橡胶改性沥青加铺应力吸收层技术研究

摘 要：半刚性材料的反射裂缝问题是不可避免的。采用橡胶粉改性沥青应力吸收层技术，能够很好地解决半刚性基层裂缝反射和雨水下渗的问题。从材料、施工和检测等方面对橡胶粉改性沥青应力吸收层技术进行了研究。
关键词：反射裂缝 橡胶改性沥青 应力吸收层
1 前言
半刚性基层由于其强度高、刚度大，在我国公路建设中得到了大力推广应用。但由于其干缩性大，
容易产生干缩裂缝。这种裂缝很快就反射到沥青面层，使得沥青路面过早地出现了裂缝。雨水通过裂缝不断渗入到基层当中，侵蚀基层，造成结构性的破坏。传统热拌和沥青罩面6个月后，反射裂缝就要上来，而且每年以2．5cm的速度向上反射。在基层和面层之间加铺一层应力吸收层，能很好地推迟反射裂缝的全面发生，有效减缓反射裂缝的出现。同时由于应力吸收层具有良好的弹性恢复性能，能很好地保护道路的基层免受水的侵害，延长了道路的使用寿命。
应力吸收层作为结构层的一个中间层，其厚度很薄，仅为2．5cm。因此，对其材料的性能有着很高的要求，其结合料必须具有高弹性、良好的高低温性能，沥青混凝土中的沥青结合料含量高。采用橡胶改性沥青应力吸收层，即能够有效解决半刚性基层的反射裂缝，同时能够有效利用废旧橡胶轮胎，化废为宝，既保护环境，又节约资金。
2 应力吸收层材料
2．1 集料
防护设计中，可综合考虑河道整治，使防护工程收到更好的效果。
(8)边坡防护应遵循“安全、实用、经济、美观”的指导思想，明确“为行车服务”的目的，在实用、经济的前提下，力求边坡的美观。
2．2 沥青
沥青采用橡胶改性沥青，各项技术指标如表2。
通过马歇尔试验确定最佳油石比和目标配合比，通过生产配合比进行验证，确定最佳生产油石比为9．5％ ，马氏试验的空隙率、稳定度和流值均满足要求。同时充分考虑车辙问题，通过SHRP车辙试验，根据道路设计年限内不同的当量轴次对罩面层提出了厚度要求。
3 应力吸收层的施工
3．1 混合料的拌和
由于应力吸收层混合料中细集料多，拌和时间与一般沥青混合料相比要长10～15s，大约为65～
70s。混合料拌和要均匀、色泽一致、无结团、无离析。
3．2 混合料的运输
混合料采用自卸车运输。运输过程中为防止混合料粘附车箱，应保证车厢底板及四壁清洁、光滑。装料前在车厢板表面涂刷隔离剂。隔离剂不能使用纯柴油，应按照《公路沥青路面施工技术规范》推荐的防粘剂为油石混合液，(1)(油)：(1)(水)=1：3。每车料卸完后应将车厢清理干净，不应有残留。为了减少混合料离析现象，装料时应按照前、后、中的顺序进行装料，并保持运输车轴线与拌和楼卸料斗轴线一致。混合料的运输，应严格控制出厂温度和运到现场温度。为了减小混合料运输过程中的温度损失，每辆运输车上都配有加厚蓬布，进行覆盖保温。由于改性沥青应力吸收层混合料油石比大，在车辆行驶过程中，混合料在车厢内会发生流动。所以装车过程中应保证混合料不高于车厢后板。车厢板密实无缝，防止集料洒料对路面造成污染。
3．3 混合料的摊铺
应力吸收层施工采用沥青摊铺机半幅全宽一次摊铺成型法施工。施工过程中采用随原路面等厚摊铺控制厚度。摊铺厚度为25mm，允许误差±5mm，厚度宜薄不宜厚(松铺系数为1．2—1．3)。摊铺厚度过厚容易出现推移、泛油现象，太薄起不到抗反射裂缝的作用。摊铺前，应在摊铺机和工具上喷洒隔离剂，以防止粘结混合料。摊铺速度为3m／min。摊铺过程中要及时清理运输车道洒下的混合料，尽量避免手工作业。
摊铺过程中，应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，并通过使用的混合料总量与面积校验平均厚度。摊铺不得中途停顿，并及时碾压。如因故不能及时碾压时，应立即停止摊铺，并做好对卸下的混合料的保温覆盖。
