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[摘 要]文章论述了橡胶沥青混合料的优点以及施工工艺,橡胶沥青混合料可以改善路面的使用性能,延长路面的使用寿命,降低公路的养护成本,并解决了废弃橡胶的环境污染问题,橡胶沥青混合料的工程应用具有巨大的经济价值和广阔的市场前景。
[关键词]橡胶沥青、施工工艺、质量控制
中图分类号:P632+.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0194-01
橡胶沥青利用废旧轮胎作为生产原料,可以改善路面性能,延长路面使用寿命,减轻废旧轮胎带来的环境压力,创造经济价值的同时,也顺应了以人为本、保护环境、资源循环利用的时代要求,符合我国当前建设节约型社会和发展循环经济的政策,也符合我国当前公路建设可持续发展的需求,是公路建设的好材料。
1、利用废旧材料进行公路建设的几个途径
1.1 旧轮胎用于公路建设。废旧轮胎这一固体垃圾,源于汽车工业的飞速发展。为变废为宝,欧美等发达国家做了一些科学研究,把轮胎切割、粉碎成橡胶粉,掺到沥青中,用于高速公路建设,这样不仅实现废物利用,而且经橡胶改性后的沥青高温不软化、低温不脆裂,还能降低高速公路的噪音,经实际推广应用取得了令人满意的效果。
1.2 废渣用于公路建设。利用工业废渣作为筑路材料,既为企业持续生产提供了储存原料的场地,避免渣弃置征用土地、污染环境,同时解决了路基填料问题,节约了数千亩取土用地。在促进环境保护及企业的可持续发展两方面,社会和经济效益均十分可观。
2、橡胶沥青的性能与优点
2.1 具有较强的粘性
粘性是沥青高温稳定性的重要指标,粘性高的沥青不仅抗变形能力强,而且加强了沥青与碎石的粘结力,具有更好的封水性能。沥青中由于橡胶粉的加入,提高了胶结了的稠度,混合料油膜较厚而不易析漏或泛油,从而提高了沥青混合料的粘性。
2.2 具有较好的低温性能
低温性能包括两个方面:低温脆性与低温抗裂性。在低温高寒地区,橡胶沥青可以用于自动除冰路面。直接抗拉试验结果表明,橡胶沥青的断裂变形是基质沥青的7倍,比SBS改性沥青高出近1倍。
2.3 具有良好的环境收益
随着汽车数量的逐年增加,越来越多的废旧轮胎堆积形成的黑色污染,即破坏环境,也导致疾病的滋生,严重影响人类的健康。消除“黑色污染”,并且变废为宝已经迫在眉睫。目前废旧轮胎的曾和利用已成为各个国家处理废旧轮胎的主要方式。而将废旧轮胎加工成胶粉用于公路建设是大量消耗废旧轮胎的有效途径之一,具有重要的环保效益。
2.4 行车的安全性和舒适性
由于橡胶路面的柔性,将缓冲路面局部不平整引起车辆的振动,改善轮胎与地面的附着性能,缩短制动距离,从而使车辆的舒适性和安全性都得到改善。
2.5 降低行车噪声
随着车流量增加,道路交通噪声问题已成为公路沿线主要污染源之一,交通噪声已经成为一种公害。实践表明,香蕉沥青路面在降低路面噪声方面有着明显的优势,由于其高弹性能,具有明显的减少行车噪声的效果。
3、橡胶沥青混合料材料的要求
橡胶沥青混合料使用必须进行质量检验,经评定合格后方可使用。橡胶沥青路面集料宜采用玄武岩或技术指标达到的石料。集料粒径规格以方孔筛为准,不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。
橡胶屑由碎化的轮胎组成。橡胶屑应在常温下碎化,不应采用冷冻法来制造橡胶屑,如果用低温分离法,应在磨碎前进行。用于碎化的轮胎包括子午胎和斜交胎,宜选用斜交胎。橡胶屑应干燥、无污染,在于沥青和骨料的拌合中能自由流动而不产生泡沫。
橡胶沥青所使用基质沥青应符合GB/T15180的规定,其沥青标号、粗集料、细集料、填料的选择按JTG F40-2004的規定。橡胶沥青反应温度为190~218℃,当橡胶粉与沥青混合后,其反应时间不少于45分钟。橡胶沥青中橡胶屑的掺量应通过试验确定,一般为20%
4、橡胶粉改性沥青混合料
4.1 橡胶粉改性沥青混合料的主要内容
所谓橡胶粉改性沥青混合料是指将废旧轮胎粉作为改性剂,在高温条件下与基质溶胀反应制得的沥青胶结料。研究表明,橡胶可以明显增加沥青的年度,提高沥青混合料的制作过程中,添加了很多的防老化剂及混合料的胶结料膜,从而可以显著提高沥青路面的抗老化能力。
4.2 制作工艺
