摘 要：橡膠粉改性瀝青是指采用廢舊輪胎經(jīng)粉碎后制成的膠粉作為改性劑， 通過特殊的生產(chǎn)工藝得到的能夠改善混合料性能的瀝青結(jié)合料。其優(yōu)點(diǎn)包括膠粉與瀝青混融性好；原料來源豐富 價格低廉；施工工藝與普通瀝青相同，不需要特殊設(shè)備；鋪設(shè)的路面具有良好的高低溫性能、不易產(chǎn)生裂縫、不易老化、降噪、防滑和維修費(fèi)用低等等。因此，橡膠瀝青具有良好的應(yīng)用前景。

　　關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；特點(diǎn)；應(yīng)用；優(yōu)化措施；

　　0  引言

　　用橡膠材料改善瀝青性能的研究,已有一百多年的歷史,早在1845年英國就已開始在這方面的嘗試。本世紀(jì)初法國首先將橡膠瀝青用于試驗路,此后,英國、荷蘭相繼鋪筑了幾條橡膠瀝青道路,在第二次世界大戰(zhàn)中,這些路經(jīng)受了繁重的軍事運(yùn)輸,仍然無嚴(yán)重的損壞,它便引起道路研究者和橡膠供應(yīng)者濃厚的興趣和關(guān)注。

　　五十年代后期合成橡膠生產(chǎn)迅速增加,許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家如：日本、蘇聯(lián)、加拿大、西德等國對合成橡膠瀝青的研究也相繼展開。從此,橡膠瀝青的研究受到許多國家的重視。

　　1972年在美國Sky  Harbor 國際機(jī)場鋪設(shè)了一條橡膠瀝青跑道,在跑道投人使用時,當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?6.1℃。經(jīng)過一段時期觀察發(fā)現(xiàn)：該跑道在沒有特殊養(yǎng)護(hù)的情況下,經(jīng)受了三次大水淹沒及多次高壓水的沖洗,它的表面沒有剝落損壞的現(xiàn)象,至今使用情況良好。

　　1975年在美國Ran  Buren公路的一段損壞嚴(yán)重,當(dāng)時采用單層表面處理進(jìn)行維

　　修,其中最西邊的一條車道采用橡膠瀝青做單層表面處理,而相鄰幾條車道均用 普通AR－8000號瀝青做表面處理,并在該路段設(shè)立了四個試驗點(diǎn)進(jìn)行觀測。幾年來,在橡膠瀝青車道上沒有泛油、反射裂縫,使用情況正常,而相鄰車道上出現(xiàn)了反射裂縫。尤其值得注意的是在AR－8000號瀝青車道上的反射裂縫伸展到橡膠瀝青的車道邊緣就終斷了,相比之下,橡膠瀝青展現(xiàn)出優(yōu)勢。

　　目前美國、日本、西德、法國、英國荷蘭等。國家已將橡膠瀝青廣泛地應(yīng)用到城市道路、城鄉(xiāng)公路及機(jī)場跑道等方面。就現(xiàn)有資料反映的情況,大部分地區(qū)的橡膠瀝青道路使用效果良好。近幾年我國上海、天津、青島、哈爾濱,湖南、四川、

　　河北等省市也相繼開展了對橡膠瀝青的研究和驗經(jīng)工作。

　　1. 橡膠瀝青的特點(diǎn)及技術(shù)現(xiàn)狀

　　橡膠瀝青在高溫下具有較大的彈性和彈性恢復(fù)能力，可以改善路面抗變形能力和抗疲勞開裂的性能；具有較好的高低溫性能，減輕了瀝青對溫度的敏感性；同時，橡膠瀝青粘度高，抗老化、抗氧化能力強(qiáng)；開級配或間斷級配橡膠瀝青路面防滑功能高，可以減低濺水、改善視野、降低噪音3～4 dB，并且大大提高道路安全和舒適性，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，采用橡膠瀝青路面可以減少交通事故達(dá)49%。

