90 道路交通 城市道桥与防洪 2012年7月第7期
橡胶沥青的公路路用性能研究
池丽珍
(永康市公路管理段,浙江金华321000)
摘要:该文从橡胶沥青性能、加工工艺等方面进行了分析研究,通过金丽温高速公路试验段对橡胶沥青混合料和改性沥青 混合料的性能对比试验研究与实际检测,对橡胶沥青的路用性能效果进行了验证和评价。 关键词:橡胶沥青;路用性能;性能测试 中图分类号:U416.218文献标识码:B 文章编号:1009—7716(2012)07—0090—02
O引言
随着汽车工业的发展,汽车使用量的逐年增
加,废旧轮胎堆积而成的“黑色污染”已造成世界
各国普遍面临的环境问题。将废轮胎生产胶粉用
于沥青改性是大量消耗废旧轮胎并使废物增值的
有效办法。经过近几十年的研究,橡胶沥青作为一
种新型的改性沥青材料,依靠其优良的路用性能、
环保等特点得到了广泛的应用。
1橡胶沥青性能分析
沥青由沥青质和可溶质两部分组成,被视为 可溶质的粘度小的低分子油分和蜡占沥青成分的
54%以上,由于硫化橡胶与沥青同属非极性材料,
橡胶经过一定的处理能溶解于沥青低分子油分
中,所以沥青本身也是硫化橡胶再生的良好软化
剂。由此可见,橡胶与沥青的关系是溶质与溶剂的
关系。
橡胶粉和沥青在高温下混合、反应成为橡胶
沥青,橡胶粉与沥青之间的相互作用十分复杂,一
般认为,橡胶沥青的一个本质特征就是粗颗粒的
橡胶屑在高温的沥青中浸泡,并与沥青中的轻质
油分发生溶胀后,仍然保持着固体颗粒的核心。图
1表示了橡胶屑在高温沥青中浸泡、溶胀的反应过
程。从图l可以看到,橡胶屑即使在反应结束,投
入使用时仍然保持着固体颗粒的核心。
2橡胶沥青加工工艺研究
“湿法”工艺应用最为广泛。目前国外应用的
橡胶沥青中大部分是采用“湿法”生产,国内近年
来也主要针对这种工艺进行研究。湿法生产的加
收稿日期:2012—05—28 作者简介:池丽珍(1964一),女,浙江永康人,助理工程师,从 事高速公路维护与管理工作。 - 一
凝胶
沥青胶结料 ●
. ’
图1橡胶沥青的反应过程示意图
工工艺为:先将橡胶粉添加到较高温度(176℃~
226℃)的基质沥青中,经过高速剪切后,泵送到反
应罐中保持一定的温度(150℃~218℃),经过一
定时间的反应制成(一般为45~60 rain)。
在橡胶沥青加工过程中,反应的温度直接影
响到最终生产的橡胶沥青的性能。一般来说沥青
的温度越高,沥青的粘度越小,橡胶粉在沥青中越
容易分散,橡胶粉越容易溶胀;但反应温度越高,
沥青的老化也越严重,同时在高温下,橡胶粉内部
的脱硫反应也越严重,橡胶沥青的粘度降低。
除反应温度外,反应时间是影响橡胶沥青性
能的另一个非常重要的参数。大量试验结果表明,
在高温下橡胶沥青随反应时间的增加,高温性能
有所降低。为了分析合适的反应时间,国际上很多
国家开展过反应时间对橡胶沥青性能影响的研
究。如,巴西的研究人员比较了相同粒径橡胶粉
(0.5~2 mm)的融胀变化,试验采用常温法生产的
橡胶粉,以AC50/70为基质沥青,在190℃下反应。
图2为橡胶沥青的针人度随反应时间的变化而变
化的关系曲线图。
3橡胶沥青路用性能测试
3.1工程概况
金丽温高速公路路基宽度为24.5 m,设计时速
100 km/h,原沥青混凝土路面结构层依次为15 20
2012年7月第7期 城市道桥与防洪 道路交通 91
—--一15% —._-17* -— -一19% —-●一21% ——●一29% +50/70