橡胶改性沥青的制作是通过高速搅拌罐,在温度、时间、机械三者的综合作用于协调下,将原材料按比例混合,通过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化,提高软化点和年度,从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶改性沥青混合料的生产有两种,一种是干法,一种是湿法。
5、橡胶沥青混合料的铺筑施工
5.1 橡胶沥青混合料的运输
橡胶沥青混合料应采用大型运料车运输,运输车的运力应满足橡胶沥青混合料拌合和摊铺速度。沥青混合料运料车每次使用前必须清扫干净,在车厢板上涂上一层隔离剂或防粘剂,以防止沥青混合料的粘结,但要排除可见游离余液残留于车厢底部,溶剂型的隔离剂或者柴油不能用于运输车厢上,以免对橡胶沥青产生不良影响。
5.2 混合料的摊铺
摊铺机开工前提前0.5~1小时预热,熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度 ,减少混合料的离析。摊铺速度控制在1~3分钟的范围内。
摊铺机采用非接触式平衡梁的自动找平方式,消除局部不平整对控制厚度的影响,总体上既能保证厚度,又能提高摊铺层的平整度。
沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。
5.3 橡胶沥青混合料的压实
橡胶沥青混合料的压实一般采用重型胶轮压路机或振动压路机的压路机组,橡胶沥青混凝土的最大压实厚度不宜大于100mm,橡胶沥青混合料摊铺后,需选择合理的压路机组对路面进行初压、复压和终压的压实步骤,达到最佳压实效果。压路机应以均速缓慢的速度碾压,压路机碾压速度一般控制在2~6km/h,碾压次数和碾压温度需根据现场环境进行确定。
5.4 施工质量检测要求
橡胶沥青混合料施工阶段的检测项目包括橡胶沥青性质、橡胶沥青洒布量、集料洒布量、刹车试验、外观检查等。施工后的路面外观、均匀性、构造深度、厚度、渗水系数等指标应符合相关的技术规范,以保证工程施工质量。
6 结束语
将汽车轮胎磨细制成橡胶粉作为添加剂应用到公路工程建设中,有效地减缓了废弃轮胎大量堆积产生的环保问题,有效地解决了现行沥青路面存在的许多问题,且为公路工程建设节约了大量的成本,在实际应用中具有非常广泛的前景。
参考文献
[1] 罗妮.废橡胶粉在道路工程中的应用研究和发展[J].湖南交通科技,2008(1).
[2] 孙见林.郝培文.废橡胶粉改性沥青在路面工程中的应用[J].工程机械与维修,2006(8).
[3] 王伟.橡胶沥青混合料高温性能研究[D].同济大学,2008.
[关键词]橡胶沥青、施工工艺、质量控制
中图分类号:P632+.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0194-01
橡胶沥青利用废旧轮胎作为生产原料,可以改善路面性能,延长路面使用寿命,减轻废旧轮胎带来的环境压力,创造经济价值的同时,也顺应了以人为本、保护环境、资源循环利用的时代要求,符合我国当前建设节约型社会和发展循环经济的政策,也符合我国当前公路建设可持续发展的需求,是公路建设的好材料。
1、利用废旧材料进行公路建设的几个途径
1.1 旧轮胎用于公路建设。废旧轮胎这一固体垃圾,源于汽车工业的飞速发展。为变废为宝,欧美等发达国家做了一些科学研究,把轮胎切割、粉碎成橡胶粉,掺到沥青中,用于高速公路建设,这样不仅实现废物利用,而且经橡胶改性后的沥青高温不软化、低温不脆裂,还能降低高速公路的噪音,经实际推广应用取得了令人满意的效果。
1.2 废渣用于公路建设。利用工业废渣作为筑路材料,既为企业持续生产提供了储存原料的场地,避免渣弃置征用土地、污染环境,同时解决了路基填料问题,节约了数千亩取土用地。在促进环境保护及企业的可持续发展两方面,社会和经济效益均十分可观。
2、橡胶沥青的性能与优点
2.1 具有较强的粘性
粘性是沥青高温稳定性的重要指标,粘性高的沥青不仅抗变形能力强,而且加强了沥青与碎石的粘结力,具有更好的封水性能。沥青中由于橡胶粉的加入,提高了胶结了的稠度,混合料油膜较厚而不易析漏或泛油,从而提高了沥青混合料的粘性。
2.2 具有较好的低温性能
低温性能包括两个方面:低温脆性与低温抗裂性。在低温高寒地区,橡胶沥青可以用于自动除冰路面。直接抗拉试验结果表明,橡胶沥青的断裂变形是基质沥青的7倍,比SBS改性沥青高出近1倍。
2.3 具有良好的环境收益
随着汽车数量的逐年增加,越来越多的废旧轮胎堆积形成的黑色污染,即破坏环境,也导致疾病的滋生,严重影响人类的健康。消除“黑色污染”,并且变废为宝已经迫在眉睫。目前废旧轮胎的曾和利用已成为各个国家处理废旧轮胎的主要方式。而将废旧轮胎加工成胶粉用于公路建设是大量消耗废旧轮胎的有效途径之一,具有重要的环保效益。
