文/黎國輝

1 前言

在公路瀝青路面施工過程中，橡膠粉改性瀝青屬于一種新型的復合型材料，在具體應用環(huán)節(jié)通過橡膠粉改性瀝青，提升瀝青路面結構層質量，延長瀝青路面的使用周期。因此，研究橡膠粉復合型瀝青路面施工技術，探尋出有效技術措施，對推動交通事業(yè)的發(fā)展有著積極作用。

2 橡膠粉改性瀝青原理與優(yōu)勢

2.1 原理

將廢舊輪胎破碎碾壓制作成膠粉，將膠粉添加到瀝青材料中，而后通過特定的設備，再經過高溫處理，與相關添加劑的混合處理后形成聚合材料，即橡膠粉改性瀝青。橡膠粉改性瀝青材料在拌和下，充分吸收添加劑以及瀝青成分，該材料與常規(guī)的SBR、SBS 以及EVA 制作而成的改性瀝青相比優(yōu)勢突出。

2.2 優(yōu)勢

2．2．1 力學指標性能

與SBS 改性瀝青相比，橡膠粉改性瀝青混合料無側限抗壓強度低。同時，在相同荷載范圍下，橡膠粉改性瀝青混合料變形要強，具備的力學性指標較大。

2．2．2 高溫穩(wěn)定性能

橡膠粉改性瀝青混合料由于是橡膠輪胎粉料結合而成，其自身的耐高溫性表現較為明顯。這主要是由于橡膠輪胎在制作的過程中，通過了高溫耐久性的測試，高溫穩(wěn)定性較強[1]。

2．2．3 抗疲勞性能

在特定的荷載環(huán)境與氣候條件中，橡膠粉改性瀝青的抗疲勞能力很強，能夠抵抗外界因素產生的影響，不會出現面層破裂等問題。

3 橡膠粉改性瀝青在我國使用現狀分析

對于膠粉改性瀝青的探索，從20 世紀80年代我國就進行了相關研究，同時也出臺了很多文件，試驗鋪筑路段也較多。但是受限于破碎技術的應用，只能生產粗顆粒膠粉。此類材料與瀝青的結合效果不高，很多實驗鋪筑的路段質量效果一般。隨著我國膠粉加工技術的不斷優(yōu)化、發(fā)展，尤其是常溫法膠粉裝備以及膠粉改性瀝青裝備的研制成功，保障了膠粉改性瀝青生產效率。從最初的1994年起，我國引進的膠粉改性瀝青專利技術分別在廣佛高速、北京機場高速以上海虹橋機場跑道的應用，都得到了很好的效果。在2002年到2012年分別在廣東、天津、北京、上海等區(qū)域都開展的實驗路段，同時制定了膠粉改性瀝青的地方標準，最為顯著的項目是1998年鋪設的寧漢大橋試驗路段，截至2015年還未出現維修的情況。至今，很多地區(qū)都開展應用了橡膠粉改性瀝青進行路面施工，此類材料技術的應用取得的效果非常顯著。

4 項目實例

某公路工程A 標段全長5km，由于該工程屬于路面翻修工程，在施工過程中，通過項目考察后，決定采用改性瀝青AC－13C 材料（廢舊輪胎）進行鋪設，該工程的施工取得了良好效果。

5 橡膠粉改性瀝青的施工工藝

在橡膠粉復合改性瀝青路面施工技術應用的過程中，做好材料的運輸及攤鋪壓實工作，是非常關鍵的一項內容。因此，在該技術應用的過程中，需要按照以下的要求進行施工。

5.1 混合料的運輸

在混合料運輸之前，使用溫度計對混合料的溫度進行測量，溫度測量時深度控制在15cm；材料裝車時，先裝兩端再裝中間，減少裝料離析問題的出現。同時，在瀝青混合料運輸時，需要對車輛的攪拌及攤鋪能力進行檢查，按照工程的施工及攤鋪要求合理安排運輸車輛。一般來說，橡膠瀝青的溫度較高，在運輸時要使用阻燃布進行覆蓋，減少瀝青掉落引起的安全與環(huán)境問題[2]。

