溫拌橡膠瀝青技術在舊水泥路面改造工程中的應用

譚舟洋

摘 要：在高溫條件下，橡膠瀝青的彈性和彈性恢復力比較強，通過將其應用于舊路路面改造施工中，能夠有效提升路面抗變形、抗疲勞開裂能力。對此，本文首先對溫拌技術原理進行介紹，然后以某舊水泥路面改造工程為例，對溫拌橡膠瀝青施工技術要點進行詳細探究，以期為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：溫拌技術;橡膠;配合比設計;施工

橡膠瀝青是將廢舊輪胎加工的橡膠粉加入至瀝青中所形成的混合物，能夠有效改善瀝青材料黏性、彈性恢復力、抗高溫、抗疲勞等性能。通過將橡膠瀝青應用于路面施工中，不僅路面厚度小，而且可延緩路面結構裂縫產生，延長公路使用壽命。通過將橡膠瀝青與溫拌技術進行有效結合，即可形成新型瀝青混合料技術，因此，對溫拌橡膠瀝青在路面施工中的應用進行深入研究意義重大。

1 溫拌技術原理

溫拌技術主要有三種類型，分別有發泡瀝青降粘技術、有機降粘型溫拌技術以及表面活性溫拌技術，其中，表面活性溫拌技術的應用比較常見。在舊路改造施工中，橡膠瀝青的應用優勢主要包括以下幾點：①能夠有效提升瀝青混合料的耐久性以及抗疲勞壽命;②可提高路面抵抗疲勞裂縫、反射裂縫的能力;③能夠改善高溫抗永久變形能力，比如車轍、擁包等;④可改善路面抗溫裂縫能力;⑤可提高公路罩面耐久性以及使用性能;⑥可降低行車噪音，提升行車舒適度。

在橡膠瀝青溫拌施工中，通過采用表面活性溫拌技術，在混合料拌和中可加入表面活性溫拌劑，在親油基以及親水基的作用下，能夠使得微量水與瀝青截面之間形成結構性水膜，進而發揮潤滑作用，促進石料之間的滑動作用，提升混合料和易性，避免瀝青膠漿凝固。在混合料攤鋪和壓實施工中，由于結構性水膜可發揮良好的潤滑作用，因此可加快攤鋪施工速度，并且有利于對混合料進行碾壓整平處理。在對路面完成壓實施工后，在機械撕扯力以及環境因素的印象下，水分子逐漸消失，此時結構水膜也會逐漸消失，表面活性物質可轉移至瀝青材料與集料之間的界面，而表面活性物質為堿性，因此，可有效改善理清膠結料與集料之間的粘結效果。

2 工程概況

某水泥公路路面原有路面結構是由水泥混凝土面板、石灰穩定土基層以及素土所組成的，該公路工程經長時間運營后，路面結構平整度不斷降低，并逐漸產生斷板、斷裂、露骨等質量問題，對于行人、行車安全性造成較大不良影響。通過現場勘查，結合以往的施工經驗，采用溫拌橡膠瀝青混凝土技術進行路面改造施工，在原有水泥板的接縫位置、裂縫位置，均需設置玻璃纖維格柵，同時，在水泥板與下面層之間、上下面層之間，均需撒布SBS改性瀝青防水粘結層。但是，在該路面改造施工中，氣候環境溫度比較低，可能會對瀝青混合料拌和質量造成不良影響，因此，在本工程施工中，采用溫拌橡膠瀝青施工技術，可有效提升施工質量。

3 橡膠瀝青配合比設計

在該舊路改造施工中，橡膠瀝青原材料包括集料、橡膠瀝青、溫拌劑。其中，集料為玄武巖土。對于橡膠粉改性瀝青，采用濕法工藝制作，橡膠粉為30目，摻量為25%。對于溫拌劑，采用Evotherm溫拌劑，含有少量表面活性化學物質，能夠使得水分形成細小水滴，并均勻分散在瀝青中，降低瀝青混合料動力粘度，同時提升低溫和易性。

在橡膠瀝青配合比設計中，參考ARAC10級配范圍，油石比為7.7。在施工現場實驗室，以正常方式確定生產集配以及最佳油石比，并進行溫拌驗證分析，最終確定本工程最佳油石比為7.8。

4 舊水泥路面改造工程溫拌橡膠瀝青施工技術

4.1 鋪設玻纖格柵

在舊路面改造施工前，首先對路面進行全面清掃，禁止用水直接沖洗。鋪設自粘型玻璃纖維格柵，將其鋪設在舊水泥面板接縫位置以及裂縫區域，搭接寬度需控制在20 cm以上，每間隔40 cm～50 cm需打固定鉚釘。在格柵鋪設完成后，即可撒布改性瀝青防水層。

4.2 橡膠瀝青和溫拌劑的添加設備

在本工程施工中，瀝青材料為橡膠粉瀝青，穩定性強，在瀝青拌和后，要求在48 h內使用完。橡膠瀝青粘度大，對于瀝青儲存罐的要求比較高，要求在罐內以及罐周圍設置加熱導管，將罐內瀝青溫度控制在170℃以上，另外，在罐頂，還應設置兩個攪拌葉進行持續膠東，確保罐內瀝青溫度均勻。

