橡膠瀝青應(yīng)力吸收層在復(fù)合式路面加鋪技術(shù)中的應(yīng)用

1、淺談橡膠瀝青應(yīng)力吸收層在復(fù)合式路面加鋪技術(shù)中的應(yīng)用(2009-05-19 17:06:45) 摘 要：本文闡述了復(fù)合式路面在實(shí)際工程中的應(yīng)用概況，指出反射裂縫是復(fù)合式路面不可忽略的重要問(wèn)題，重點(diǎn)論述了橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的作用機(jī)理和相關(guān)的施工工藝。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層具有吸收應(yīng)力、減少反射裂縫、防水、粘接力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：橡膠瀝青應(yīng)力吸收層；反射性裂縫；復(fù)合式路面1 引言由于復(fù)合式路面兼具柔性路面行車舒適和水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)承載能力大的雙重優(yōu)點(diǎn)，因此，在水泥混凝土路面舊路改造時(shí)，復(fù)合式路面常常成為首選的路面結(jié)構(gòu)形式。然而，復(fù)合式路面在使用過(guò)程中存在仍然存在一些問(wèn)題：（1）是反射裂縫的問(wèn)題；（2）

2、是水泥混凝土路面的粘結(jié)問(wèn)題；（3）是面層混凝土的整體穩(wěn)定性；（4）是施工工藝。但主要問(wèn)題是反射裂縫的防止因此，如何預(yù)防復(fù)合式路面反射裂縫就成為了道路工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文較詳細(xì)地分析了橡膠應(yīng)力吸收層的工作機(jī)理，介紹了橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的材料要求和相關(guān)施工工藝，對(duì)復(fù)合式路面預(yù)防反射裂縫的設(shè)計(jì)和施工具有一定的參考價(jià)值。2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的作用機(jī)理橡膠瀝青吸收層是在水泥混凝土面板上灑布一層橡膠瀝青（23kg/m2），然后撒布等粒徑的預(yù)拌瀝青碎石（9.5mm左右，1522 kg/m2），最后通過(guò)輪胎壓路機(jī)適度碾壓使橡膠瀝青上翻（達(dá)到碎石高度的5070%左右）并穩(wěn)定碎石而形成的一個(gè)界面功能層

3、，如右圖所示： 由于橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的結(jié)合料和集料的特點(diǎn)，使其具備以下四個(gè)重要特點(diǎn)： （1）等粒徑碎石“頂天立地”，確保了其上瀝青層具有良好的基礎(chǔ)支承，使瀝青面層保持較為有利的受力狀態(tài)； （2）較厚的橡膠瀝青在水泥混凝土板表面形成一個(gè)連續(xù)的瀝青膜，可以有效地阻止水分下滲； （3）在水泥混凝土板上灑布的橡膠瀝青既具有一定的厚度，橡膠瀝青彈性恢復(fù)率大，保證了其上鋪裝的瀝青面層與水泥混凝土板之間存在一定的水平相對(duì)位移余量； 具有一定粒徑的碎石顆粒本身具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，可以削減傳到瀝青層底面上的應(yīng)力。有上述四個(gè)特點(diǎn)可以看出橡膠應(yīng)力吸收層的作用機(jī)理就是，保持瀝青鋪裝受力狀態(tài)良好的前提下，通過(guò)較厚的界

4、面橡膠膜水平剪切變形和碎石的轉(zhuǎn)動(dòng)，削減和吸收由水泥混凝土板在接縫或裂縫處的相對(duì)位移引起的瀝青層的應(yīng)力或應(yīng)變，達(dá)到預(yù)防或延緩反射裂縫的作用。3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的工程運(yùn)用下面結(jié)合本公司在忠縣市政道路改造工程的實(shí)例，分析一下橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的工程實(shí)用性。3.1該工程橡膠瀝青應(yīng)力吸收層所用材料的技術(shù)指標(biāo)3.1.1基質(zhì)瀝青、橡膠瀝青 應(yīng)用于橡膠瀝青應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)的瀝青應(yīng)符合交通部公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)中道路石油瀝青70號(hào)瀝青的技術(shù)要求，如表1所示。表1 道路石油瀝青70#瀝青技術(shù)要求【5】試 驗(yàn) 項(xiàng) 目70#針入度(25，100g，5s) 0.1mm6080延度(5c

5、m/min，10) cm30延度(5cm/min，15) cm100軟化點(diǎn) (R&B) 45閃點(diǎn) 230動(dòng)力粘度 60 Pa.s160含蠟量(蒸餾法) %2.2密 度 15 g/cm3實(shí)測(cè)記錄溶解度 %99.0薄膜烘箱試驗(yàn)163×5h質(zhì)量損失 %0.8針入度比 %57延 度 10 cm8延 度 15 cm20 橡膠瀝青指標(biāo)參照美國(guó)亞利桑那州指標(biāo)，見表2。 表2 橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)粘度，177，(Pa.s)1.54.0針入度 (25,100g,5s)，（0.1mm） 不小于25軟化點(diǎn)，不小于（）54彈性恢復(fù)，25，不小于（%）603.1.2 石料 石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔、

