肖必良 謝艷
摘 要:通過(guò)105國(guó)道輪胎橡膠粉瀝青路面改造試驗(yàn)路的經(jīng)濟(jì)性分析,得出橡膠瀝青混凝土適用于改建工程瀝青罩面層,而且使用輪胎橡膠粉瀝青,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,從性能和價(jià)格上都好于現(xiàn)在常用的SBS改性瀝青。
關(guān)鍵詞:輪胎橡膠粉;瀝青路面;經(jīng)濟(jì)性
一、概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,汽車工業(yè)也隨之興起,我國(guó)逐漸成為汽車大國(guó),由此產(chǎn)生的廢舊輪胎逐年飛速遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年我國(guó)汽車擁有量為3000多萬(wàn)輛,產(chǎn)生的廢舊輪胎約350多萬(wàn)噸;而到了2010年底,我國(guó)汽車擁有量迅猛增長(zhǎng)達(dá)到8000多萬(wàn)輛,而輪胎生產(chǎn)量達(dá)到3億多條,同時(shí)廢舊輪胎的產(chǎn)生量也達(dá)到大約500多萬(wàn)噸,僅次于美國(guó)的廢舊輪胎產(chǎn)生量,位居世界第二。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的廢舊輪胎形成“黑色污染”正在威脅著人類的生存環(huán)境。無(wú)害化、資源化的充分將這些廢舊輪胎利用,從而消除“黑色污染”的危害已經(jīng)刻不容緩,這種利用將對(duì)我國(guó)環(huán)境污染起到積極作用,也對(duì)緩解環(huán)境和橡膠資源匱乏帶來(lái)的壓力起到積極的作用,從而對(duì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展也起到一定的作用。而世界上通用的處理方式是將廢舊輪胎加工成為輪胎橡膠粉后再進(jìn)行其他應(yīng)用,其中一個(gè)主要應(yīng)用途徑就是將輪胎橡膠粉用于鋪筑橡膠瀝青路面。輪胎橡膠粉結(jié)合瀝青混凝土在路面罩面中應(yīng)用這在國(guó)外已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)的研究歷史,國(guó)內(nèi)外研究和工程實(shí)踐表明輪胎橡膠粉在瀝青路面中的應(yīng)用是可行的,也是有利的,橡膠瀝青混凝土可以減慢瀝青路面的反射裂縫,增大強(qiáng)度,減小面層厚度,抵抗重載交通和不良?xì)夂虻挠绊?,在降噪、降污染等方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)輪胎橡膠粉、橡膠瀝青作為新型路面材料,用于瀝青路面可改善路面使用功能,延長(zhǎng)道路使用壽命,減輕廢舊輪胎帶來(lái)的環(huán)境壓力,符合我國(guó)當(dāng)前建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的政策。
二、工程概況
本次研究工程項(xiàng)目為105國(guó)道南昌段路面改造工程。105國(guó)道又稱“京珠線”,從北京出發(fā),在廣東珠海結(jié)束,江西境內(nèi)共有約有700公里(包含城市道路),105國(guó)道南昌段屬平原微丘地區(qū),地形平坦,其中跨越贛江、撫河兩條河流,地質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。105國(guó)道當(dāng)年是我省的一條交通主干道,雖然修建福銀高速后,分擔(dān)了一部分交通量,但由于它是不收費(fèi)公路,因此依然承擔(dān)著大量重載交通運(yùn)輸任務(wù),年平均日交通量依然很大。該路段于上世紀(jì)八十年代曾經(jīng)大修,升級(jí)為二級(jí)公路,經(jīng)過(guò)二十年,道路的PCI、RQI已達(dá)不到使用要求,出現(xiàn)大量車轍、裂縫、坑槽,讓沿線司機(jī)叫苦連天。為保持這條道路的暢通,南昌市公路管理局承接105國(guó)道南昌段的路面升級(jí)改造,改造主要為加鋪瀝青混凝土罩面層,改善道路行駛質(zhì)量。改造方案如下:
1)原方案:原路面是二級(jí)公路,按平原微丘區(qū)雙向兩車道設(shè)計(jì),車道寬度3.75米;設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí);設(shè)計(jì)行車速度80公里/小時(shí),路基寬度為12米;路面結(jié)構(gòu)為20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+10cm瀝青混凝土面層。
2)改造方案:用路面銑刨機(jī)去除原路面,先用低標(biāo)號(hào)15號(hào)水泥混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和平整,然后加鋪一層4cm厚AC-16瀝青混凝土罩面層。
3)試驗(yàn)路段:樁號(hào)K1681+200~K1681+700 ,路段長(zhǎng)500米,路面寬12米。其中試驗(yàn)路段結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和平整依然采用原改造方案,原改造方案中瀝青混凝土罩面采用輪胎橡膠粉瀝青混凝土(ARC-16)代替原瀝青混凝土(AC-16)。
三、經(jīng)濟(jì)性分析
通過(guò)對(duì)輪胎橡膠粉瀝青的加工、現(xiàn)場(chǎng)配合比設(shè)計(jì)、拌合、運(yùn)輸、攤鋪的試驗(yàn)研究和施工,以及分別對(duì)AC-16和ARC-16進(jìn)行滲水、壓實(shí)度、構(gòu)造深度、抗滑性能、降噪進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)表明試驗(yàn)路段輪胎橡膠粉瀝青混凝土罩面各項(xiàng)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果均滿足路面規(guī)范要求,表現(xiàn)出比較好的綜合性能,特別在路面降噪上優(yōu)于AC-16瀝青混凝土罩面層。
整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中AH-70#道路石油瀝青均由江西省公路物資儲(chǔ)運(yùn)總站生產(chǎn)提供,輪胎橡膠粉和SBS改性劑為市場(chǎng)采購(gòu),當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)錢(qián)見(jiàn)表1。對(duì)輪胎橡膠粉瀝青混凝土與SBS改性瀝青混凝土的施工材料費(fèi)用進(jìn)行比較分析,見(jiàn)表1。
可以從表中分別看出2009年輪胎橡膠粉瀝青和SBS改性瀝青的材料價(jià)格,可以得出每噸輪胎橡膠粉瀝青混凝土比普通SBS改性瀝青節(jié)約材料費(fèi)980元,約占原SBS改性瀝青混凝土材料費(fèi)的21%,在性能略有提升的情況下,費(fèi)用節(jié)省比較多。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)2009年使用普通SBS改性瀝青混凝土約70萬(wàn)噸,作為大修罩面使用的約為20萬(wàn)噸,如果將他們改為使用輪胎橡膠粉瀝青混凝土,可為國(guó)家節(jié)約材料費(fèi)用近2億元。
四、結(jié)論
通過(guò)試驗(yàn)路段密級(jí)配橡膠瀝青混合料的試驗(yàn),橡膠瀝青混凝土適用于大中修瀝青混凝土罩面。而且使用輪胎橡膠粉瀝青混凝土,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,從性能和價(jià)格上都好于現(xiàn)在常用的普通SBS改性瀝青混凝土。同時(shí)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用輪胎橡膠粉瀝青混凝土可以延長(zhǎng)道路使用壽命,減輕廢舊輪胎帶來(lái)的環(huán)境壓力,符合我國(guó)當(dāng)前建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的政策。當(dāng)然由于我國(guó)使用輪胎橡膠粉瀝青混凝土還在早期試驗(yàn)階段,它的長(zhǎng)期使用性能還需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)后才能定論。
作者簡(jiǎn)介:
肖必良(1967-),南昌市公路管理局新建分局,助工;
謝艷(1975-),江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,副教授。