　　當(dāng)然，雖然橡膠瀝青具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是如果配合比或者施工控制不好，路面也會出現(xiàn)一些病害。尤其是2006年以前的橡膠瀝青工程，大約有50%以失敗告終，其中，最典型的病害就是推移、擁包現(xiàn)象。分析其最主要的原因，一為橡膠瀝青混凝土本身的內(nèi)聚力比較低，約1.2 MPa，僅為SMA的2/3，其抗剪應(yīng)力稍差；二是未考慮層間粘結(jié)材料的應(yīng)用，在進(jìn)行橡膠瀝青罩面或者應(yīng)力吸收層施工的過程中，有的工程人員認(rèn)為橡膠瀝青粘度比較大，在橡膠瀝青鋪裝的過程中忽視了層間粘結(jié)材料的使用，從而造成橡膠瀝青混凝土出現(xiàn)層間推移的病害，這主要出現(xiàn)在復(fù)合式白改黑路面中。在"白改黑"罩面鋪裝時，通常采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層作為抗反射裂縫措施，人們普遍認(rèn)為橡膠瀝青粘度大，可以作為粘結(jié)層使用，因此，在水泥板上直接灑布橡膠瀝青，而這種做法實(shí)踐證明是不可取的。當(dāng)然，實(shí)驗室條件下(絕對干燥、潔凈的界面)，橡膠瀝青與水泥混凝土板之間的粘結(jié)

　　力甚至可以高達(dá)0.5 MPa(25℃ )以上，但是施工現(xiàn)場的界面是無法達(dá)到實(shí)驗室條件的，這就勢必會造成一些問題 。據(jù)統(tǒng)計，2006 年至今，約有 20%的復(fù)合式路面橡膠瀝青混凝土罩面工程由于橡膠瀝青混凝土與水泥混凝土板的層間粘結(jié)力差出現(xiàn)破壞，這主要是由現(xiàn)場工作基面條件引起的：（1）水泥混凝土面板以下會有毛細(xì)水，在施工溫度高達(dá)190℃時，毛細(xì)水將上升到界面，這將大大影響橡

　　膠瀝青與上、下層之間的粘接力；（2）現(xiàn)場水泥混凝土表面難以處理到理想狀態(tài)，表面會有灰塵，橡膠瀝青機(jī)械灑布的方式也不能回避其與灰塵的直接接觸，從而影響界面的粘結(jié)力；（3）橡膠瀝青沒有滲透性，僅依靠表面的粘附很難保證高溫條件下，較強(qiáng)的水平剪切力的破壞。

　　2. 據(jù)現(xiàn)有資料,國內(nèi)外采用的橡膠材料按其形狀有：粉末、膠漿、膠乳、薄片及固體橡膠。

　　2.1粉末橡膠瀝青

　　粉末橡膠瀝青一般適用未經(jīng)硫化的粉狀橡膠。 美國采用丁二烯一苯乙烯橡膠粉末加入瀝青中做改性劑。摻膠后,有明顯的效果：瀝青韌度、低溫延性都有改善。

　　幾年后,從這種橡膠瀝青鋪筑的路面上剔出封面石子時,橡膠瀝青仍粘附在石子上,閃耀著瀝青的光澤,并且能拉成絲。在低溫及高溫下,顯示出良好的韌性和粘附性。據(jù)說這種路面的費(fèi)用在2～3年內(nèi)就能償還,壽命比一般路面長1\3。

　　2.2液體橡膠

　　a. 膠乳

　　膠乳是液體橡膠的一種,西德道路聯(lián)邦聯(lián)合會,70年代中期,用它來改善﹟200瀝青的性能,其成份是丁鈉橡膠。他們認(rèn)為：膠乳最佳加人量為2～2.5％﹝占瀝青重﹞；摻配溫度為120℃。摻人膠乳后瀝青混凝土的質(zhì)量明顯地改善如表-1所示。

　　高低退性能比較表         表-1

　　b. 人工膠漿

　　蘇聯(lián)用澳龍涅什合成橡膠廠的不合格丁二烯合成橡膠溶入工業(yè)煤油中,制成濃度為10.3％和25％的膠漿, 摻加橡膠量占瀝青的重量1～4％,拌和溫度120℃～130℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速200 轉(zhuǎn)／分,攪拌時間1小時。

