賴威+廖龍
摘 要: 采用橡膠瀝青,不但可以改善瀝青的高低溫性能,減緩瀝青路面的老化,提高車輛的行駛安全和道路使用壽命,還可為廢舊橡膠的回收利用、保護環(huán)境做出貢獻。因此,廢舊膠粉瀝青的研究與應(yīng)用越來越受到材料應(yīng)用和公路科技工作者的關(guān)注。為此,本文主要對公路路面施工中橡膠瀝青混凝土的作用機理、施工準備及技術(shù)應(yīng)用進行了分析與探究。
關(guān)鍵詞: 橡膠瀝青砼技術(shù);公路路面;施工工藝
瀝青路面因其行駛舒適、噪聲小、路面施工周期短等優(yōu)勢占據(jù)了我國當(dāng)前道路路面90%以上的份額,但因瀝青材料的感溫特性,瀝青路面易出現(xiàn)高溫軟化、低溫開裂等病害,嚴重影響了瀝青路面的使用壽命和通車能力。隨著我國人民生活水平的提高和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,汽車工業(yè)飛速發(fā)展,汽車保有量逐年迅速增加。我國將面臨目前國外發(fā)達國家早己遇到的大量廢舊輪胎的處理問題。將廢舊輪胎應(yīng)用于橡膠瀝青不僅可以大量消耗這些固體廢棄物,解決社會的環(huán)保問題,改善人民的生活質(zhì)量,而且將有助于改善瀝青路面質(zhì)量,節(jié)約建設(shè)投資。
一、橡膠瀝青的作用機理
橡膠瀝青是指將廢舊輪胎原質(zhì)進行橡膠粉粒加工,根據(jù)相應(yīng)粗細級配比例組合,并進行各種高聚合物改性劑的摻加,同時在充分拌和高溫情況下,一般溫度需控制在180攝氏度以上,隨后和基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。因橡膠瀝青具備高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性等特點,在公路結(jié)構(gòu)應(yīng)力吸收層與表面層內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。
作為一種理想的環(huán)保型路面材料,高溫情況下,橡膠瀝青具有較高彈性與較強彈性恢復(fù)能力,其是路面抗變形能力與抗疲勞開裂能力改善的重要保障。同時,因其具備良好的高低溫性能,可對瀝青對溫度的敏感性進行有效降低。橡膠瀝青材料的運用不僅能夠保護環(huán)境,降低自然資源浪費,還能夠?qū)θ祟惿姝h(huán)境進行有效改善。根據(jù)橡膠瀝青應(yīng)用范圍不同,其特點也有所不同,具體內(nèi)容如下:
橡膠瀝青應(yīng)力吸收層:在橡膠瀝青層上均勻鋪滿單一粒徑的石料,通過膠輪壓路機嵌擠碾壓施工,擠壓橡膠瀝青高度為石料3/4時,可形成石料嵌鎖,以此構(gòu)成結(jié)構(gòu)性支撐,這種情況下形成的碎石封層模式路面就被稱為橡膠瀝青應(yīng)力吸收層。該材料具有良好的抗反射裂縫能力、抗水損壞能力及粘結(jié)作用。
橡膠瀝青混合料表面層:相比一般瀝青混合料,橡膠瀝青混合料瀝青用量較高,通常約為7.5%。經(jīng)長期應(yīng)用,橡膠瀝青已形成2個不同級配混合料。
二、公路路面橡膠瀝青混凝土施工準備
某公路工程總長度為177.5公里,其主線路面大部分攤鋪材料為橡膠瀝青,與一般公路相比,該工程路面彈性增加、使用年限增多,并具有良好的抗高溫、重荷能力,能夠有效提升行車舒適度。
1、配置機械設(shè)備
AR15橡膠瀝青加工設(shè)備:1臺橡膠瀝青反應(yīng)釜、1套控制室、1套快速升溫裝置、1套攪拌裝置等。
瀝青拌和機械:LB2000型瀝青拌和站1套。選取試拌等方式對瀝青混合料各項參數(shù)加以確定,遵循配合比進行冷料進料,根據(jù)生產(chǎn)配合比確定熱料倉,每小時冷料上料速度為160t。
灑布設(shè)備:選取橡膠瀝青專用灑布車作為橡膠瀝青灑布車輛,其加熱溫度可超過190攝氏度。
攤鋪、碾壓設(shè)備:選取6.25米攤鋪寬度的ABG423攤鋪機進行施工,超車道攤鋪施工中,可選取4.25米攤鋪寬度的2.5到3米為其攤鋪速度ABG325攤鋪機進行施工,2.5到3米之間為攤鋪速度。碾壓施工時,可選取HDO120v型振蕩壓路機1臺、DD110型壓路機2臺、MRT302型膠輪壓路機2臺。
2、施工材料選擇
瀝青:根據(jù)工程實際狀況,可選取AH-70基質(zhì)瀝青作為主要施工材料,其各項性能需與設(shè)計要求相符。
集料:粗集料多于細集料為AR-AC13橡膠瀝青混合料集料的特點,為此石料可選取堅固、針片狀小含量、黏附性良好的材料。如選取緩凝水泥作為填料,以此對瀝青、石料黏附性有效提升。
橡膠粉:羽絮狀為廢舊輪胎橡膠粉表面形狀,其結(jié)構(gòu)對橡膠、瀝青吸附十分有利。
