蔣永春 中交四航局第七工程有限公司

1.引言

橡膠瀝青將廢舊輪胎制成粉末應(yīng)用到瀝青混合料中，既能夠使得廢舊輪胎得到再利用，也能夠大大提升瀝青路面的路用性能。橡膠瀝青作為一種路用材料，具有較強的高溫穩(wěn)定性、抗水損能力、柔韌抗裂性、耐老化和疲勞等特性。為研究橡膠瀝青在南沙的適用性，以及研究橡膠瀝青與改性瀝青的性能比較，特于橫瀝項目市政道路工程中開展了相關(guān)的試驗研究。

“直投式干法橡膠瀝青混合料工藝”是指將連接劑與普通膠粉經(jīng)過特殊的熟化工藝在工廠中預(yù)先混合，得到一種可以直接投放到集料中并在噴入熱瀝青后再攪拌及運輸過程中發(fā)生反應(yīng)的熟化聚合膠粉。

2.試驗段概況

試驗段位于“廣州南沙新區(qū)明珠灣區(qū)起步區(qū)二期（橫瀝島尖）中軸涌以南長沙涌以東市政道路工程—IFF永久會址進場道路”中33、35、37 號進場道路進行了表面層瀝青混合料試驗段施工。其中，35號進場道路采用了TRHMA-D-13GC型直投式干法橡膠瀝青混合料技術(shù)，長483m，寬8m，面層厚4cm；33、37號進場道路采用了AC-13C型SBS改性瀝青混合料技術(shù)，總長900m，寬8m，面層厚4cm。

3.試驗段混合料檢測

為直觀對比兩種改性瀝青混合料的路用性能效果，試驗段當天在施工現(xiàn)場按規(guī)范要求的方法選取了兩種瀝青混合料進行路用性能試驗，另外，對兩種類型瀝青路面的試驗段進行了現(xiàn)場檢測。

檢測項目包括混合料馬歇爾指標、混合料燃燒后集料篩分、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性等室內(nèi)檢測，包括瀝青厚度及壓實度檢測，滲水試驗，路面摩擦系數(shù)檢測、平整度、路面彎沉檢測等現(xiàn)場試驗。

3.1 馬歇爾指標

表1可看出，干法橡膠瀝青混合料與SBS改性瀝青混合料在空隙率以及流值方面的要求稍有區(qū)別，但都能滿足設(shè)計要求，相比而言，試驗段當天的混合料檢測數(shù)據(jù)表明，干法橡膠瀝青混合料擁有較高穩(wěn)定度的同時還能有相對較低的流值，說明干法橡膠瀝青混合料的抗變形能力更好。整體而言，二者體積指標、物理以及力學指標較為接近。干法橡膠瀝青混合料油石比更低，且采用的是70#瀝青+高聚熟化橡膠粉的組合形式，達到性能要求的同時還具有較高的經(jīng)濟優(yōu)勢。

表1 瀝青混合料馬歇爾指標

3.2 水穩(wěn)定性

由于送檢批次不同，兩種改性瀝青的配合比報告采用了不同種試驗來驗證瀝青混合料的水穩(wěn)定性。對于干法橡膠瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料分別采用了劈裂強度比和殘留穩(wěn)定度兩個指標來判斷水穩(wěn)定性。

表2可以看出，干法橡膠瀝青混合料的劈裂強度比還要高于SBS改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度，足以說明干法橡膠瀝青混合料具有更好的水穩(wěn)定性。

表2 瀝青混合料浸水馬歇爾試驗結(jié)果（生產(chǎn)配合比報告數(shù)據(jù)）

3.3 高溫穩(wěn)定性

由表3數(shù)據(jù)可以看出，干法橡膠瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料的動穩(wěn)定度均能滿足設(shè)計要求的2800 次/ mm，但是干法橡膠瀝青混合料的動穩(wěn)定度達到了7925次/mm，遠遠高于SBS改性瀝青混合料以及設(shè)計的要求，且總變形量遠遠低于SBS的。高溫穩(wěn)定性應(yīng)當是廣州當?shù)貫r青混合料的最需要考慮的路用性能指標。干法橡膠瀝青由于使用了高聚熟化橡膠粉，短時間內(nèi)膠粉與瀝青便可充分“溶脹”，大大提升了瀝青的高溫性能，因此可以直觀的反映在瀝青混合料的動穩(wěn)定度上。另外，由于此次干法橡膠瀝青采用了TRHMA-D-13GC型級配，相較于傳統(tǒng)的AC-13C類，其礦料之間的骨架結(jié)構(gòu)更好，粗骨料嵌擠性能更明顯，這一點從芯樣表面也可以看出，這也為高溫性能做出了較大的貢獻。