對于溫拌劑添加設備，要求組織設備生產廠家進行安裝和調試，將溫拌劑從容易中引入至泵中，再傳輸至噴射桿上，最后噴入拌缸中。溫拌劑必須與熱瀝青充分接觸，因此，需對噴頭方向與瀝青噴頭方向進行調整，使得二者噴出后能夠在空中相遇并落至石料上。

在拌合樓瀝青噴頭控制電路上，需安裝傳感器，與各個數控泵進行連接，在設備通電并噴射出瀝青后，數控泵即可接收到信號，并自動噴射溫拌劑。

溫拌劑是由大量水以及少量表面活性劑所組成的，因此，在噴入拌缸后即可沸騰氣化，進而產生大量蒸汽。蒸汽壓力較大，會對礦料稱重準確性造成不良影響，對此，在拌缸中，需安裝排氣孔，確保能夠順利排出多余的蒸汽。

4.3 拌和

對于橡膠瀝青拌合樓，需設置在運輸條件良好并且空曠干燥的區域，并做好防火、防雨措施。對于拌和場地，首先需做好場地硬化處理，將集料運輸至拌和場地，并分類堆放，做好明確標識。

在本工程施工中，采用溫拌施工技術，橡膠瀝青拌和溫度比較高，拌和溫度需控制在150℃，石料加熱溫度為160℃，而瀝青加熱溫度則為175℃，出料溫度達145℃。需要注意，在溫拌施工中，必須嚴格控制橡膠瀝青拌和溫度，要求將溫度控制在160℃以內，如果溫度過高，則溫拌劑所形成的水滴結構會被破壞，進而對溫拌施工效果造成不良影響。

在橡膠瀝青出料前，首先需進行試拌和，根據試拌成果對上料速度、拌和時間等進行優化調整。在混合料拌和時間控制方面，必須保證混合料拌和均勻，所有礦料顆粒均可均勻裹覆瀝青。在出料時，橡膠瀝青可呈水簾狀流淌，并且不會發生結塊、結團等問題。與普通熱拌橡膠瀝青相比，溫拌所需時間比較長，在出料穩定后，即可調整至正常拌和時間。

在本工程施工中，根據試拌，并對混合料拌和成果進行分析，石料干拌時間為5 s，而濕拌時間為55 s，每次拌和所需時間為75 s。

4.4 運輸

在橡膠瀝青混合料拌和完成后，即可進行混合料運輸。要求在施工現場配置足夠數量的運輸車，確保能夠及時將混合料運輸至施工現場。在本工程混合料運輸中，選用大噸位自卸車輛，在裝料前，要求徹底清理車廂，并涂抹菜籽油或者柴油，要求嚴格控制油量，避免產生液積。在該舊路改造施工中，施工環境氣溫比較低，不僅需采用溫拌施工技術，同時還應做好混合料保溫處理，可在運輸車上配置保溫篷布。

4.5 攤鋪

在橡膠瀝青路面攤鋪施工前，首先需對玻璃纖維格柵鋪設施工質量進行檢查，如果發現隆起、變形等質量問題，應用刀片割開，并進行整平處理。該公路工程路面寬度為16 m，為了保證路面施工質量，可采用單機半幅鋪設施工方式，單幅寬度為8 m。在攤鋪施工前，提前預熱攤鋪機，將熨平板加熱至110℃，避免瀝青混合料凝結成塊，進而對路面攤鋪施工質量造成不良影響。在施工現場，應組織專人對橡膠瀝青混合料溫度進行監測，確保混合料攤鋪至路面后，其溫度能夠達到140℃以上。

4.6 碾壓

橡膠瀝青混合料的粘度比較高，如果混合料溫度下降至90℃以下，則很難進行壓實整平處理。因此，在橡膠瀝青路面攤鋪和壓實施工中，必須嚴格控制施工時間和溫度，確保在混合料降溫前進行壓實處理。

在路面壓實施工時，環境溫度為5℃，屬于低溫環境，采用單機攤鋪施工方式，并選用4臺壓路機進行壓實處理，并且使用2臺以上膠輪壓路機。在攤鋪機攤鋪施工完成后，壓路機應立即跟隨，輪跡帶重疊寬度為輪寬的1/3～1/4之間，壓實6遍以上。

在本工程路面壓實施工中，首先采用膠輪壓路機進行初壓，然后采用鋼輪壓路機進行振動復壓一級靜壓收光。在膠輪壓路機壓實施工中，無需灑水，因此能夠有效減少混合料熱量損失，而通過應用鋼輪壓路機進行復壓，也可減少噴水量。

5 結語

綜上所述，本文主要結合實例，對溫拌橡膠瀝青施工技術在舊水泥路面改造施工中的應用方式進行了詳細探究。在橡膠瀝青材料制備中，主要原料為廢舊輪胎膠粉，可實現垃圾循環利用，并且能夠改善瀝青材料高溫穩定性、抗老化性、抗疲勞性等。在本工程施工中，在橡膠瀝青拌和中加入溫拌劑，嚴格控制混合料拌和、攤鋪溫度，加強路面碾壓施工控制，能夠有效提升路面施工質量，改善路面抗疲勞裂縫、反射裂縫能力，延長路面使用壽命，值得推廣應用。

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