郭秀清
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北 石家莊 050000)
橡膠瀝青技術(shù)不僅可以再生利用廢棄輪胎達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的,還可以增強(qiáng)傳統(tǒng)瀝青路面使用性能和安全性能。本文依托實際工程,研究了橡膠瀝青技術(shù)在公路路面中的使用效果,對進(jìn)一步推廣應(yīng)用橡膠瀝青技術(shù)具有重要意義。
使用無橡膠粉摻加瀝青、摻加5%橡膠粉瀝青、摻加10%橡膠粉瀝青、摻加15%橡膠粉瀝青和摻加20%橡膠粉瀝青五組不同橡膠粉摻加量的瀝青,分別記為A組、B組、C組、D組和E組,依次檢測性能指標(biāo),5組不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青性能指標(biāo)檢測結(jié)果如表1所示。
表1 不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青性能指標(biāo)檢測結(jié)果
由表1可知,隨著橡膠粉摻加量增加,橡膠瀝青延度與軟化點增大,針入度減小。B組、C組、D組和E組橡膠瀝青的延度與軟化點明顯高于A組普通瀝青,而B組、C組、D組和E組橡膠瀝青的針入度小于A組普通瀝青,這是因為橡膠粉自身的物理特性,在高溫情況下橡膠顆粒重新排列,通過滲透與擴(kuò)散作用進(jìn)入瀝青膠體中,使得瀝青膠體逐漸黏稠,瀝青質(zhì)含量緩慢增加。因此,橡膠瀝青相對于普通基質(zhì)瀝青性能更高,在試驗路段鋪筑過程中應(yīng)當(dāng)首選橡膠瀝青。
某設(shè)計施工瀝青公路路段,其中設(shè)計路基寬度為12m,路面上面層采用3cm的橡膠瀝青混凝土攤鋪,路面下面層采用5cm的瀝青混凝土和35cm的水泥碎石基層攤鋪。
1.施工前準(zhǔn)備
工程施工前,首先根據(jù)試驗要求分別摻加5%、10%、15%和20%4種橡膠粉摻加量,制備B組、C組、D組和E組四組橡膠瀝青,并與采用無添加橡膠粉的普通基質(zhì)瀝青對照。鋪筑試驗路段集料依照規(guī)范要求選擇玄武巖,以保證5組橡膠瀝青的集料配合比完全相同。工程施工前需要保證基層路面干凈整潔,防止表面碎屑影響橡膠瀝青黏附性能。
2.施工作業(yè)
在基層路面劃分5個不同區(qū)域,分別記為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū),將A組普通基質(zhì)瀝青均勻鋪筑在基層A區(qū)域上,B組、C組、D組和E組5組不同橡膠瀝青,均勻鋪筑在基層B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)域,隨后采用碾壓機(jī)開展作業(yè),碾壓機(jī)行進(jìn)速度不宜過快,控制在20km/h為最佳,防止損害新鋪筑路面。
3.施工后養(yǎng)護(hù)
路面完成攤鋪工作后,灑布適量水分并鋪養(yǎng)生布養(yǎng)護(hù)7天。養(yǎng)護(hù)完成后,在A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)和E區(qū)5個路面區(qū)域,隨機(jī)選點,鉆芯取樣,試驗檢測A組、B組、C組、D組和E組不同橡膠瀝青的路面性能。
1.高溫穩(wěn)定性能
為探究橡膠瀝青與普通基質(zhì)瀝青對路面高溫穩(wěn)定性能的影響,試驗路段5個區(qū)域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成,分別在5個路面區(qū)域隨機(jī)選取5個點,鉆芯取樣。在實驗室內(nèi)對芯樣開展馬歇爾穩(wěn)定度試驗、浸水48h穩(wěn)定度試驗及動穩(wěn)定度試驗,從而得出5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗結(jié)果如表2所示。
表2 5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青試驗結(jié)果
由表2可知,橡膠瀝青較普通基質(zhì)瀝青鋪筑路面能夠有效提高路面高溫穩(wěn)定性能,且隨著橡膠粉摻加量的增加,使得橡膠瀝青路面高溫穩(wěn)定性能緩慢提高。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩(wěn)定度、浸水48h穩(wěn)定度與動穩(wěn)定度較A組明顯提高,這是因為橡膠瀝青較普通基質(zhì)瀝青黏度更大,可以增加集料顆粒表面與瀝青之間的黏結(jié)力,改善橡膠瀝青混合料強(qiáng)度與硬度,有效提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性能。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣馬歇爾穩(wěn)定度、浸水48h穩(wěn)定度與動穩(wěn)定度緩慢增加,說明隨著橡膠粉摻加量的增加,路面高溫穩(wěn)定性將進(jìn)一步增強(qiáng)。因此,根據(jù)工程成本與瀝青路面性能施工規(guī)范要求,可以選擇橡膠瀝青鋪筑瀝青路面,并合理選擇橡膠粉摻加量。
2.水穩(wěn)定性能
水穩(wěn)定性能關(guān)乎瀝青道路的安全性,為探究橡膠瀝青與普通基質(zhì)瀝青對路面水穩(wěn)定性能的影響,試驗路段5個區(qū)域由A組、B組、C組、D組和E組5種不同橡膠瀝青混合料鋪筑而成,分別在5個路面區(qū)域隨機(jī)選取5個點,在布點位置處鉆芯取樣。鉆芯試樣在實驗室內(nèi)實施凍融劈裂試驗,結(jié)果如表3所示。
表3 5種不同橡膠粉摻加量橡膠瀝青凍融劈裂試驗結(jié)果
由表3可知,橡膠瀝青鋪筑的路面比普通基質(zhì)瀝青鋪筑的路面水穩(wěn)定性能更好,且隨著橡膠粉摻加量的增加,橡膠瀝青路面水穩(wěn)定性能先緩慢升高再降低。B組、C組、D組和E組鉆芯試樣凍融殘余強(qiáng)度較A組明顯提高,這是因為普通基質(zhì)瀝青路面水進(jìn)入瀝青混合料中,降低瀝青混合料強(qiáng)度和硬度,進(jìn)而降低瀝青路面水穩(wěn)定性能,而橡膠瀝青由于擁有比普通瀝青更好的黏附性,集料不易剝落,因此橡膠瀝青路面的水穩(wěn)定性能比普通瀝青路面更佳。
為探究橡膠瀝青技術(shù)在公路路面中的應(yīng)用,本文通過選擇普通基質(zhì)瀝青與不同橡膠粉摻加量的橡膠瀝青攤鋪實際工程試驗路段,再檢測對比分析普通基質(zhì)瀝青與橡膠瀝青性能指標(biāo)得出結(jié)果,研究表明:橡膠瀝青比普通基質(zhì)瀝青針入度低,延度與軟化點高,橡膠粉摻加量增加后,E組橡膠瀝青性能最好;橡膠瀝青路面高溫穩(wěn)定性能比普通基質(zhì)瀝青鋪筑路面更佳,橡膠粉摻加量增加后,E區(qū)域瀝青路面高溫穩(wěn)定性能最好;橡膠瀝青路面水穩(wěn)定性能比普通基質(zhì)瀝青更佳,且隨著橡膠粉摻加量的增加,D區(qū)域瀝青路面水穩(wěn)定性能最好。