干法橡膠顆粒瀝青混合料面層應用研究

逯艷華

(遼寧省交通工程質量與安全監督局)

1 試驗路概況

試驗路依托項目:遼寧沿海經濟帶規劃喜鵲嶺至拉古哨公路草河掌至胡堡段。該工程為2014 年公路維修改造工程。路面為雙車道，路基寬度8.5 m，路面寬7.0 m，兩側各0.75 m 土路肩。該公路(K0 +340－K3 +860)段為越嶺段，路面結構為表面層30 mm AC－13 型瀝青混凝土，次面層40 mm 瀝青貫入式，基層350 mm 水泥穩定砂礫。

試驗路面層結構為表面層30 mm 橡膠顆粒改性瀝青混凝土，次面層40 mm 瀝青貫入式，基層350 mm 水泥穩定砂礫。

2 試驗路施工方案

2.1 原材料

所采用礦料包括粗集料、細集料，其中:粗集料、細集料均為石灰巖。礦料取自本溪縣采石場。礦料級配參見表1、表2。

表1 橡膠顆粒瀝青混合料礦料級配要求

表2 橡膠顆粒改性瀝青混合料礦料級配要求

本次試驗路采用的級配類型為AC－13，項目采用的橡膠顆粒為汽車廢舊輪胎經常溫粉碎，來源為遼寧省盤錦市。橡膠顆粒粒徑范圍為≤1 mm。橡膠顆粒技術指標見表3、表4。

表3 橡膠顆粒技術指標

表4 橡膠顆粒篩分結果

瀝青為A 級90 號道路石油瀝青，各項指標滿足規范要求。

2.2 混合料配合比設計

目標配合比在AC－13 基礎上，用橡膠顆粒等體積代替對應粒徑集料，換算為質量比為集料質量的2%，經室內試驗其最佳油石比為5.4。

表5 試驗路目標配合比

3 施工工藝

3.1 施工溫度

橡膠顆粒瀝青混合料面層宜在較高溫度條件下施工，施工溫度參照表6。瀝青混合料的溫度采用具有金屬探測針的插入式數顯溫度計測量。

表6 橡膠顆粒瀝青混合料面層施工溫度

3.2 橡膠顆粒的投放

干法橡膠顆粒改性瀝青混合料的施工特點表現為完全采用現有拌合設備，無需改造，節約成本。橡膠顆粒的投放由拌和機攪拌倉觀察口人工投入。根據每次拌合的混合料重量，計算好所需橡膠顆粒的用量，并用聚乙烯袋分裝，由工人從觀察孔投入料倉，參與混合料的拌合。

3.3 混合料的拌和

橡膠顆粒改性瀝青混合料的生產溫度應符合表6 的要求。橡膠顆粒瀝青混合料拌和時間根據具體情況經試拌確定，以橡膠顆粒均勻分布，無結團現象，瀝青均勻裹覆集料為度。通過試拌確定拌和機每盤的生產周期不宜少于90 s。

3.4 混合料的攤鋪

采用普通瀝青攤鋪機即可，考慮到攤鋪較薄，降溫速度較快，因此攤鋪速度要控制在1～3 m/min，且勻速、連續進行。攤鋪過程中注意測試混合料溫度變化情況。

橡膠顆粒瀝青混合料的松鋪系數應由試鋪試壓確定。因橡膠顆粒具有較大的彈性變形能力，因此在確定松鋪系數時應考慮由于橡膠顆粒的回彈，造成的標高變化。根據室內試驗結果，高度為10 cm 的試件成型后經24 h，回彈量約為0.8～1.2 mm，按比例關系，試驗路厚度為3 cm，相應的回彈量約為0.27～0.4 mm。

3.5 瀝青混合料的壓實

橡膠顆粒瀝青混合料壓實采用兩階段壓實，采用鋼輪壓路機。碾壓時應按“溫度控制為前提，厚度控制為目標”的原則進行。現場采用兩階段碾壓工藝。

(1)初次碾壓在高溫下進行，碾壓時壓路機需要緊跟攤鋪機，初壓開始溫度不低于140 ℃，初壓碾壓終了溫度大于130 ℃。碾壓次數控制在3～5 遍。

(2)二次碾壓應在相對較低的溫度下進行，以確保橡膠顆粒充分就位且無法自由膨脹。二次碾壓溫度控制在80 ±5 ℃。碾壓次數控制在2～3 遍。經現場觀察，復壓次數為2遍，效果較好。整體碾壓終了溫度不低于60 ℃。施工過程中，采用帶金屬探針的數顯式溫度計進行結構層內部溫度測量，并做好記錄，根據溫度變化及時調整碾壓進程。

4 結 語

(1)干法橡膠顆粒配合比設計采用等體積法，橡膠顆粒等體積代替對應粒徑集料，換算為質量比為集料總質量的2%。

(2)嚴格控制各個階段混合料的溫度，如出廠溫度應在170～180 ℃之間，攤鋪溫度不低于140 ℃等;

(3)橡膠顆粒瀝青混合料拌和時間根據具體情況經試拌確定，以橡膠顆粒均勻分布，無結團現象，瀝青均勻裹覆集料為度。通過試拌確定拌和機每盤的生產周期不宜少于90 s。

(4)橡膠顆粒改性瀝青混合料壓實采用二次壓實工藝，應嚴格控制壓實溫度和壓實次數。壓實機具采用鋼輪壓路機，碾壓效果良好。

［1］李如林.我國廢舊輪胎回收利用行業的現狀及發展對策［J］.中國資源綜合利用，2003:3－6.

［2］孫寶峰.橡膠顆粒除冰雪瀝青混合料設計與施工工藝研究［D］.碩士學位論文:長安大學，2011.

［3］曹衛東，李茂政，薛立疆，等.廢舊橡膠顆粒改性瀝青混合料的試驗研究與應用［J］.路面機械與施工技術，2006，(9):15－17.

［4］曹衛東，周海生，呂偉民.廢橡膠顆粒改性瀝青混合料的設計與性能［J］.建筑材料學報，2005，8(5):562－566.