2.4 行车的安全性和舒适性
由于橡胶路面的柔性,将缓冲路面局部不平整引起车辆的振动,改善轮胎与地面的附着性能,缩短制动距离,从而使车辆的舒适性和安全性都得到改善。
2.5 降低行车噪声
随着车流量增加,道路交通噪声问题已成为公路沿线主要污染源之一,交通噪声已经成为一种公害。实践表明,香蕉沥青路面在降低路面噪声方面有着明显的优势,由于其高弹性能,具有明显的减少行车噪声的效果。
3、橡胶沥青混合料材料的要求
橡胶沥青混合料使用必须进行质量检验,经评定合格后方可使用。橡胶沥青路面集料宜采用玄武岩或技术指标达到的石料。集料粒径规格以方孔筛为准,不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。
橡胶屑由碎化的轮胎组成。橡胶屑应在常温下碎化,不应采用冷冻法来制造橡胶屑,如果用低温分离法,应在磨碎前进行。用于碎化的轮胎包括子午胎和斜交胎,宜选用斜交胎。橡胶屑应干燥、无污染,在于沥青和骨料的拌合中能自由流动而不产生泡沫。
橡胶沥青所使用基质沥青应符合GB/T15180的规定,其沥青标号、粗集料、细集料、填料的选择按JTG F40-2004的規定。橡胶沥青反应温度为190~218℃,当橡胶粉与沥青混合后,其反应时间不少于45分钟。橡胶沥青中橡胶屑的掺量应通过试验确定,一般为20%
4、橡胶粉改性沥青混合料
4.1 橡胶粉改性沥青混合料的主要内容
所谓橡胶粉改性沥青混合料是指将废旧轮胎粉作为改性剂,在高温条件下与基质溶胀反应制得的沥青胶结料。研究表明,橡胶可以明显增加沥青的年度,提高沥青混合料的制作过程中,添加了很多的防老化剂及混合料的胶结料膜,从而可以显著提高沥青路面的抗老化能力。
4.2 制作工艺
橡胶改性沥青的制作是通过高速搅拌罐,在温度、时间、机械三者的综合作用于协调下,将原材料按比例混合,通过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化,提高软化点和年度,从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶改性沥青混合料的生产有两种,一种是干法,一种是湿法。
5、橡胶沥青混合料的铺筑施工
5.1 橡胶沥青混合料的运输
橡胶沥青混合料应采用大型运料车运输,运输车的运力应满足橡胶沥青混合料拌合和摊铺速度。沥青混合料运料车每次使用前必须清扫干净,在车厢板上涂上一层隔离剂或防粘剂,以防止沥青混合料的粘结,但要排除可见游离余液残留于车厢底部,溶剂型的隔离剂或者柴油不能用于运输车厢上,以免对橡胶沥青产生不良影响。
5.2 混合料的摊铺
摊铺机开工前提前0.5~1小时预热,熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度 ,减少混合料的离析。摊铺速度控制在1~3分钟的范围内。
摊铺机采用非接触式平衡梁的自动找平方式,消除局部不平整对控制厚度的影响,总体上既能保证厚度,又能提高摊铺层的平整度。
沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。
5.3 橡胶沥青混合料的压实
橡胶沥青混合料的压实一般采用重型胶轮压路机或振动压路机的压路机组,橡胶沥青混凝土的最大压实厚度不宜大于100mm,橡胶沥青混合料摊铺后,需选择合理的压路机组对路面进行初压、复压和终压的压实步骤,达到最佳压实效果。压路机应以均速缓慢的速度碾压,压路机碾压速度一般控制在2~6km/h,碾压次数和碾压温度需根据现场环境进行确定。
5.4 施工质量检测要求
橡胶沥青混合料施工阶段的检测项目包括橡胶沥青性质、橡胶沥青洒布量、集料洒布量、刹车试验、外观检查等。施工后的路面外观、均匀性、构造深度、厚度、渗水系数等指标应符合相关的技术规范,以保证工程施工质量。
6 结束语
将汽车轮胎磨细制成橡胶粉作为添加剂应用到公路工程建设中,有效地减缓了废弃轮胎大量堆积产生的环保问题,有效地解决了现行沥青路面存在的许多问题,且为公路工程建设节约了大量的成本,在实际应用中具有非常广泛的前景。
参考文献
[1] 罗妮.废橡胶粉在道路工程中的应用研究和发展[J].湖南交通科技,2008(1).
[2] 孙见林.郝培文.废橡胶粉改性沥青在路面工程中的应用[J].工程机械与维修,2006(8).
[3] 王伟.橡胶沥青混合料高温性能研究[D].同济大学,2008.