高速公路路面橡胶沥青材料应用分析_张建刚.pdf
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1、运输经理世界材料工程与环保0引言在人类社会的发展和进步之下,车辆数量日益增多,同时每年产生的废旧轮胎数量也在不断增多,导致环境污染问题变得更加严重,威胁人们的生命健康与社会的可持续发展。随着橡胶沥青技术的研发和应用,可以充分利用废旧轮胎,较之传统沥青材料有着非常高的安全性以及使用性能。但是目前我国的橡胶沥青施工技术参数还不是很明确,加入比例也不确定,导致很多工程项目在施工后出现一系列的问题。选择工程实际案例展开分析,探讨橡胶沥青施工工艺和技术参数,了解加入橡胶粉的比例对橡胶沥青材料性能的影响,如高温稳定性、水稳定性,得出最为精准的工艺技术参数,希望为现代公路交通事业的发展提供帮助与支持1。1原
2、材料1.1 沥青当前,我国制备橡胶沥青材料主要通过湿法工艺制备,即在普通基质沥青材料中加入一定比例的橡胶粉,并且在高温的条件下充分搅拌后制取。为了使橡胶沥青的性能更加优越,选择合适的基质沥青材料极为重要。材料性能指标检测结果见表 1。表 1 材料性能指标检测结果项目结果离析/2.1闪点/350软化点/75.1针入度/(g cm-1)54.9延度/cm76薄膜加热质量损失(%)0.0011.2 橡胶粉在试验路段,选择应用 50 目废弃轮胎橡胶粉,进行试验检测分析。对于橡胶粉的物理、化学性能进行全面检测,各项指标符合工程要求。此外,橡胶粉的密度应符合工程的施工标准要求,所以在现场施工中应该加强橡胶
3、粉的筛分控制,各级筛孔的通过率必须满足要求,筛分结果见表 2。表 2 橡胶粉筛分结果分析筛孔尺寸/mm通过率(%)规格要求筛分结果2.001001001.1865100720.0620100640.30045241.3 橡胶沥青为了对比分析加入不同比例的橡胶粉制备的橡胶沥青指标性能方面的差异,以同一种基质沥青为试验 基 础 材 料,制 备 5 种 不 同 的 橡 胶 沥 青 进 行 试 验 分析,A、B、C、D、E 组 加 入 橡 胶 粉 的 比 例 分 别 是 0%、5%、10%、15%、20%,对于上述 5 组制备完成的基质沥青进行试验分析,得出结果见表 3。橡胶粉加入比例与针入度和软化点
4、关系如图 1 所示。图 1 橡胶粉加入比例与针入度和软化点关系图高速公路路面橡胶沥青材料应用分析张建刚、刘先钟(中交长江咨询集团有限公司,江西 南昌 330000)摘 要:为了提高高速公路的施工质量,延长使用寿命,分析公路路面的原材料性能,以某高速公路工程为例,提出提高高速公路路面橡胶沥青施工质量的措施,以期为同类型施工提供参考。关键词:橡胶沥青;沥青路面;原材料;性能检测中图分类号:U414文献标识码:A145运输经理世界材料工程与环保表 3 沥青性能指标检测结果橡胶沥青类型A组B组C组D组E组橡胶粉加入比例(%)051015205延度/cm1005.96.97.48.9针入度/mm95.1
5、60.855.148.643.3软化点/47.352.355.958.262.9对表 3 的数据分析可以得出,橡胶沥青较之普通沥青来说针入度有所下降,而软化点则有所升高,是最明显的变化趋势。分析图 1 发现,在橡胶粉材料的加入比 例 不 断 升 高 的 情 况 下,软 化 点 从 47.5 增 加 到62.9,软化点不断升高。针入度从 95.1mm 减小到43.3mm,逐步减小。在 5的条件下,测量橡胶沥青的延度,升高的趋势也是比较明显的。因此,在基质沥青内加入一定比例的橡胶粉,其性能改善较为明显。2工程实例2.1 工程概况某高速公路工程位于我国的南方地区,建设线路的 总 长 度 为 142k
6、m,是 当 地 极 为 重 要 的 交 通 基 础 设施。技术人员对现场进行地质勘查发现,该施工路段长期受到高温的作用,如果应用普通沥青材料进行公路工程建设,高温稳定性严重不足,在投入使用后会出现比较严重的裂缝病害问题,极大影响公路通行的质量以及人们出行的安全性,甚至还会阻碍区域经济的发展。经过设计人员综合分析现场气候环境、地质条件以及工程寿命等方面因素,确定采用橡胶沥青混凝土路面结构形式施工,确保其高温稳定性符合现场使用的需要,带动区域经济与交通事业的发展。按照设计方案的要求,该高速公路工程选用的结构设计方案是面层为橡胶沥青混凝土,厚度设计为 4cm,完全满足当地的交通通行要求,保持公路交通
7、的稳定性与安全性,预防发生严重的交通事故问题2。2.2 施工工艺2.2.1施工前准备工作在施工开始前做好准备工作极为重要,首要的工作就是准备合格的施工材料。在该工程中,沥青、橡胶粉、集料是重要的施工材料,在施工前,应对材料进行性能和质量检测,保证材料性能质量合格,符合工程要求。因此,集料筛分检测极为重要。该工程不同尺寸筛孔集料通过率见表 4,数据显示使用的集料各方面性能完全符合工程的要求。2.2.2 拌和与运输橡胶沥青混合料在制作的过程中,目前广泛应用的是干拌法与湿拌法两种。干拌法相对来说比较简单,使用的生产机械设备也不复杂,但是拌和的效率相对较低,还容易产生质量问题。所以目前还是以湿拌法为主
8、要的生产方式,满足公路交通需要,材料的性能和质量满足要求。在橡胶沥青混合料制作环节,首先将沥青加热罐的温度升高到 190,确保罐内的温度不低于 185,温度检测合格之后即可将橡胶粉加到罐内,然后再进行加热处理。将事先加热好且存放在恒温恒湿保温箱中的集料去除,加入橡胶沥青拌和装置。控制好温度,温度过低极易导致混合料发生离析,而温度过高则会导致混合料出现分层,极大影响橡胶沥青的性能,所以将温度保持在合理的范围内尤为重要。拌和时间通常控制在 70min 以上,混合料的出料温度保持在 160170。拌和结束后,经过质检人员检测符合要求,才能将橡胶沥青混合料运输到施工现场。在装载开始之前,在车厢内壁涂抹
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