值，其所呈现出的优势极为显著。这样的材料施工能够极大程度地提升路面工程的性能，且有助于生态环境建设的高效推进。鉴于此，应不断加强对橡胶粉复合改性沥青材料的研究，并推广应用，为我国的生态文明建设以及高速公路等工程建设提供强有力的支持，为我国的经济建设以及社会发展提供基础性的保障。