　　用該種瀝青制成試件。

　　c. 橡膠乳液

　　把橡膠制成乳液,加入到瀝青中是橡膠作為瀝青改性劑的又一種形式。將橡膠乳液、瀝青乳化劑按比例摻配,即可改善瀝青性能。摻有橡膠乳的瀝青低溫性能比純?yōu)r青要好,在20℃～零下18℃溫度范圍內(nèi),摻膠的試件低溫變形比純?yōu)r青大得

　　多。在零下18℃的溫度下,其變形性只下降了24％，而純?yōu)r青試件變形性要下降1倍。

　　2.3薄片或固體狀橡膠

　　大部分天然橡膠、合成橡膠和再生膠是以薄片或固體狀態(tài)供應(yīng)的,一般不容易在

　　瀝青中溶解,為了使這種狀態(tài)的橡膠能和瀝青材料均勻地混合,需要有帶 形葉片的強(qiáng)制式攪拌機(jī),除再生膠是這樣混合外,大部分生膠都必須預(yù)先在輥?zhàn)訖C(jī)上 仔細(xì)加以塑化,使橡膠粘度降低,再在攪拌機(jī)內(nèi)和瀝青混合。用這種方法獲得的混合料是足夠均勻的,并且橡膠到這種程度就完全分散開來,雖然橡膠不可能真正溶解,但它卻能在瀝青中均勻的分布。這種混合物的特點(diǎn)是延性和彈性都很高,這種摻橡膠的瀝青已用于道路上,對改善道路的質(zhì)量取得了較好的效果。

　　3. 橡膠瀝青應(yīng)用優(yōu)化措施

　　3.1橡膠瀝青混凝土配合比的設(shè)計

　　在橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計過程中，要特別注意原材料的選取，包括橡膠瀝青膠結(jié)料和礦料，其中礦料最好選擇強(qiáng)度高、耐磨并與瀝青具有良好粘附性的堿性集料-玄武巖，尤其是主要用以形成骨架結(jié)構(gòu)的粗骨料。在實(shí)際工程中橡膠瀝青混凝土的配合比設(shè)計流程與普通瀝青混合料和改性瀝青混合料的設(shè)計流程基本相同。橡膠瀝青混合料中一般不添加礦粉，用1%～2%的水泥或消石灰代替。橡膠瀝青混凝土斷級配的油石比一般在 7%～9%,具體油石比通過試驗確定，方法同普通瀝青混凝土一樣。

　　3.2降粘材料的使用

　　由于橡膠瀝青粘度大，在施工過程中和易性差，因此，可以加入一些降粘材料以改善橡膠瀝青的施工粘度，方便施工。降粘材料的選用以不降低橡膠瀝青本身的性能為目標(biāo)，它可以降低橡膠瀝青拌和、攤鋪、碾壓溫度，大大改善現(xiàn)場的施工環(huán)境，并可保證橡膠瀝青混凝土的壓實(shí)度，提高工程質(zhì)量。

　　3.3層間粘結(jié)材料的應(yīng)用

　　當(dāng)橡膠瀝青混凝土或橡膠瀝青應(yīng)力吸收層應(yīng)用于水泥混凝土路面"白改黑"罩面時，為了解決由于層間粘結(jié)不良而引起的推移、脫層病害的發(fā)生，建議在水泥混凝土板上預(yù)先涂刷專用的防水粘結(jié)材料，該種粘結(jié)材料要求具有良好的滲透性

　　粘結(jié)力及抗剪切力，以避免橡膠瀝青出現(xiàn)整體脫粘的情況發(fā)生。

　　4.結(jié)語

　　橡膠瀝青具有優(yōu)越的高低溫性能和彈性恢復(fù)能力，抗疲勞開裂和耐久性好，防滑降噪，行車舒適，美化環(huán)境，是不可多得的路面鋪裝材料。橡膠瀝青性能使用為道路工程開辟了新途徑,隨著橡膠工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展, 將為道路工程提供越來越多的廉價橡膠,橡膠瀝青道路也將逐漸得以推廣、普及。