(武漢市公路勘察設(shè)計(jì)院， 湖北 武漢 430000）

橡膠瀝青（AR）是輪胎橡膠粉在充分拌合的高溫條件下（180℃以上）與瀝青熔脹反應(yīng)得到的改性瀝青膠結(jié)材料。

橡膠瀝青起源于上世紀(jì)60年代初期，經(jīng)過近50年的發(fā)展應(yīng)用證明，把橡膠瀝青應(yīng)用于道路工程中，可以在提高道路各種使用性能的同時(shí)，大大降低建造成本與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，并同時(shí)還可降低行車噪音提高居民生活質(zhì)量。而且，橡膠瀝青生產(chǎn)可環(huán)保利用廢舊輪胎，符合我國(guó)提倡的“建立節(jié)約型社會(huì)”、“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“節(jié)能減排”等政策。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)廢舊輪胎年總量已超過一億條,以后以每年12%的速度增加,預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到2.21億條。無害化、資源化充分利用這些廢輪胎，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、緩解環(huán)境和橡膠資源匱乏帶來的壓力，將起到積極的作用。同時(shí)將它應(yīng)用于瀝青路面工程中，更是有著巨大的環(huán)保意義。

1 橡膠瀝青間斷級(jí)配混合料性能

間斷級(jí)配瀝青混合料：指礦料級(jí)配中缺少 1個(gè)或幾個(gè)檔次而形成的級(jí)配的瀝青混合料。相比于基質(zhì)瀝青，橡膠瀝青間斷級(jí)配路面有以下性能特點(diǎn)：

（1）足夠的高溫穩(wěn)定性

在橡膠瀝青中，由于橡膠粉的加入，能夠明顯地增加瀝青的粘度，從而顯著地提高抗高溫變形能力。經(jīng)過橡膠瀝青和普通瀝青常規(guī)性能的比較，橡膠瀝青177℃旋轉(zhuǎn)粘度提高10多倍，針入度降低約16，軟化點(diǎn)提高20℃，提高幅度是相當(dāng)顯著的，膠結(jié)料本身的高溫性決定混合料的高溫性能。

（2）優(yōu)異的低溫柔韌性能

橡膠粉和基質(zhì)瀝青共煉時(shí)，主要變化是橡膠粉和基質(zhì)瀝青之間的物質(zhì)交換，基質(zhì)瀝青的輕質(zhì)成分被吸收，基質(zhì)瀝青本身的低溫柔韌性得到改善。橡膠粉來源于輪胎橡膠，其高低溫設(shè)計(jì)性能都大于基質(zhì)瀝青，甚至優(yōu)于其它改性瀝青。橡膠粉含量的增加，橡膠粉顆粒接觸并進(jìn)一步粘連的可能性增加，從而遏制低溫受拉微裂紋的發(fā)生和發(fā)展。橡膠瀝青的斷裂變形比 SBS 改性瀝青高 50～300%，低溫模量只有基質(zhì)瀝青的1/2，SBS改性瀝青的2/3。

（3）突出的抗老化和耐疲勞性能

在橡膠制作輪胎的配方中，曾加入了大量的防老化劑，包括抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、變價(jià)金屬抑制劑、紫外線吸收劑和光屏蔽劑等。而橡膠瀝青中含有大量的輪胎橡膠粉，所以其相應(yīng)的抗老化能力也得到了很大的提高，這是一般改性瀝青做不到的。加上對(duì)光屏蔽非常有效的碳黑填充劑，以及橡膠瀝青混合料較厚的膠結(jié)料膜，都會(huì)顯著地提高路面的抗老化性能。輪胎橡膠寬廣的彈性溫度工作區(qū)間和橡膠瀝青的高橡膠粉體積含量，決定了橡膠瀝青混合料是一種在很寬的溫度范圍能保持柔性特征的路面材料，進(jìn)而決定了橡膠瀝青路面擁有較好的耐疲勞、抗反射裂縫能力。

（4）優(yōu)異的抗滑性能

橡膠瀝青間斷級(jí)配混合料表面構(gòu)造可以達(dá)到SMA的水平，同時(shí)，由于橡膠顆粒的存在（交通作用下將露出路表）以及橡膠所含炭黑的作用，橡膠瀝青間斷級(jí)配路面的摩擦系數(shù)優(yōu)于SBS改性瀝青SMA。

（5）提高行車安全

橡膠中的炭黑能夠使路面黑色長(zhǎng)期保存，與標(biāo)線的對(duì)比度高，路面摩擦力增大，剎車阻力增大，提高了行車安全，尤其是在雪水路面上效果更加顯著。

