论文发表：橡胶沥青混凝土在道路工程中的应用

发布时间：2022-10-05 10:12 热度：

摘要：本文介绍了应用橡胶沥青混合料铺筑试验路的结构层设计、材料技术要求以及施工的情况。橡胶沥青的材料技术要求,体现了较鲜明的技术特色,施工过程中,其体现了较好的施工工作性.同时还说明了应力吸收层的设置概况及遏制各类裂缝形成的原因.
关键词：橡胶路面 应力吸收层 橡胶沥青混合料 级配
废旧轮胎生产的橡胶粉在公路行业特别是沥青和沥青混凝土中的应用在国际上已有比较悠久的历史.橡胶沥青及橡胶沥青混合料首先出现在20世纪美国。20世纪60年代Chales McDonald 发明了橡胶沥青，主要用于应力吸收层.1975年橡胶沥青首次应用于开级配沥青混凝土。南非的废旧轮胎橡胶粉在公路行业的应用十分成功，拥有历时20-25年仍然完好的橡胶沥青路面.目前南非60％以上的道路沥青使用橡胶沥青。按照美国ASTM标准橡胶沥青是含量15%以上的破碎回收轮胎(硫化)橡胶在高温状态下与沥青熔胀反应得到的改性沥青胶结材料.
20世纪80年代是我国橡胶沥青及混合料研究应用的起步阶段.由于对当时的沥青混合料认识不足和橡胶沥青的加工设备和混合料生产设备落后，废胎胶粉在公路行业中的应用并不成功.进入90年代，由于我国高速公路的建设速度加快，沥青路面的质量亟待提高.废胎胶粉在沥青路面中的应用再次引起了交通部的重视.并先后在广东、贵州、北京等地铺筑了橡胶沥青路面.
结合2008年绿色奥运、人文奥运的主题，建设节约型社会，辽宁省交通厅公路管理局立项开展“滨海潮差侵蚀路段路基、路面及防护工程技术研究”课题.
1 项目概况及设计
1.1项目概况
滨海公路葫芦岛市孟家至绥中港段起于辽宁省与河北省的交界处.K0+000-K6+316试验路段，起点处与河北省秦皇岛市山海关开发区龙泉大道相接，路线终于滨海路葫芦岛市孟家至绥中港段与址九线公路的相交处.为了全面推广强击薄面技术及橡胶沥青在全省公路建设中的应用，同时获取更广泛的试验资料，辽宁省公路管理局决定在滨海路绥中段进行铺筑橡胶沥青试验段.
1.2 试验段设计标准 
该路段公路等级为二级,路面宽度为15米，二车道,车道系数采用0.6,交通量设计初期混合交通量为1210台/日,标准轴载采用BZZ-100,交通量每四年分别增长4%,5%,6%,设计使用年限为12年, 沥青路面使用性能气候分区为2-2区.
1.3 结构方案
综合各方意见，最终确定总厚度为57.5cm的结构方案，各结构层如下：
（1）面层采用5cm厚密级配中粒式橡胶沥青混凝土面层（ARAC-16）；
（2）0.5厘米橡胶沥青应力吸收层；
（3）22厘米厂拌水泥稳定砂砾基层；
（4）30厘米天然砂砾垫层；
（5）土基采用南非蓝派公司的冲击压实技术。
为了响应节约型社会的建设目标,同时为未来的橡胶沥青混凝土路面结构设计储备新方案和新材料的选项,于是选取了路面纵断面线形较好的6.3公里长路段,作为橡胶沥青混凝土试验路段. 
本项目全套引进在南非已经应用20年的橡胶沥青生产和施工工艺,由于尚处在引进吸收阶段,当前目标是最大限度地逼近南非最成熟的应用.5cm厚的橡胶沥青混凝土,是南非最常用的道路橡胶沥青混凝土面层厚度方案之一,6.3km长的段落采用了这一厚度根据南非和美国加利福尼亚罩面设计规范采用表[2]计算等效厚度，试验路的抗反射裂缝能力相当于19.7cm厚的普通沥青混凝土路面.
1.4 应力吸收层的设置
橡胶沥青应力吸收层是碎石封层类应力吸收层.碎石采用单一粒径13.2mm的规格碎石,碎石级配见表1，碎石满铺撒布.碎石在25t以上的胶轮压路机碾压下形成嵌挤结构,同时沥青沿碎石缝隙上行至碎石高度的70％.在摊铺面层时,应力吸收层内嵌挤鼓起的橡胶沥青会二次溶化,与面层材料合为一体.橡胶沥青应力吸收层之所以能够有力遏制各类裂缝的形成，正是因为有了胶结料较大的实际抗裂厚度、较高的层间粘结力