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【摘要】結合工程實例對廢膠粉改性瀝青施工技術進行了研究，詳細介紹了橡膠瀝青施工工藝和質量控制方法。通過試驗路段進行高低溫性能試驗，得出以下結論：在車轍試驗中，橡膠瀝青動穩定度平均值為2042次/mm，基質瀝青動穩定度平均值為983次/mm，說明橡膠瀝青高溫條件下更為穩定，且在低溫條件下橡膠瀝青混合料的抗彎拉強度和彎曲應變更好。
【關鍵詞】廢舊膠粉；車轍試驗；低溫彎曲試驗；施工工藝
1引言
廢舊輪胎屬于聚合物材料，其主要處理方式是通過填埋降解或焚燒處理，但該2項方法不可避免會對環境產生損害，不符合我國當前綠色發展的理念。因此，為了解決數以萬計的廢舊輪胎，采用合適的方法進行回收顯得十分必要[1]。橡膠瀝青是通過將廢舊胎粉摻入瀝青中改性后得到的一種新型瀝青，該瀝青用于路面后不僅提高了道路的各方面性能，而且由于采用廢舊胎粉的原因使得價格較為低廉，十分適用于道路工程中。
2工程概況
某高速公路全線長186km，道路路面結構類型以瀝青混凝土路面為主，合同標段K21+000~K24+260由于當地氣候條件要求，對路面的低溫性能、高溫性能具有一定要求，考慮到工程成本與各改性瀝青性能后，決定采用橡膠改性瀝青作為該路段路面表面層材料。
3施工原材料
3.1廢舊膠粉
對于我國早期道路橡膠瀝青路面常采用天然橡膠作為基質瀝青摻入材料，采用天然橡膠的主要原因是其天然橡膠含量高，摻入后能夠充分提升基質瀝青各方面的性能，由于天然橡膠產量短缺和考慮回收廢舊輪胎的原因，目前常以廢舊膠粉作為摻入材料，因此，在進行基質瀝青改性前，需要對廢舊膠粉的天然橡膠、炭黑和橡膠烴含量進行相關檢測，滿足要求的廢舊膠粉方可用于工程。同時在對廢舊胎粉進行摻入時，需要控制其粒徑在350μm左右。
3.2瀝青
根據DG/TJ08-2109—2012《橡膠瀝青路面技術規范》要求，摻加膠粉的基質瀝青應選用70#瀝青作為原材料，同時對于基質瀝青的三大指標（針入度、軟化點、延度）、60℃動力黏度等指標進行相關要求，項目所選用的橡膠瀝青技術指標見表1。
3.3集料
本項目工程在粗集料的選擇上考慮到當地玄武巖礦石豐富，以玄武巖碎石作為混合料主要材料，以石灰巖作為細集料。同時在集料的拌和時需要對集料的粒徑進行控制，粒徑過大的碎石應當及時剔除。項目選用粗集料性能見表2。
4施工工藝
4.1橡膠瀝青混合料的制備
橡膠瀝青的制備工藝主要有干法生產和濕法生產2種制備方式。采用干法工藝時，是通過在攪拌鍋中按比例依次加入廢舊膠粉、熱骨料和熱瀝青直接進行攪拌。該方法操作簡單，但其改性效果較差。濕法工藝是先將廢舊膠粉加入熱瀝青中對熱瀝青進行改性得到橡膠瀝青，在通過拌和站的拌和設備對改性后的瀝青與熱骨料進行拌和，制備得到橡膠瀝青混合料。由于該項目工程量較大，應當采用拌和站間歇式拌和機拌和，保證出料量能夠滿足施工要求。當天生產的橡膠瀝青混合料應當及時使用，若需要進行存儲，需要將混合料的溫度降至150℃左右[2]。
4.2混合料的運輸
混合料的運輸應當采用大噸位自卸卡車進行運料，運料車應當保證數量能夠與施工現場作業速度相適應，確保攤鋪機作業時有至少2臺卡車在等待卸料，同時對等待卸料的混合料逐車進行溫度檢驗。此外，在卸料時運料車應當停在攤鋪機前等候，由攤鋪機頂住后方可緩慢卸料，若出現混合料黏結車廂，現場施工人員應當及時處理，防止影響下一車混合料性能。
4.3混合料的鋪筑
根據橡膠瀝青路面技術規范要求，本項目路面鋪筑所采用的攤鋪機為履帶式，攤鋪時控制混合料溫度在165℃以上。為了防止混合料的離析，考慮到路幅寬度超過7m，采用多臺攤鋪機梯隊聯合攤鋪。攤鋪時，控制攤鋪機速度、松鋪系數一致。此外，攤鋪過程中需要安排固定的施工員對已經鋪筑完畢的路段進行厚度、拱度、橫坡的檢測，若有不滿足要求部位需要及時返工處理。
4.4混合料的整形與碾壓
為了避免溫度下降過快導致混合料難以壓實，需要在對相關指標進行檢驗合格后及時對已鋪筑完畢的路段進行碾壓。初壓前需要保證混合料溫度在160℃，終壓完成需要保證混合料在90℃以上，方可確保橡膠瀝青混合料的壓實度。由于與常規瀝青混合料不同，該混合料中橡膠含量高，在使用膠輪壓路機時會產生混合料被壓路機輪胎帶走的情況，因此，在碾壓時采用鋼輪壓路機碾壓[3]。
5試驗路段性能檢驗
5.1高溫穩定性
瀝青路面車轍病害產生的主要原因有混合料中瀝青含量過高導致混合料中自由瀝青偏多；瀝青混合料在高溫條件下較為容易產生流動變形。此外，瀝青材料本身黏度小，對集料的約束能力差同樣會造成車轍病害。研究表明，當采用橡膠瀝青混合料作為路面層材料時，由于橡膠瀝青本身黏度大，在良好的施工條件下能夠充分維持路面高溫穩定。為了驗證試驗路段的高溫穩定性，通過實驗室制備車轍試件進行動穩定度試驗，試驗結果見表3。根據基質瀝青與橡膠瀝青混合料車轍試驗結果可知，2種瀝青混合料動穩定度的平均值結果分別為2042次/mm和983次/mm，均滿足規范對于高溫穩定性的要求。此外，橡膠瀝青混合料動穩定度結果為基質瀝青動穩定度結果的2倍，在相同行走時間下，橡膠瀝青變形量均小于基質瀝青，說明橡膠瀝青混合料高溫性能優于基質瀝青混合料。
5.2低溫抗裂性
低溫抗裂性表征道路在低溫環境或溫度持續下降環境中維持材料本身穩定的能力。為了驗證橡膠瀝青混合料低溫性能，項目通過低溫彎曲應變試驗對橡膠瀝青混合料進行評價。對比2種混合料低溫彎曲試驗結果可知，2種混合料低溫性能均滿足規范要求，但橡膠瀝青混合料在抗彎拉強度與彎曲應變均優于基質瀝青混合料。
6結語
結合某高速公路實際工程對廢膠粉改性瀝青技術進行了研究，詳細介紹了橡膠瀝青混合料的施工工藝，通過對試驗路段進行高低溫試驗得出以下結論：1）在相同行走時間下，橡膠瀝青變形量均小于基質瀝青變形量。同時，橡膠瀝青混合料動穩定度結果為基質瀝青動穩定度結果的2倍，說明橡膠瀝青混合料高溫性能優于基質瀝青混合料高溫性能。2）2種瀝青混合料低溫性能均滿足規范要求，但橡膠瀝青混合料在抗彎拉強度與彎曲應變均優于基質瀝青混合料。
作者：甄建平 單位：張家口市公路工程管理處