2 AR混合料施工技術(shù)要點(diǎn)

橡膠瀝青混合料施工與質(zhì)量控制可參照常規(guī)瀝青混合料，橡膠瀝青混合料的施工無需增加特殊設(shè)備，主要的不同在于，由于橡膠瀝青混合料粘度較大，不宜使用輪胎壓路機(jī)，路面質(zhì)量的關(guān)鍵為各施工環(huán)節(jié)的溫度控制，以下為施工質(zhì)量溫度控制標(biāo)準(zhǔn)：

表1 橡膠瀝青混合料的施工溫度（℃）

拌和時(shí)間由試拌確定。必須使所有集料顆粒全部裹復(fù)瀝青結(jié)合料，并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎龋偘韬蜁r(shí)間控制在60～65s（其中干拌10s,濕拌38s）。

3 成本－效益

橡膠瀝青單位產(chǎn)品的成本通常會(huì)比普通的瀝青和改性瀝青為高，造成費(fèi)用增高的主要因素有以下3個(gè)方面：

（1）橡膠瀝青黏結(jié)劑的用量通常要比普通瀝青和改性瀝青高50%～60%，因而每噸混合料的材料成本會(huì)增加；

（2）橡膠瀝青黏結(jié)劑生產(chǎn)設(shè)備的購(gòu)置、安裝、拆遷、運(yùn)輸?shù)瘸跗诔杀疽謹(jǐn)偟矫繃嵒旌狭系牟牧铣杀緯?huì)增大；

（3）橡膠瀝青在生產(chǎn)過程中的能源消耗、輔助材料的消耗、人工費(fèi)用以及生產(chǎn)和管理費(fèi)用都將進(jìn)入到每噸混合料的生產(chǎn)成本中去。

就目前我國(guó)瀝青和橡膠粉的市場(chǎng)價(jià)格而言，每噸橡膠瀝青的費(fèi)用要比普通瀝青高50%～60%，比常規(guī)的改性瀝青高25%～35%.如果與改性瀝青的SMA相比，則由于SMA的黏結(jié)劑用量大體在6%左右，并且還要添加木質(zhì)纖維，兩者的成本基本上相當(dāng)?shù)摹?/p>

需要指出的是，在分析使用橡膠瀝青成本的成本－效益時(shí)，必須考慮到橡膠瀝青在減薄鋪層厚度、延長(zhǎng)使用壽命和降低養(yǎng)護(hù)維修成本方面的因素。因此如果采用壽命周期成本分析的方法來評(píng)估橡膠瀝青的成本－效益時(shí)，橡膠瀝青肯定是一種較為優(yōu)良的產(chǎn)品。

4 橡膠瀝青的應(yīng)用與發(fā)展前景

由于橡膠瀝青本身的特點(diǎn)，使橡膠瀝青在三個(gè)領(lǐng)域大有可為：

（1）要求行駛舒適性、低噪聲低振動(dòng)的城市快速道路工程；

（2）各種結(jié)構(gòu)狀況復(fù)雜、對(duì)面層材料適應(yīng)不均勻變形和應(yīng)力要求高的老、病路面的罩面改造工程；

（3）對(duì)厚度有嚴(yán)格限制的罩面工程。

經(jīng)過國(guó)內(nèi)外專家的不斷研究，近幾年來，我國(guó)部分地區(qū)在高速公路上也在進(jìn)行推廣和運(yùn)用橡膠瀝青。現(xiàn)在，橡膠瀝青已經(jīng)開始被公路行業(yè)所接受，其發(fā)展速度很快，極有可能作為替代SBS改性瀝青的潛在產(chǎn)品。當(dāng)前，國(guó)家提倡建設(shè)“兩型社會(huì)”，作為公路建設(shè)者，將橡膠瀝青應(yīng)用于道路工程建設(shè)中，不僅能夠解決廢舊輪胎帶來的社會(huì)問題，也為當(dāng)前瀝青路面存在的一些問題找到了較為合理的技術(shù)途徑，還可以節(jié)約大量建設(shè)投資，更可為道路使用者提供一條耐久、平整、舒適、安靜的環(huán)保優(yōu)質(zhì)路面。橡膠瀝青是一個(gè)社會(huì)效益明顯的環(huán)保產(chǎn)品，具有良好的應(yīng)用前景。

[1]倪曉云，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的重要途徑-廢舊輪胎資源的循環(huán)利用，北京觀察2006年第04期。

[2]錢國(guó)超，《高速公路創(chuàng)新設(shè)計(jì)》，人民交通出版社.2008。

[3]黃文元，《輪胎橡膠粉改性瀝青路用性能及應(yīng)用研究》同濟(jì)大學(xué)博士論文,2004。