橡胶沥青技术在公路路面中的应用

郭秀清

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，河北 石家庄 050000）

一、引言

我国废弃轮胎数量逐年增加，而橡胶沥青技术不仅可以利用废弃轮胎达到经济环保的目的，还可以增强传统沥青路面使用性能和安全性能。本文依托实际工程，在试验路段选择普通基质沥青与不同橡胶粉掺加量的橡胶沥青进行摊铺，对比了普通基质沥青与橡胶沥青性能指标，研究总结了橡胶沥青技术在公路路面中的使用效果，对推动橡胶沥青技术的使用具有重要意义。

二、橡胶沥青性能指标

使用无橡胶粉掺加沥青、橡胶粉掺加为5%沥青、橡胶粉掺加为10%沥青、橡胶粉掺加为15%沥青以及橡胶粉掺加为20%沥青，分别将5组不同橡胶粉掺加量的橡胶沥青记为A组、B组、C组、D组和E组，依次检测5组沥青的性能指标，结果如表1所示。

表1.5种不同橡胶粉掺加量橡胶沥青性能指标检测结果

由表1可知，橡胶沥青比普通沥青针入度明显降低，而延度与软化点得到增加，由B组、C组、D组到E组试验数据改变可知：随着橡胶粉掺加量增加，橡胶沥青延度与软化点增大，针入度减小。此外，B组、C组、D组和E组橡胶沥青的延度与软化点明显高于A组普通沥青，而B组、C组、D组和E组橡胶沥青与A组普通沥青相比，针入度明显降低，这是因为橡胶粉自身的物理特性，在高温情况下橡胶颗粒重新排列，通过渗透与扩散作用进入沥青胶体中，沥青胶体逐渐黏稠，沥青质含量缓慢增加。因此，橡胶沥青相对于普通基质沥青性能得到提高，在试验路段铺筑过程中沥青应当首选橡胶沥青。

三、工程实践

（一）工程概况

某设计施工沥青公路路段，其设计路基宽度为12m，路面上面层采用3cm的橡胶沥青混凝土摊铺，路面下面层采用5cm的沥青混凝土和35cm的水泥碎石基层摊铺。

（二）施工工艺

1.施工前准备

工程施工前，首先根据试验要求分别掺加占比为5%、10%、15%和20%的橡胶粉，制备B组、C组、D组和E组4组橡胶沥青，将未添加橡胶粉的普通基质沥青设为对照组。铺筑试验路段集料依照规范选择满足要求的玄武岩，并保证5组橡胶沥青的集料配合比完全相同。此外，工程施工前需要保证基层路面干净整洁，防止表面碎屑影响橡胶沥青黏附性能。

2.施工作业

在基层路面划分5个不同区域，分别记为A区、B区、C区、D区和E区，将A组普通基质沥青均匀铺筑在基层A区域上，B组、C组、D组和E组4组不同橡胶沥青，均匀铺筑在基层B区、C区、D区和E区域上，随后采用碾压机进行碾压作业，确保碾压机匀速缓慢行驶，防止损坏新铺筑路面，碾压机车速控制在20km/h为最佳。

3.施工后养护

完成路面摊铺工作后，在路面适当洒水和铺养生布进行7天的养护工作。养护完成后，在A区、B区、C区、D区和E区5个路面区域，随机选点，钻芯取样，检测A组、B组、C组、D组和E组5组不同橡胶沥青路面性能。

（三）性能检测

1.高温稳定性能

为探究橡胶沥青与普通基质沥青对路面高温稳定性能的影响关系。试验路段5个区域由A组、B组、C组、D组和E组5种不同橡胶沥青混合料铺筑而成，分别在A区、B区、C区、D区和E区5个路面区域随机选取5个点，在布点位置处钻取25个试样。再对试样进行马歇尔稳定度试验、浸水48h稳定度试验以及动稳定度试验，5种不同橡胶粉掺加量橡胶沥青试验结果如表2所示。

表2.5种不同橡胶粉掺加量橡胶沥青试验结果

由表2可知，橡胶沥青较普通基质沥青铺筑路面能够有效提高路面高温稳定性能，且随着橡胶粉掺加量的增加，橡胶沥青路面高温稳定性能缓慢提高。B组、C组、D组和E组钻芯试样马歇尔稳定度、浸水48h稳定度与动稳定度明显高于A组，这是由于橡胶沥青较普通基质沥青黏度更大，能够增加集料颗粒表面与沥青之间黏结力，进而改善橡胶沥青混合料强度与硬度，沥青路面高温稳定性能得到有效提高。B组、C组、D组和E组钻芯试样马歇尔稳定度、浸水48h稳定度与动稳定度缓慢增加，说明随着橡胶粉掺加量的增加，路面高温稳定性也会增强。因此，可以选择橡胶沥青铺筑沥青路面，根据工程成本与沥青路面性能施工规范要求，合理选择橡胶粉掺加量。

2.水稳定性能

水稳定性能关乎沥青道路汽车安全性，为探究橡胶沥青与普通基质沥青对路面水稳定性能的影响关系。试验路段5个区域由A组、B组、C组、D组和E组5种不同橡胶沥青混合料铺筑而成，分别在A区、B区、C区、D区和E区5个路面区域随机选取5个点，在布点位置处钻取25个试样。在实验室内，对钻芯试样进行冻融劈裂试验，试验结果如表3所示。

表3.5种不同橡胶粉掺加量橡胶沥青冻融劈裂试验结果

由表3可知，橡胶沥青较普通基质沥青铺筑路面能够有效提高路面水稳定性能，且随着橡胶粉掺加量的增加，橡胶沥青路面水稳定性能先缓慢提高再降低。B组、C组、D组和E组钻芯试样冻融残余强度明显高于A组，这是由于普通基质沥青路面水进入沥青混合料中，会降低沥青混合料强度和硬度，进而降低沥青路面水稳定性能，而橡胶沥青比普通沥青黏附性更好，集料不易剥落，因此橡胶沥青路面水稳定性能高于普通沥青路面。

四、结语

橡胶沥青技术不仅可以利用废弃轮胎达到经济环保的目的，还可以增强传统沥青路面使用性能和安全性能。为探究橡胶沥青技术在公路路面中的应用，本文依托实际工程，对比分析了普通基质沥青与橡胶沥青性能指标，通过在试验路段摊铺普通基质沥青与不同橡胶粉掺加量的橡胶沥青，检测沥青路面性能，研究结果表明：橡胶沥青针入度低于普通基质沥青，延度与软化点高于普通基质沥青，在橡胶粉掺加量增加后，E组橡胶沥青性能最好；橡胶沥青能够提高路面高温稳定性能，橡胶粉掺加量增加后，E区域沥青路面高温稳定性能最好；橡胶沥青能够有效提高路面水稳定性能，且随着橡胶粉掺加量的增加，D区域沥青路面水稳定性能最好。