橡胶沥青应力吸收层在沥青路面中的应用浅析.pdfVIP

橡胶沥青应力吸收层在沥青路面中的应用浅析

一、概述

目前，在我市城市道路建设中，新建道路的路面大都采用沥青路面的结构，

基层采用强度高、刚度大的半刚性基层。随着交通量的快速增长和气候等因素的

影响，大多数沥青路面使用一两年之后，在没达到设计使用年限就出现了各种各

样的病害。旧路改造后的沥青面层同样也在短时间内，原旧路的病害又出现在新

面层上。无论是新建道路还是旧路改造，沥青路面反射裂缝是其中常见损坏形式，

雨雪水通过裂缝不断渗入到道路基层或老路面，最终造成结构性的破坏，很大程

度上降低了道路的使用寿命。

反射裂缝主要是由半刚性基层或者其他基层的裂缝、施工缝等反射到沥青面

层而形成的。由于半刚性基层材料对温度和湿度变化比较敏感，胀缩系数大，在

其强度形成过程中以及营运期间，很容易产生干缩裂缝或低温收缩裂缝。在交通

荷载和温度应力的反复作用下，促使半刚性基层的裂缝逐渐向上扩展，进而反射

到沥青面层形成反射裂缝，不仅影响路面美观，而且又破坏了路面结构整体性和

连续性，并在—定程度上导致结构强度的削弱；当雨水或雪水沿裂缝浸入后，使

得半刚性基层变软，在交通荷载作用下，路面内部产生强力冲刷、路面唧浆现象，

从而加剧路面的破坏，极大缩短道路使用寿命。

当裂缝产生后再进行处理时，路面已经受到了严重损坏，而且处治效果不明

显，重新罩面成本又高，又影响交通。所以在裂缝产生前采取一些预防措施是非

常有必要的，面层与基层或旧路面之间加铺应力吸收层在减缓沥青路面反射裂缝

发生，延长道路的使用寿命中取得了一定的效果。

橡胶粉改性沥青用来作为应力吸收层，一方面起到了变废为宝，减少污染的

效果，具有良好的经济效益和社会效益。另一方面，设置应力吸收层对提高路面

的整体承载能力，延缓并减少反射裂缝的产生十分有利。

二、橡胶沥青应力吸收层

2.1定义：应力吸收层是指设置在半刚性基层与沥青面层之间的层间功能层，

橡胶沥青应力吸收层将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路

机进行嵌挤碾压，橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4，石料嵌锁形成后将构成

结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。

2.2改性原理：橡胶沥青是轮胎橡胶粉在充分拌合的高温条件下（180℃以

上）与沥青熔胀反应得到的改性沥青胶结材料。橡胶沥青中橡胶粉掺量通常很大，

熔胀后橡胶粉体积达到胶结料的30—40%，橡胶粉颗粒通过凝胶膜连接，形成

一个粘度很大的半固态连续相的体系。橡胶沥青性质的变化是体系结构变化和基

质沥青品质变化双重作用的结果。

2.3作用机理：

由于橡膠沥青应力吸收层结合料和集料的碎石颗粒本身具有一定的转动能

力，可以削减传到沥青层底面上的应力，使沥青面层保持较为有利的受力状态；

橡胶沥青弹性恢复率大，保证了其上铺装的沥青面层与基层之间存在一定的水平

相对位移余量。因此，橡胶应力吸收层的作用机理就是：保持沥青铺装受力状态

良好的前提下，通过较厚的界面橡胶膜水平剪切变形和碎石的转动，削减和吸收

由基层的相对位移引起的沥青层的应力或应变，达到预防或延缓反射裂缝的作用。

三、橡胶沥青应力吸收层原材料

3.1基质沥青

橡胶沥青所用的基质沥青采用70#道路石油沥青，应符合交通部《公路沥青

路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中道路石油沥青70#沥青的技术要求。

3.2橡胶粉

橡胶粉颗粒规格应符合表1要求，并采用水筛法进行试验。密度应为

1.15±0.05g/cm3，应无铁丝或其他杂质，纤维比例应不超过0.5%。段橡胶粉外

掺比例为22%，要求含有橡胶粉重量4%的碳酸钙，以防止胶粉颗粒相互粘结。

3.3橡胶沥青

橡胶沥青应满足表2要求。

3.4集料

应力吸收层应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的玄武岩

碎石，应选用反击式破碎机轧制的碎石。有条件时建议以0.4-0.6%（按照集料重

量计）的沥青进行预裹附（裹附温度在120℃以上），预裹附的集料堆放时间不

宜超过两周。石料应满足表3要求。

四、橡胶沥青应力吸收层施工

4.1施工前，基面的处理必须满足规定要求，同时应彻底清除基面上的泥土、

杂物，在洒布橡胶沥青前，安排施工人员用便携式吹风机将施工工作面清理干净，

保证工作面洁净干燥。

4.2洒布橡胶沥青：采用可有效控制洒布量、具有加温、保温和搅拌功能的

专用沥青洒布车进行