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橡胶沥青应力吸收层在高速公路中的应用 摘要：橡胶沥青应力吸收层具有防水性能好、抗反射裂缝能力强、耐久等优点在高速公路中首次被广泛推广应用，文章主要介绍了橡胶沥青应力吸收层的施工工艺及施工要点，为今后橡胶沥青应力吸收层在高速路的应用提供参考。 关键词：高速公路；橡胶沥青；橡胶沥青应力吸收层。 1．应力吸收层的应用情况 我国目前高速公路路面的典型结构是在半刚性基层上铺筑沥青混凝土。为防止由于半刚性基层的开裂，导致路面的反射裂缝，响应国家建设“资源节约型、环境友好型”社会的号召，在西高速公路建设中，使用橡胶改性沥青碎石封层作为路面应力吸收层，来有效地吸收和缓解应力,防止和减缓反射裂缝的发生。 20世纪60年代，在国外，橡胶沥青最早应用于碎石封层，因为橡胶沥青碎石封层有着优良的防水与延缓反射裂缝作用，被广泛用于路面结构表层及路面结构层中。使用年限更长的美国其应用表明，相比其他类沥青碎石封层，橡胶沥青碎石封层作为应力吸收层，可以延缓反射裂缝达15年以上。 我国于20世纪80年代末引入碎石封层作为应力吸收层的应用技术，并针对橡胶沥青洒布黏度高易堵孔研发出国产的橡胶沥青洒布的专用设备。目前，橡胶沥青碎石封层作为应力吸收层、防水黏结层及路面磨耗层而广泛用于沥青路面新建、改建、沥青混凝土桥面铺装、水泥混凝土路面沥青加铺等工程。因此在西铜高速中也大面积的使用橡胶沥青碎石封层作为应力吸收层。 2．橡胶沥青 2.1橡胶沥青 橡胶沥青是由橡胶成分最少占到总量15%的回收轮胎橡胶与热沥青充分反应后,橡胶颗粒产生溶胀和某些添加剂混合而成的胶结料。可用做多种类型柔性路面中的胶结料,包括路面粘结层与热拌混合料等。 2.2橡胶沥青优点 因为胶结料含量高、弹性好、粘度高、软化点高,具有更好的抗老化、抗氧化、抗车辙、抗变形能力,由于混合料油膜较厚而不会析漏或泛油,可以提高路面对疲劳裂缝、反射裂缝的抵抗能力从而提高耐久性。由于路面耐久性得到提高,路面养护费用减少,同时由于使用轮胎废料,节约能源和自然资源,环保及社会效益明显。另外因为橡胶中的炭黑能够使路面长期黑,与标线对比度高,提高路面运营安全性。 2.3橡胶沥青缺点 施工更具挑战性,温度要求更严。由于橡胶粉胶结料高温下变粘稠,橡胶沥青断级配混合料和开配混合料必须在高温下碾压,同时也由于断级配混料骨料结构较粗,石料与石料接触,更难以压实。由于级配较粗、胶结料较稠,橡胶沥青混合料较进行人工作业。橡胶沥青一般需要现场加工,现场要做好污染防护工作,同时橡胶沥青生产设备的进场费用较高,项目较小时对控制造价不利。 3橡胶沥青原材料 3.1橡胶粉 橡胶粉颗粒规格应符合表1要求。橡胶粉筛分应采用水筛法进行试验。橡胶粉密度应为(1·15±0·05)g/cm3,应无铁丝或其它杂质,纤维比例应不超过0·5%,要求含有橡胶粉质量4%的碳酸钙,以防止橡胶粉颗粒相互粘结。 3.2橡胶沥青 橡胶沥青应满足技术要求:粘度1·5~4·0Pa·s(177℃);最小针入度25mm(25℃,100g,5 s);最小软化点54℃;最小回弹率25%(25℃)。 3.3橡胶沥青胶结料的生产 表1　橡胶粉筛分规格 筛孔尺寸/μm 橡胶粉通过率/% 2360 100 1180 90~100 850 82~100 420 37~80 250 4~55 180 0~30 与正常沥青路面施工相比,需要增加一套橡胶沥青生产设备,用管道与橡胶沥青储罐相连,再从储罐泵送至拌合楼,生产经过调试确保沥青泵送系统正常;对于热拌混合料和沥青喷洒来说,橡胶沥青胶结料生产方法本质一样,不同之处是混合料生产时橡胶沥青的产量,从而保证足够的橡胶沥青达到理想的混合料生产效率。喷洒所用的橡胶沥青应靠近工地生产,生产量也要与洒布量相适应。 对于不同的制造商和橡胶沥青类型,喂料设备和混合设备可能有所不同,但是生产方法相似,温度始终是控制橡胶沥青生产的关键,温度测量设备应易于观察。橡胶沥青混合料一般不在贮料仓中存储,如果必须存储,应尽可能缩短贮存时间。贮存时间不宜超过30min,且必须小于1h。选择混合料的拌合、贮存及运输合适的时间对橡胶沥青非常重要。需要用螺旋杆搅动储存罐里的橡胶沥青,以保持橡胶粉颗粒良好地分散,否则颗粒会下沉到罐底或者上浮到表面,搅动情况应经常检查,通过插入螺旋杆的舱口直接观察。 3.4橡胶沥青生产工艺与温度 橡胶沥青储罐应有加温和保温措施,可以认为生产和传输过程中有一定的热量损失,橡胶沥青生产设备和储存罐一般应由加热装置加热基质沥青或者橡胶沥青。保温罐用于储存橡胶沥青和基质沥青,应能加热到较高温度,规定温度190~226℃。 橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45min才能达到较理想的效果,反应温度190~218℃，为了使反应温度保持在规定的190~218℃,在掺