表3 瀝青混合料車轍試驗結(jié)果（生產(chǎn)配合比報告數(shù)據(jù)）

4.試驗段現(xiàn)場檢測

4.1 鉆芯法測定的瀝青路面路面現(xiàn)場厚度及壓實度檢測

表4厚度檢測結(jié)果表明，基本滿足設(shè)計要求；兩種瀝青混合料試驗段的碾壓方案相同，溫度控制基本相近，從壓實度結(jié)果來看，干法橡膠瀝青混合料試驗段的壓實效果略好于SBS改性瀝青混合料，均能較好地滿足設(shè)計要求。說明試驗段所采用的溫度控制范圍和碾壓方案較為成功，可用于指導(dǎo)后期施工。相比較而言，干法橡膠瀝青混合料壓實效果更符合預(yù)期。

表4 路面現(xiàn)場厚度檢測

4.2 滲水系數(shù)

由表5可以看出，兩種類型的瀝青混合料密水效果都非常好，遠遠低于設(shè)計要求的最高限制，都能夠很好的起到封水作用，能夠適應(yīng)多雨的廣州地區(qū)。

表5 部分滲水試驗結(jié)果

4.3 路面摩擦系數(shù)檢測

由表6可以看出，兩種類型路面摩擦系數(shù)均能夠滿足設(shè)計要求，相比而言，干法橡 膠瀝青路面的摩擦系數(shù)高于SBS改性瀝青路面。由于干法橡膠瀝青混合料中含有部分起填料作用的橡膠粉，加上高聚熟化橡膠粉對瀝青的改性作用使其粘度增大，因此路面對于汽車輪胎的摩擦力更大，對于行車安全性來說更加有利。

表6 路面摩擦系數(shù)檢測結(jié)果

4.4 平整度

平整度檢測結(jié)果如表7所示。

表7 平整度試驗結(jié)果

三段試驗段平整度均能較好的滿足技術(shù)要求，相比而言35號路優(yōu)于37號路優(yōu)于33號路。

4.5 路面彎沉檢測

干法橡膠瀝青試驗段共檢測44 個彎沉點，平均彎沉值18.884（0.01 mm），代表彎沉值21.86（0.01mm），無特異點，滿足設(shè)計小于50.1（0.01mm）的要求。

SBS改性瀝青試驗段33 號路共檢測34 個彎沉點，平均彎沉值26.909（0.01 mm），代表彎沉值35.47（0.01mm），無特異點，滿足設(shè)計小于50.1（0.01mm）的要求；37號路共檢測58個彎沉點，平均彎沉值22.667（0.01mm），代表彎沉26.46（0.01mm），無特異點，滿足設(shè)計小于50.1（0.01mm）的要求。

可以看出，三條路的彎沉檢測均能夠滿足設(shè)計要求，相比較而言，干法橡膠瀝青路面試驗段的彎沉值優(yōu)于SBS改性瀝青段。

5.結(jié)語

結(jié)合試驗段現(xiàn)場檢測以及生產(chǎn)配合比報告中的混合料路用性能數(shù)據(jù)，可以看出，此次試驗段中采用的干法橡膠瀝青混合料和SBS瀝青混合料均能滿足設(shè)計對于路面性能的要求。

兩者相比而言，干法橡膠瀝青混合料在壓實度（體現(xiàn)施工和易性以及路面后期質(zhì)量）、摩擦系數(shù)（體現(xiàn)行車安全性）、彎沉（體現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）方面比SBS更好一些，在滲水系數(shù)（體現(xiàn)路面密水性）、平整度方面兩者均能很好的滿足設(shè)計和施工要求。干法橡膠瀝青混合料在高溫穩(wěn)定性（體現(xiàn)高溫下抵抗外力引起的變形的能力）、水穩(wěn)定性（體現(xiàn)抵抗水損害能力）明顯優(yōu)于SBS改性瀝青混合料。

在經(jīng)濟成本和社會效益方面，干法橡膠瀝青混合料用油量低于SBS改性瀝青混合料，且采用了70#瀝青+12%高聚熟化橡膠粉的形式，成本較SBS改性瀝青更低。既節(jié)省了施工成本，又消耗了大量的廢舊輪胎，緩解了輪胎大量堆積造成的“黑色污染”，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。