5.2 混合料的攤鋪

運輸車到達施工現場，在卸料時運輸車需要在攤鋪機前方10～30cm 的位置停止，卸料時按照攤鋪機的位置進行卸料。在該工程中，攤鋪機主要采用2 臺攤鋪機械設備進行施工，攤鋪機配合間距控制在10m范圍內，機械之間預留20～40cm 的搭接空隙。為了切實提升橡膠材料的均勻性，需要按照施工人員對攤鋪設備的行駛軌跡進行控制，保證材料的攤鋪質量滿足施工要求。針對螺旋布料器中的混合料高度，需要其比螺旋布料器的位置要高一些，采用熨平板進行材料處理。在材料攤鋪施工的過程中，為了提高連續(xù)性，不可中途停機，同時，還需要控制攤鋪的溫度。

5.3 混合料的壓實

對于橡膠粉改性瀝青混合料的碾壓工序來說，其施工方式與SMA混合料工藝基本一致。但是由于瀝青用量大，為了減少出現輪胎粘結以及泛油的情況出現，在該工程中不采用膠輪壓路機，而是采用雙鋼輪壓路機進行材料壓實。在碾壓過程中，使用的是全寬范圍攤鋪機2 臺壓路機同步作業(yè)，在具體壓實操作時靜壓一遍，振動壓實5 遍結合收面壓實的方式進行作業(yè)。在壓實環(huán)節(jié)，專門的人員要記錄施工碾壓次數，對壓實效果進行跟蹤，保證碾壓效果達到規(guī)范要求。

在該工程施工過程中，對碾壓環(huán)節(jié)的壓路機灑水量與時間進行控制，減少因灑水過快導致材料溫度降低的可能。碾壓溫度與粘結度存在的比例關系是對應的，即溫度越高，粘度就越大，橡膠粉改性瀝青混合料施工溫度見表1[3]。

表1 橡膠粉改性瀝青混合料施工溫度（℃）

在碾壓施工階段，為了保證材料的溫度處于正常范圍內，當完成一遍碾壓施工后，壓路機需要按照攤鋪機的方向移動一定的距離，這主要是通過設備的移動，減少橫斷面更換出現壓痕的現象。一般來說，在道路變更的過程中，需要在常溫路段進行移動，減少施工質量問題的出現。在新鋪筑的路面中，壓路機不可調頭、不可轉向、不可突然剎車。當耐壓施工完畢后，需要等到路面溫度到達常溫要求后，方可開放交通。

5.4 接縫處理

縱向施工縫。在施工過程中，需要采用熱接縫的方式進行施工，該過程需要控制攤鋪機相互之間的距離為10m 左右，使其平板處于相同的水平。同時，攤鋪搭接寬度處于相應范圍時，需要按照搭接位置攤鋪的方式進行混合料的回推，從而形成一個凸面。在施工中，若搭接橡膠材料過多，則需要使用平鏟進行推平，將多余的材料刮平，然后進行下一道施工工序。

橫向施工縫。在橫向施工縫的過程中，其多數應用于平接縫施工區(qū)域中，該技術的應用需要在當天完成。在橫向施工縫隙處理的過程中，需要對表面進行清潔，再進行縫隙切割，當切割完成后需在相應位置攤鋪一層新的橡膠混合料。一般情況下，在橫向接縫施工時，需要在施工前后涂刷一層瀝青，保證兩個位置的粘合性得到有效提升。還要在攤鋪前加熱熨平板[4]。

在橫向接縫處理過程中，需要對縫隙進行清理，再對攤鋪的混合料的厚度進行檢查。在新鋪混合料縫隙清理時，不能過于用力進行清理。同時在，碾壓的過程中，需要采用垂直方式按照接縫位置進行施工，在路面工程區(qū)域位置設定相應的土工布或者帆布，長度視壓路機與碾壓機的施工區(qū)域要求為準。另外，當施工現場限制或是相鄰車道影響不能中斷交通時，可以按照縱向碾壓的方式進行操作，在施工時不可在接縫的位置進行轉彎。

