公路橡胶沥青混凝土关键技术研究

温家龙

（赣州市公路发展中心信丰分中心，江西信丰331600）

0 引言

在公路项目施工阶段，橡胶沥青混凝土技术属于一种常用且重要的技术。该技术应用能够综合利用原始老旧材料进行工艺改良，可以实现能源节约的目标。所以，在公路橡胶沥青混凝土技术应用时，要做好技术工艺过程的控制，推进工程项目的不断发展。

1 橡胶沥青路面施工的特点

橡胶沥青混凝土在生产、加工制造环节，普遍应用间歇搅拌处理的方式。为了使材料性能达到合格标准，必须加强温度的控制。经过多年经验总结发现，温度控制在180～190oC 之间即可满足要求。如果沥青材料内加入的橡胶颗粒相对较大，可以适当升高温度，但是也不能过高，否则容易出现老化的问题。在橡胶沥青材料的生产环节，为了保证材料的质量稳定性，必须按照手工标准进行抽样检测。橡胶沥青混合料在制作完成之后，尽量在一天的时间内使用完毕，如果时间过长容易导致性能下降，给工程的质量产生不利的影响。如果橡胶沥青材料制作结束后，存储的时间比较长，应该根据实际应用的需要进行性能指标的检测，发现失效后需要进行必要的处理，然后再进行质量参数的控制，只有全都符合要求，才能投入工程施工，否则应废弃[1]。

2 橡胶沥青混合料材料的要求

橡胶沥青混合料的要求包括几个方面。

一是橡胶沥青材料使用时，要做好质量管控。将材料运输到现场时，应该做好性能指标的检测工作，如果只是凭借厂商提供的质量报告难以说明材料的性能是否合格，必须进行检测。

二是橡胶沥青材料中，选择使用合格的石料，最佳的材料为玄武岩，通过过筛的方式确定合适的粒径，把同规格、类型的集料混合到一起，并进行有序的存放和管理。

三是橡胶沥青混合料生产环节，如果选择使用废弃轮胎作为制作材料，尽量使用大型卡车等重载轮胎，比如斜交胎，并在高温条件下碎化处理，以满足材料的使用要求。

四是橡胶碎屑在干燥度合格、没有污染的情况下，同时保证沥青和骨料在混合时能够自由流动不发泡，为了避免橡胶和沥青材料黏合，需要在混合料中加入必要的碳酸钙、滑石粉等材料，保证橡胶屑的含量不超过3%。

五是除了橡胶屑以外，基础沥青材料也必须符合国家标准要求，反应温度控制在190～218oC，两者反应时间为45min 以上。

六是在对粗集料和细集料进行质量检测时，应严格执行国家标准要求，粗集料最好选择应用技术合格的石料，使用玄武岩材料，细集料则最好使用石屑或者石灰岩加工的材料。

七是施工中使用的填料也必须符合国家标准，不可使用粉煤灰或者拌和机而产生的粉尘。

3 工程概况

3.1 试验路段概况

某城市道路为新建设的基础设施项目，经过地质勘查发现，该地区分布的地下水类型为潜水，但是依然有部分地区分布着上层水，季节性的冻土标准在0.58m 以下。经过现场的勘察，设计人员综合分析了面层、基层、垫层结构的特点，对各种材料进行优化配比设计，最终选择应用半刚性基层的设计方案。结合实际需要，选择合适的施工方案，以提高设计水平，要求路面结构的力学性能以及各项指标都符合要求，对于提高总体的运行效果产生积极的推动作用。

3.2 沥青混合料的配合比设计

3.2.1 原材料

（1）集料的选择

集料是橡胶沥青混合料的关键组成部分，其必须达到干燥、无杂质、洁净、硬度高等要求，且内部无有害性物质。集料表面粗糙度应选择棱角好、没有细长颗粒的材料，尽量选择扁平状的集料材料。该工程项目中，使用的集料类型为六种，各种材料的性能参数和指标都符合工程的要求。原材料内优选憎水性的材料，且表面没有黏附部分夹层的结构形式，否则将无法投入工程中使用，特别是集料和沥青之间的作用。如果材料选择不当，容易导致材料发生松散的情况，粗细集料对于破碎面有较高要求，需要加强控制才能符合工程要求[2]。

