橡胶沥青混凝土原料控制技术要点分析.doc

橡胶沥青混凝土原料控制技术要点分析 摘要： 根据我国近年来的大量研究和工程实例表明，橡胶沥青混凝土具有良好的抗疲劳性能、抗老化性能和高低温稳定性能，能够起到延长路面使用寿命、减薄路面、延缓反射裂缝、降低行车噪音等效果，是解决我国当前面临的路面早期损坏和重载交通等问题的有效途径，更为重要的是，橡胶沥青混凝土的应用可以回收利用废旧轮胎，对解决废旧轮胎这一“黑色污染”有着划时代的意义。本文着重对橡胶沥青混凝土原料的组成情况、在生产和运输过程中的控制技术方面进行了一定程度的分析和论述。 关键词: 橡胶沥青混凝土；原料；控制技术 一、引言 随着我国国民经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量也在以惊人的速度逐年增加，不仅带来了更为严重的交通噪音问题和更多的交通事故隐患，而且产生了数量巨大的废旧轮胎。据不完全统计，我国废旧轮胎的年产量早已超过了9位数，已经到了骇人听闻的地步。被称为“黑色污染”的废旧轮胎已经成为了一种新的环境污染源，受到社会各界广泛的关注。如何回收和处理废旧轮胎，不仅是我国的难题，而且是世界性的难题。 近年来，我国通过自行研究并参照国外的宝贵经验，正在将废橡胶颗粒在道路沥青混凝土中的运用，在国内的各大公路工程中逐渐地进行推广，并已取得了不错的效果。作为一种新型的改性沥青混凝土，橡胶沥青混凝土在掺入了橡胶颗粒后，其性能得到了质的飞跃，在高低温稳定、抗老化和抗疲劳等多方面性能中均得到了极大的提高，从而能够起到降低路面厚度、避免或延缓路面开裂、增加路面的抗重荷载能力和减少交通噪音污染等作用，这在大量的研究成果以及工程实践中都已得到了有力的验证。不仅如此，由于橡胶沥青混凝土能够有效地对废旧轮胎进行回收利用，极大地解决了这些废旧橡胶制品给社会环境带来的污染。可以这么说，橡胶沥青混凝土在公路工程建设中的应用，具有十分重要的意义。 二、原料及配合比的确定 1、矿料 橡胶沥青混合料一般采用开级配或者断级配,粗集料由于是起到形成混合料骨架、提供混合料的结构强度的作用,因此对矿料的棱角性和强度要求较高，同时，对于橡胶沥青混凝土面层的矿料,还要具有良好的坚固性、耐磨性和粘附性,才能保证路面的长期使用功能。根据经验，橡胶沥青混凝土中面层可以采用石灰石矿料,面层可以采用质地坚硬的玄武岩矿料,而细集料可以采用石灰岩机制砂,填料则采用石灰石矿粉。 2、基质沥青 基质沥青选用的石油沥青，其各项指标均应满足规范《公路沥青路面施工技术规范》JTJF40-2004中与道路石油沥青相关的技术要求。 3、橡胶沥青 橡胶沥青主要是将20%左右的废旧轮胎先进行加工，碎化成橡胶颗粒，并将其作为沥青改性材料加入基质沥青中，经高温充分拌合、充分溶胀反应而成的改性沥青胶结材料。其制备原理是首先将废旧轮胎加工成橡胶颗粒，并将其加入沥青，在外力和高温的作用下，产生“溶胀”，即沥青中轻质油分子进入到橡胶分子内，在热氧化和煤焦油的软化作用下，使橡胶分子的部分分子链及交联点发生断裂、网状结构逐渐被撑开，从而使橡胶颗粒逐渐软化。橡胶颗粒在“溶胀”过程中部分恢复了生胶的可塑性和粘附性，并由原来的紧密结构转变成相对疏松的絮装结构，在制备过程逐渐均匀地悬浮分散在沥青中，从而使沥青的性能随之发生显著改变。 在拌制橡胶沥青的过程中一般采用干法或湿法。干法是先将基质沥青加热并不断搅拌，同时将加工好的橡胶颗粒迅速地添加进去,橡胶颗粒的添加剂量为沥青混合料总量2.5%左右，然后继续搅拌20 min左右即成。湿法则是将加工好橡胶颗粒缓慢地添加到190℃左右温度的沥青中,边添加边搅拌60 min后,再进入高速剪切乳化机中进行加工处理而成。湿法的橡胶颗粒用量一般为总量的15%左右，而对用于应力吸收膜时橡胶颗粒用量则为30%左右。橡胶沥青的性能与橡胶颗粒的粒径关系密切,粒径越小,分布越均匀,其性能越优良,而且不易离析,有利于泵送。 无论是干法还是湿法，橡胶颗粒在高温下的拌和过程中均会与基质沥青发生一定程度的反应。橡胶颗粒在溶胀过程中,体积增加若干倍,同时沥青中的轻质油分减少,使得沥青变得更加黏稠，混凝土弹性增加。但混凝土的弹性增加程度也不是越大越好,若增加程度过大,就会导致施工时发生碾压不实、容易松散的问题。所以，对于橡胶颗粒掺加的数量、类型以及级配进行都要进行严格的控制。 经大量的研究和实践发现,通过干法和湿法制备的橡胶沥青混凝土的主要技术性能也有一定的差异。干法制得的橡胶沥青混凝土抗高温性能更优，但是其温度敏感性相对较差，一般只适用于公路的底层和中层,而不适用于公路的面层；而湿法制得的橡胶沥青混凝土的水稳定性和低温抗裂性能更优；同时两种橡胶沥青混凝土的抗疲劳性能和抗老化性能都极佳。 4、配合比 橡胶沥青混凝土的配合比应根据规范和施工技术指南，并参考相关的工程经验，设计出试配合比，并