三、公路路面施工中橡膠瀝青混凝土技術(shù)的應(yīng)用
1、拌和、運輸橡膠瀝青混合料
該公路工程選取LR2000型瀝青混凝土拌合樓,篩網(wǎng)安設(shè)對混合料級配穩(wěn)定性、經(jīng)濟性起決定作用。18、11、6、3毫米分別為熱料倉篩網(wǎng)孔徑的選擇,混合料內(nèi)粗集料具有較大比例,為此,必須對拌和樓內(nèi)冷料上料速度、熱料倉料位進行嚴格控制,做好平衡工作。60秒為拌和周期,其中8秒為干拌時間、40秒為濕拌時間,要求瀝青混合料拌和完成不得出現(xiàn)花白料,必須具備良好均勻性。180到190攝氏度為瀝青加熱溫度、190到200攝氏度為礦料加熱溫度,應(yīng)在185攝氏度內(nèi)有效控制混合料出廠溫度。通常選取噸位較大的自卸車輛作為混合料運輸車,并做好保溫措施。為確保攤鋪施工連續(xù)性,要求現(xiàn)場等待卸料的車輛必須在5輛以上。
2、攤鋪橡膠瀝青混合料
橡膠瀝青混合料溫度較低則碾壓施工難易進行,為確保路面具有良好的平整性,應(yīng)確保不間斷攤鋪施工。根據(jù)工程施工具體情況,可先將上面層瀝青混合料卸下,攤鋪機受料倉通過轉(zhuǎn)運車運送混合料,并徹底卸料,隨后將中面層瀝青混合料卸除,通過轉(zhuǎn)運車向攤鋪機下受料倉運送,即將裝滿下受倉時,即可攤鋪作業(yè)。攤鋪施工中,需對攤鋪厚度檢測頻率適當(dāng)加大,先將中面層攤鋪厚度、橫坡等進行詳細檢查,并做好調(diào)整工作。如提高中面層熨平板高度,可人工調(diào)整工作仰角及上面層熨平板,以此保證攤鋪總厚度等符合設(shè)計規(guī)定。人工調(diào)整時所需完成的攤鋪長度為10米,并利用攤鋪機電子液壓裝置對工作仰角加以控制。
3、碾壓橡膠瀝青混合料
橡膠瀝青混凝土碾壓溫度的多少直接影響著橡膠瀝青的黏度,隨著黏度的增加,其碾壓溫度也會不斷提升。通常情況下,170、135、90攝氏度分別為橡膠瀝青混合料初壓、復(fù)壓與重要溫度的最小值。鋼輪壓路機作為初壓施工機械,其碾壓順序為由外到內(nèi),速度則需控制在每分鐘25到33米之間,緊隨攤鋪機械從低到高實行2遍靜壓。選取膠輪壓路機作為復(fù)壓施工機械設(shè)備,速度每分鐘需控制在58到75米,碾壓次數(shù)定為2次。最后選取鋼輪壓路機作為最終碾壓施工的主要機械,速度可控制在每分鐘33到50米之間,碾壓方式為靜壓,遍數(shù)為2遍。
4、施工接縫處理
第一,縱向施工縫處理??v向接縫可選取2臺攤鋪機連成梯隊聯(lián)合施工,前面完成攤鋪的混合料應(yīng)預(yù)留一定寬度不進行碾壓,通常為10到20厘米寬,并將其作為后高程基準面,重疊位置寬度為5到10厘米,通過熱接縫方式進行跨接縫碾壓施工,以此將縫跡消除,15厘米為上下層縱縫錯開最小寬度。
第二,橫向施工縫處理。通常選取平接縫的方式處理橫向接縫。沿縱向方向選取直尺(3米長度)進行施工,懸臂狀為攤鋪段端部直尺形狀,接縫位置由攤鋪層、直尺脫離接觸位置確定,并通過鋸縫機整平鏟除。連續(xù)攤鋪施工中,需清理干凈攤鋪層鋸切時存留的灰漿,并進行一定量粘層瀝青的涂抹,由接縫位置利用攤鋪機熨平板進行攤鋪。碾壓施工中橫向壓實可選取鋼筒式壓路機,由先鋪路面上跨縫向新鋪面層轉(zhuǎn)移。
四、結(jié)束語
綜上所述,伴隨國民經(jīng)濟的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進步,橡膠瀝青路面在公路工程建設(shè)中運用愈加廣泛。該施工工藝的應(yīng)用可有效提升抗疲勞能力、降低成本,是公路使用年限延長的重要途徑。
參考文獻
[1] 朱文琪,劉松,黃繼業(yè),施力. 湖北武麻高速公路橡膠瀝青路面設(shè)計與應(yīng)用[J]. 交通科技. 2011(06).
[2] 楊陽. 遼開高速公路橡膠瀝青技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J]. 遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報. 2011(03).
[3] 傅立歡,言明忠,蔡加忠. 公路的橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計及施工[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011(04).
[4] 王偉明,吳曠懷,孟繁冰,楊國良. Sasobit對溫拌橡膠瀝青及瀝青混合料高溫性能影響[J]. 廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03).endprint