5.5 施工質量檢測

在橡膠粉復合改性瀝青路面施工的過程中，做好施工質量檢測工作，有助于提高整體工程的質量。因此，在施工檢測時，需要按照以下要求進行。

5．5．1 當瀝青路面成型后，需要對其外觀進行全面檢查，查看路面鋪筑的外觀均勻性是否達到施工要求，同時查看瀝青是否有無泛油等情況出現；在質量檢測的過程中，需要采用鋪砂法進行檢測，該工程檢測后瀝青的構造密度值在1．21cm 左右，達到了路面抗滑性能的要求；采用擺式摩擦儀對路面進行檢測，通過擺式摩擦儀的擺定值分析可知，該工程擺定值為72，該數值表明了抗化性要求效果非常好。

5．5．2 按照該工程情況，采用隨機的方式對施工現場路段的4 個位置進行隨機取樣，對路面的厚度、壓實度進行檢查。檢測結果為：路面壓實之后的厚度為4．1cm，壓實強度為98．5%，達到了施工規(guī)范的要求。

5．5．3 該工程項目還進行了滲水測試。測試可知，該工程的路面結構滲水系數很小，基本處于47mL／min范圍內（參考值為50mL／min）。該結果表示，該路面工程的抗水滲透效果非常好。

5．5．4 在平整度檢測環(huán)節(jié)，主要采用連續(xù)平整度儀測定。結果顯示，該路面工程的平整度為0．67（參考值為0．8），該指標滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》要求，這表明施工控制效果好。

6 橡膠粉改性瀝青發(fā)展前景

在固體環(huán)境污染物中，廢舊輪胎是非常難以處理的品種，通過將其破碎成粉在添加瀝青后形成的橡膠改性瀝青使其具備環(huán)保性，是實現廢物利用的有效路徑。

隨著各方面的發(fā)展我國已成為世界上發(fā)展最快的國家之一。高速公路建設里程位居世界第二位，但是從公路建設質量等方面看來，我們的技術、質量與發(fā)達國家相比還是比較落后的。根據相關分析可知，我國每年公路建設消耗的瀝青為200 萬～300 萬t，這還不包含公路維修工程的使用量[5]。所以，面對如此龐大的消耗量，我國不得不每年將大量的SBS 該性瀝青用于公路工程的建設。而這些問題也是公路項目建設資金問題的一方面。

從另外角度分析，當前我國已經成為全球橡膠消費以及橡膠進口的大國。在橡膠消費領域中，我國將70%的橡膠材料用于輪胎的生產，出現廢舊輪胎的數量也在不斷增加。在2020年，我國的橡膠輪胎已經超越了一億條，持續(xù)以12%的速度增加。預計2030年，輪胎的生產可達2．21 億條。因此，在實踐過程中，通過將廢舊輪胎加工為橡膠粉，再拌和改性瀝青應用到公路工程建設中，已成為公認的無公害化資源處理路徑。

對廢舊輪胎的回收利用進行重視，按照變廢為寶的方案要求，不斷彌補橡膠資源短缺的現象。由此可預計，在未來公路行業(yè)發(fā)展的過程中，通過廢舊輪胎加工成橡膠粉的方式是必然發(fā)展選擇，具備廣闊的發(fā)展空間，相信在未來的發(fā)展中，橡膠粉改性瀝青的應用會占據整個市場。

7 結語

在公路工程施工的過程中，橡膠粉改性瀝青作為一種新型的改性瀝青，具備很多優(yōu)勢。通過橡膠粉改性瀝青的應用，能夠提升路面工程的承載力與使用壽命。同時，廢舊輪胎通過橡膠粉改性瀝青的應用實現了環(huán)境保護的要求。因此，在往后的研究中，需要加大力度對橡膠粉改性瀝青材料的應用進行研究，保證橡膠粉改性瀝青的應用更加具備環(huán)保性，從而提升我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展。