（2）填料的选择

矿料、水泥、消石灰等都是橡胶沥青混合料的填料，为了使得骨料的碱性符合要求，一般来说选择消石灰、水泥的效果较好，可以适当增加pH 值。其中，矿料含量的1%～3%替换为消石灰的情况下，把矿粉全部替换为水泥。矿粉材料必须达到洁净度标准，整体材料的干燥性良好，流动性符合要求，确保从矿仓内可以及时流出，且不可有黏土等杂质类型。

（3）石灰

在该沥青路面施工中，基层结构的石灰材料必须进行质量检测，要从物理、化学两个方面进行试验检测分析，确保技术指标符合要求。

（4）水泥

该试验路基层混合料的水泥强度为42.5MPa。

（5）基质沥青

选择符合此次工程需要的SBS 改性沥青材料制作橡胶沥青混合料，对于性能进行检测与分析，确保技术指标符合要求。

（6）胶粉

当前，我国的橡胶沥青材料中橡胶粉的制作主要有两种来源。

其一，废旧橡胶轮胎。

其二，天然橡胶含量比较高的橡胶肥料。普遍应用的是废旧轮胎。经过检测发现，天然橡胶材料的性能指标要高于合成橡胶，因此在试验中选择应用天然橡胶材料。经过多方面分析，还要从改性结果、加工难易程度、造价等方面进行分析，最终选择使用常温粉碎的工艺方式。胶粉粒径的材料分部状况对于工艺性能影响比较多，且废钢丝、纤维等位置也会给橡胶沥青的功能产生影响，必须重视这一点。胶粉材料的技术指标要进行检测与分析，以符合工程要求，确保橡胶沥青混合料的性能合格[3]。

（7）纤维

在橡胶沥青材料中，胶浆是影响性能的重要材料，如果温度较高容易导致性能下降。为了解决这一问题，应该在材料内加入必要的纤维材料以保证其运行的效果。但是这种方案并不能适应全部的情况，在加入之前应该综合分析沥青材料的黏度。最终是否添加和添加的比例都要根据试验情况确定，不能盲目添加。

3.2.2 目标配合比设计

配合比的设计关系到橡胶沥青混合料的性能和工程的质量，所以必须重视该环节的工作，消除一切可能产生的影响因素，保证材料的配比符合要求。集料的选择种类较多，不同粒径的材料占比是不同的。先选择一种配比参数，然后进行橡胶沥青混合料参数的试验论证分析，保证橡胶材料能够全部把集料包裹起来，才能达到合格标准。橡胶混合料的搅拌制作方式主要分为干拌、湿拌，分别是15s、45s。拌和时，保证材料温度在180～190oC 之间。制作完成的橡胶混合料其温度处于175～185oC 之间即为合格，否则将会给材料的性能产生影响。

4 橡胶沥青混合料的施工

4.1 橡胶沥青的生产

在橡胶沥青混合料的搅拌制作阶段，应做好改性温度、反应时间等指标参数的控制，这些会对混合料的性能产生直接影响。沥青混合料的加工时间控制也非常关键，一般不会超过4h，且材料的温度在加热时保持在180～190oC 之间。如果总加工时间超出规定的时间，应该再次进行测试，保证橡胶沥青混合料的性能达到标准要求。橡胶沥青固体材料在沥青材料内进行膨胀，发生开裂、烧蚀的问题，这样容易导致黏性下降。如果存储的时间较长，加热之前应加入10%的橡胶粉，在规定温度的条件下搅拌1h，温度在185～190oC 之间，保证性能稳定、技术规格符合要求[4]。

4.2 混合料的生产

混合料按照目标级配的参数生产之后，并不能直接应用到工程中，还应采取措施防止高温动稳定性的干扰和影响，做好相应的试验检测工作，要求测定后动稳定度应该超过50 次/s。

4.3 混合料的运输与施工

4.3.1 装料与运送

混合料从存储箱转移到运输车辆之后，容易发生颗粒分离的情况，其主要应对措施缩小排放口与托架距离，通常情况下，控制在50cm 左右即可。一般来说，要随时调整卡车的位置，以保证混合料的分布更加均匀。在装载时，要按照前、中、后的位置进行均匀的装载，保证橡胶沥青混合料的性能不会受到任何的影响。在运输时应该做好温度的控制，确保温度处于合理的范围内。为达到这一要求，需要给车厢表面覆盖一层篷布，保证全部混合料遮盖处理。