图2常温法橡胶粉在19O℃下反应的针入度一反应时间曲线图
em厚低剂量水泥稳定碎石底基层,30~32 em厚水
泥稳定碎石基层,17 em厚沥青混凝土面层(从下到
上分别为7 em厚AC一251、6 em厚AC一201、4 em厚
AK一131)。
3.2实验分析
根据摊铺机控制的摊铺速度、气候及其他沥
青路面的施工经验,在摊铺实施时,配备了3台带
有高频低幅功能的双钢轮振动式压路机和2台胶
轮压路机,初压的遍数为3遍,碾压第一遍压实开
始就需打开振动,从外侧向中心碾压,碾压按“紧
跟、慢压、高频、低幅”的原则进行,振动压路机的 振动频率宜为35~50 Hz,振幅宜为0.3~0.8 mm。
复压遍数为5—6遍,不低于120℃时采用钢轮振
动碾压3遍,胶轮碾压2~3遍。
橡胶沥青混合料的终压应紧接在复压后进行,
如经复压后已无明显轮迹时可免去终压。终压采用
双轮钢压路机静压1~2遍,至无明显轮迹为止。在
碾压过程中,需选择合理的碾压方式,并随时检测
橡胶沥青混凝土碾压温度,保证橡胶沥青混合料的
碾压温度,以达到最佳碾压效果(见表1)。
对于SBS改性沥青AC一13C混凝土罩面路段
其罩面设计厚度为平均4.2 em,而橡胶沥青罩面 表1路面抗滑性能、构造深度跟踪检测表
设计厚度为4.0 em。经过一个完整的冬季后,发现
橡胶沥青AR—AC13罩面试验路段路面无裂缝出
现,而同时期采用SBS改性沥青AC一13C混凝土 罩面的路段目前已出现2条裂缝。在小桥涵型钢
伸缩缝上,采用橡胶沥青AR—AC13直接罩面的伸
缩缝仍保持完整,而SBS改性沥青AC一13C直接
罩面的已出现破损。
3.3实验结论
结果说明采用橡胶沥青AR—AC13作为沥青
路面结构层,可适当降低沥青混凝土厚度,并且橡 胶沥青AR—AC13沥青混凝土在抗裂性能方面较
SBS改性沥青AC一13沥青混凝土好。目前路况保 持良好的营运状态,其路面无坑洞、无橡胶沥青玛
蹄脂上浮的现象、无车辙、无裂缝病害的出现,其
路面抗滑性能、构造深度基本无衰减(见表1),完
全体现了橡胶沥青所具有的特点和优点。
参考文献 【1】谢洪斌.橡胶沥青在复合式路面中的应用技术研究【D].重庆:重 庆交通大学,2o08. f2]孔宪明,崔海滨.废胶粉改性沥青在防水材料中的应用前景【JJ. 中国建筑防水,2006,(8):4—7. [3】郭朝阳.废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究【D].重庆:重庆交通大 学。2008.
上海未来铁路将建成九大通道
上海远期将进一步建设辐射长三角的城际交通通道,通往长三角的5个主要方向将建成九大通道。
“十二五”期间,上海将加快建设多层次、多功能的铁路网络。上海将通过调整普速铁路的功能,新建铁路 客运专线和城际铁路,远期建成“五方向九通道”,即通往南通、南京、湖州、杭州、乍浦5个方向,以及沪通铁
路、京沪高速铁路、沪宁城际铁路、沪宁普速铁路、沪苏湖铁路、沪杭普速铁路、沪杭城际铁路、沪杭客运专线、
沪乍铁路九大通道。
已经新规划的铁路建设项目还有:浦东至浦西联络线,形成上海站、上海南站、虹桥站、上海东站为主和
上海西、安亭、松江站为辅的“四主三辅”铁路客运枢纽格局。
上海还将结合城市射线轨道,重点着手中心城外围区东、南、西、北4个公路客运主站建设,内环内逐步
调整客运站布局,远郊区将做到“一区一站”,优化客运主站布局分布。