橡膠瀝青在城市道路水泥路面改造施工中的應用

楊鋒均

（桑植縣公路建設養護中心，湖南 張家界427000）

1 引言

為滿足區域經濟發展的要求，近年來各大城市興起了舊水泥路面改造熱潮，包括病害處理、道路拓寬、加鋪瀝青等施工，以切實滿足城市日益增加的交通出行需求[1]。鑒于橡膠瀝青表現出的良好的路用性能，在城市道路水泥路面改造施工中逐漸得到了推廣應用，本文主要對此展開詳細分析。

2 城市道路水泥路面改造現狀

20世紀70~80年代，城市道路建設以水泥混凝土路面為主，然而進入90年代以來，很多早期修建的水泥路面開始出現碎裂斷板、唧泥、錯臺等病害，直接影響城市交通順暢性與舒適性，阻礙了城市發展[2]。同時，由于隨著城市交通量的快速增加，汽車軸載的重型化發展，舊水泥路面難以滿足安全、舒適的行車需求，城市道路改建與大修逐漸提上日程。

城市道路水泥路面改造主要有2種方法：（1）對破損水泥路面進行換板、修復處理；（2）對舊水泥路面病害進行處理，然后加鋪1層或2層瀝青混凝土。第二種方法也稱為是“白改黑”，目前在城市道路水泥路面改造中運用較多。近年來，我國城市道路水泥路面“白改黑”改造中，瀝青混凝土材料的選擇是重要研究方向，本文圍繞橡膠瀝青的應用展開分析。與SBS改性瀝青相比，橡膠瀝青在防止路面反射裂縫、疲勞破壞、路面減噪等方面優勢顯著，通過橡膠瀝青在城市道路水泥路面改造施工中的合理應用，可有效延長路面使用壽命、減小路面厚度，實際施工效果良好[3]。

3 橡膠瀝青在城市道路水泥路面改造中的應用優勢

橡膠瀝青是一種新型環保材料，主要通過回收、機械研磨廢棄汽車輪胎，將其加工為橡膠粉后與基質瀝青進行溶脹反應，由此得到可供瀝青路面使用的原材料——橡膠粉改性瀝青[4]。我國最初將橡膠瀝青應用于公路工程中，可追溯于20世紀80年代。其目的在于改善我國性能不佳的國產瀝青。經由同濟大學系統試驗，驗證了磨細橡膠粉改性瀝青的特性與路用價值，并進一步改善了生產工藝，推動了此種瀝青混合料在路面工程中的應用。

近年來，我國城市道路水泥路面改造中，橡膠瀝青得到了較多的應用，并積累了相關施工經驗，經總結將橡膠瀝青的應用優勢歸納為如下4點：

1）橡膠瀝青路面耐久性好。橡膠瀝青中橡膠粉顆粒的存在，有效提高了橡膠瀝青混合料黏結強度、彈性、低溫柔韌性，降低了瀝青路面的溫度敏感性，將其運用于水泥路面改造中有利于預防路面疲勞裂縫與反射裂縫，提高路面耐久性。

2）廢舊橡膠粉可替代聚合物改性劑。與普通基質瀝青相比，橡膠瀝青在高低溫穩定性、抗水損害、抗疲勞以及抗老化等方面優勢顯著，與其他聚合物改性瀝青相比毫不遜色，綜合性能較為平衡。因此，在路面建設中廢舊橡膠粉可替代聚合物改性劑。

3）道路養護費用較低。從橡膠瀝青的制備來看，廢舊橡膠粉來源于輪胎，其中特有的炭黑抗氧化劑可有效增強路面抗老化、抗氧化能力，相應的有利于減少橡膠瀝青路面養護費用，并且橡膠炭黑抗氧化劑也有長期保持路面黑色，城市道路更為美觀[5，6]。

4）橡膠瀝青路面行車噪聲小。基于橡膠瀝青中橡膠粉顆粒的高彈性能，可顯著減小路面行車噪聲，將其運用于城市道路中，對沿線居民日常工作、生活十分有益。

4 橡膠瀝青在城市道路水泥路面改造施工中的應用實例

4.1 工程概況

本項目為某城市道路水泥路面改造工程，路面寬16 m。近幾年隨著交通軸載的增加，路面出現了不同程度的裂縫、錯臺、坑洞等病害。經檢測，路段基層強度滿足要求，因此，決定在對水泥路面病害進行處理的基礎上，鋪設4 cm AC-16橡膠粉瀝青混凝土。

4.2 橡膠瀝青混合料生產

本項目采用濕拌法進行橡膠瀝青生產，配備高速攪拌機、溶脹罐，瀝青混合物加熱至180～190℃并溶脹60 min，再生產橡膠粉瀝青混合料。本項目原材料選用如下：90#道路石油基質瀝青；40目橡膠粉；粗集料采用破碎機軋制的石灰石；細集料采用石灰巖機制砂；填料采用石灰巖磨細后得到的礦粉。經檢測，橡膠粉技術指標符合表1、表2的要求。拌和機4#料倉（11～19 mm）、3#料倉（6～11 mm）、2#料倉（3～6 mm）、1#料倉（0～3 mm）和礦粉的合成比例為22∶30∶22∶20∶6，最佳油石比5.9%。

表1 路用廢胎橡膠粉的物理技術指標

表2 路用廢胎膠粉的化學技術指標

4.3 橡膠瀝青混合料施工應用要點

4.3.1 攤鋪碾壓施工方法

本項目的橡膠粉瀝青混合料運輸、攤鋪、碾壓工藝，與普通改性瀝青混合料相同。在實際施工過程中，攤鋪速度控制在3 m/min，攤鋪、初壓以及終壓溫度分別為160℃、155℃、≥90℃[7]。

初壓選用12 t振動雙鋼輪壓路機，采用高頻低振碾壓方法，碾壓2遍；復壓選用30 t膠輪壓路機，碾壓4遍；終壓選用12 t鋼輪壓路機，采用靜壓方法，碾壓2遍，要求路面無明顯輪跡。完成橡膠瀝青路面施工后，路面溫度降至50℃，方可開放交通。

4.3.2 施工過程控制要點

1）橡膠瀝青混合料的黏度較大，容易產生拖痕，攤鋪前必須精確調整攤鋪機熨平板。

2）橡膠粉瀝青混合料彈性表達，與普通瀝青混合料相比壓實難度較大，因此，本項目選用大噸位輪胎壓路機+高頻振動壓路機，通過組合碾壓達到既定的壓實目標。

3）橡膠粉瀝青混合料運輸至施工現場溫度約160～170℃，完成攤鋪作業后，混合料的溫度較高，壓路機碾壓作業中容易帶起混合料，瀝青再次掉在路面上出現油斑。對此，必須加強初壓階段黏輪溫度控制，并使用拖把蘸隔離液擦拭輪胎，以免出現黏輪的情況[8]。

5 結語

綜上所述，橡膠瀝青作為一種新型道路建筑材料，在城市道路改造中得到了推廣運用，此類材料實現了廢棄輪胎的再次利用，在路用性能、環保效益以及成本投入方面表現均較好。橡膠瀝青混合料施工過程中，應合理選擇原材料，科學開展橡膠瀝青混合料生產工作，在整個攤鋪、碾壓過程中，嚴格控制施工速度與溫度，保證路面性能滿足要求。