4.3.2 转运

为使施工环节温度变化合理且材料分离不超出规定，应该尽量将运输车辆内混合料倒入转运车辆中，车辆再次充分混合，以达到材料性能标准要求。

4.3.3 摊铺

在摊铺施工开始前，预留1h 的时间，通过预热熨平板、分料器等设施，保证材料的温度在100oC 以上。在橡胶沥青混合料的摊铺施工阶段，应确保环境温度符合要求，不会因为温度下降而影响材料的性能质量。如果施工中遇到大风、降雨、降雪等不良天气，禁止进行强行作业，具备合理条件才能进行施工。

4.3.4 碾压

碾压施工环节的顺序为初压、复压、终压。在不同碾压阶段，其要点和标准是不同的，主要的区别就是使用的碾压机械设备的不同，且碾压的技术指标有差异。对于温度控制来说，应该保证其均匀性符合要求，前后两辆车以梯队方式开展作业，保持距离在20m 以内。在初压环节，温度的控制非常重要，要确保温度超过155oC。为了防止热量流失，施工环节应该尽量缩短压路机和摊铺机的距离。最初的碾压环节，沥青混合料的控制尤为重要，应先以高频、低振的方式开展碾压施工。在初压之后立即进行复压施工，温度保持在135oC 以上，且要保持连续性碾压施工。此时应用2 台12t 的振动压路机同时施工，按照技术标准要求进行振动频率和振幅的控制，以确保压实效果和质量合格。终压施工阶段应用的是2 台26t 钢轮压路机同时施工，对沥青混合料进行2 遍碾压，最终以表面没有轮迹的情况为合格标准。终压施工结束后，要做好路面温度的检测，确保其≥90oC 即可。

5 公路工程沥青混凝土路面施工的注意事项

5.1 控制原材料的质量

公路路面结构应用沥青材料进行施工，必须考虑到气候环境、交通通行量、混合料形式等多种因素，保证沥青型号符合要求。沥青混凝土面层结构的粗集料应该达到洁净、无风化、无杂质的标准要求，最好选择应用颗粒良好、抗冲击性好、硬度较高的石料制作。细集料的要求也比较高，同样需要达到无杂质、无风化、干燥、洁净的要求，可以使用天然砂、人工砂、石屑等进行制作，其棱角一般要高出材料内摩阻角，所以细集料应该做好颗粒的控制，满足黏附性要求[5]。

5.2 技术的控制

基层和垫层的性能控制最为重要，强度以及稳定性都应符合工程的要求，切实提升路面的抗荷载性能。应根据材料的性能做好搅拌环节的控制，达到均匀性的要求，保证基层结构强度性能合格。在基层与垫层结构施工中，压实施工是关键阶段，要保证压实性能合格。

5.3 做好沥青混合料碾压施工

在公路沥青路面施工环节，加强碾压施工环节的控制，对于提高工程和质量水平有重要的影响。一般来说，碾压要经过初压、复压、终压的环节进行碾压施工。碾压施工环节，要做好几个方面的控制。一是碾压施工时必须做好温度的控制:二是选择合适的压实设备，做好压实技术参数的控制，尤其是速度、车辆重量等。三是加强碾压遍数的控制。在混合料的碾压施工环节，一般都会存在过压或者压实不足等问题;目前市场上的沥青路面缺陷问题较多，从使用情况分析，主要是波浪、横缝跳车、密实度不足、松散等问题，这些问题的存在会给工程的运行产生不良影响。路面波浪是因沥青混合料硬度不足或者温度不合适而导致的，所以加强这两个方面的控制尤为重要。

6 结语

综上所述，公路橡胶沥青混凝土施工对于提高路面运行性能和标准有着重要作用，在施工中加强各个环节的控制，选择合适的施工技术，保证橡胶沥青混合料的性能达标，可以满足公路的运行需要，提高交通运行水平，为交通领域全面发展奠定基础。