施工必须一次成型，不允许出现施工间断。要提前做好天气预报信息的收集工作，避免下雨对施工的影响。
3．4 混合料的碾压
混合料的碾压根据改性沥青应力吸收层的特性，混合料压实采用双钢轮压路机静压。并在碾压
过程中严格控制好碾压温度。初压温度不低于150~C、复压温度不低于130~C和终压温度不低于120℃ 。碾压4～5遍，一气呵成。碾压按照以下原则：
(1)按照“紧跟、慢压”的碾压方针进行碾压。由于混合料的摊铺厚度很薄，温度散失很快，压路机
必须紧跟在摊铺机后面，，碾压过程中不宜大量喷水，以防混合料表面冷却过快，只有在高温条件下碾压才能取得最好效果；慢压要求初压速度控制在2～ 3km／h，复压、终压速度控制在3～5km／h。
(2)碾压应均衡地进行，方向要渐渐地改变，不许拧着弯行走，可采用欧式碾压，对每一道碾压起点
或终点可稍微扭弯碾压；消除碾压接头轮迹。
(3)压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息；其他机械不能
在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械，尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不能停机，直至该段路面施工结束，避免产生局部波浪。
(4)碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少20cm：初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪。
(5)在摊铺机和压路机难以正常操作的特殊路段，要辅以小型机械或人工操作快速进行，保证其施
工温度。在施工中，对这些地方必须特别小心在意，使混合料与路缘石衔接平顺。由于应力吸收层细集料含量高，油石比大，改性沥青粘度高，变形的自愈能力强，相应的改性沥青混合料工作温度也较高。各阶段施工温度是质量控制的关键，正常施工温度控制范围如下。
3．5 施工注意事项
(1)改性沥青施工温度高，压实后密实，形成水汽不易释放，会出现“气泡”现象。因此，必须有专
人将气泡破除，让气体散放出来，压实即可。
(2)成型后应封闭交通。若车辆必须通行，应等温度降至50~C以下才能开放交通。
3．6 检测项目
现场检测的内容为外观、温度、厚度、压实度、平整度等指标，检测要求见表5。
4 结语
(1)利用废旧轮胎加工制成橡胶改性沥青，不仅解决了废旧轮胎带来的社会问题，而且对于公路建设来说，可以大量节约建设投资，为解决当前路面存在的裂缝反射、雨水下渗、侵蚀基层等问题找到了合理的技术途径，为使用者提供一条耐久、平整、舒适、安静的环保路面结构。具有显著的环保效益和明显的经济社会效益。
(2)通过对橡胶改性沥青应力吸收层试验段的铺筑和观测，总结得出应力吸收层不仅可以铺筑在旧的沥青混凝土路面上，而且也可以直接铺筑在旧的水泥混凝土路面上。并且具有施工可操作性强，几乎不增加施工难度，施工期短，减少施工阻断交通对社会造成的负面影响。同时，既大大改善了路容路貌，也有效阻止了反射裂缝的发生，并防止雨水的下渗，提高了道路的使用性能。
参考文献
1 黄文元，孙立军，王旭东．橡胶粉改性沥青混凝土的性能评价和施
工工艺措施研究．上海公路，No．2 2004
2 徐立廷．橡胶改性沥青混凝土应用技术研究工学硕士论文．哈
尔滨工业大学，2005．6
3 公路沥青路面施工技术规范( G F40—2oo4)．人民交通出版社