6、不含風(fēng)化顆粒，推薦使用近立方體顆粒的玄武巖碎石。所使用的石料應(yīng)滿足表3的技術(shù)要求。表3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層石料技術(shù)要求項(xiàng) 目技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法堅(jiān)固性12%T 0314壓碎值10%T 0316針片狀顆粒含量10%T 0312橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的碎石級(jí)配要求如下（表4）。表4 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層級(jí)配要求篩孔或關(guān)鍵性篩孔尺寸（mm）通過(guò)率（）13.21009.50152.36050.07500.54 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工工藝4.1橡膠瀝青的生產(chǎn)橡膠瀝青生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是溫度的控制。用于噴灑和用于拌和的橡膠瀝青的生產(chǎn)方法也不存在區(qū)別。生產(chǎn)前，基質(zhì)瀝青需加熱到204226的高溫（橡膠瀝青是不能加熱的）。橡

7、膠瀝青膠結(jié)料必須在攪動(dòng)狀態(tài)下反應(yīng)至少45分鐘才能達(dá)到較為理想的反應(yīng)效果，反應(yīng)溫度應(yīng)保持在規(guī)定的190218。橡膠瀝青生產(chǎn)完成后，應(yīng)將橡膠瀝青保溫儲(chǔ)存，用于儲(chǔ)存橡膠瀝青和基質(zhì)瀝青的儲(chǔ)存罐須有加熱和保溫裝置，以使儲(chǔ)存罐能保持在規(guī)定的溫度，溫度范圍一般為190226。表5 橡膠瀝青生產(chǎn)中的溫度控制項(xiàng) 目溫 度基質(zhì)瀝青的加熱溫度204226膠結(jié)料的反應(yīng)溫度190218膠結(jié)料儲(chǔ)存溫度1902264.2橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工4.2.1施工前準(zhǔn)備施工前，基面的處理必須滿足規(guī)定要求，同時(shí)應(yīng)徹底清除基面上的泥土、雜物，并確?；娴拇植凇⒏蓛簟⒏稍?。需用的設(shè)備應(yīng)進(jìn)入待命狀態(tài)，包括橡膠瀝青灑布車、碎石撒布機(jī)、膠輪

8、壓路機(jī)。4.2.2 施工工藝流程（1）預(yù)拌碎石為保證撒布的石料與橡膠瀝青的充分粘結(jié),石料需預(yù)先采用油石比為0.400.60%的普通熱瀝青進(jìn)行預(yù)裹，拌和溫度在150170。（2）彈性活化橡膠瀝青的灑布在處理好的基面上噴灑彈性活化橡膠瀝青。橡膠瀝青用量23kg/ ，灑布必須均勻，瀝青灑布量要嚴(yán)格控制，不宜多也不宜少，噴灑最大偏差量不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的±0.2kg/。瀝青縱向銜接應(yīng)與已灑布部分重疊10cm左右。（3）撒布碎石噴灑橡膠瀝青后應(yīng)立即滿鋪碎石，碎石撒鋪量推薦采用1522kg/，可用碎石撒布車撒布。根據(jù)試鋪情況確定，以滿鋪、不散失為度，對(duì)于局部碎石撒鋪量不足的地方，應(yīng)人工補(bǔ)足。最低撒布溫

9、度不低于120。（4）碾壓采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。碎石撒鋪后應(yīng)立即進(jìn)行碾壓作業(yè)。根據(jù)需要選擇壓路機(jī)的數(shù)量， 施工中為了確保碾壓的溫度，要求膠輪緊隨碎石撒布車后面碾壓，距離不能超過(guò)5米,碾壓遍數(shù)23遍為宜。 表6 碾壓時(shí)間要求下承層溫度完成碾壓時(shí)間40以上20分鐘18 至40之間10分鐘（5）清掃碾壓完畢后，清除多余的沒有粘結(jié)的松散碎石，以避免影響與上層的粘結(jié)性能。（6）開放交通要求橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工應(yīng)與上面層瀝青混凝土緊湊進(jìn)行，中間不開放交通，若期間必須開放交通，須待碾壓施工完成3小時(shí)后方可開放交通，但車速不宜超過(guò)25km/h。4.2.3注意事項(xiàng)（1）施工時(shí)，氣溫和路面溫度不易低于18；

10、（2）路面應(yīng)潔凈、干燥；（3）應(yīng)注意風(fēng)速，風(fēng)速應(yīng)不能影響到工程的施工；（4）雨天和即將下雨的天氣不能進(jìn)行橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工。5 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層應(yīng)用于復(fù)合式路面的優(yōu)點(diǎn)5.1應(yīng)力吸收和減少路面反射裂縫橡膠瀝青應(yīng)力吸收層整個(gè)結(jié)構(gòu)是一種柔性體系，由于其優(yōu)良的應(yīng)力、應(yīng)變消減和吸收能力，從而減緩瀝青混凝土罩面層反射裂縫的產(chǎn)生5.2 防水作用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層能形成1cm左右厚度的瀝青膜，同時(shí)其膠結(jié)材料對(duì)半剛性基層的各種空隙和縫隙的封閉作用，能有效防止水分浸入基層和路基，起到保護(hù)路基和基層的作用。5.3粘結(jié)作用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層具有優(yōu)良的粘結(jié)作用，與下面層和上鋪裝層的粘結(jié)力強(qiáng)，能有效將路面鋪裝層與

11、基層粘結(jié)成一個(gè)整體，有利于結(jié)構(gòu)整體受力，提高路面的使用壽命。5.4施工速度快橡膠瀝青應(yīng)力吸收層采用一臺(tái)橡膠瀝青灑布車與一臺(tái)碎石撒布車或者一臺(tái)同步碎石撒布車即可，施工完畢后即可施工表面鋪裝層，不需要如稀漿封層的養(yǎng)護(hù)和固化過(guò)程，故能縮短工期。5.5質(zhì)量更易于控制橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工時(shí)，只需嚴(yán)格控制膠結(jié)料和碎石的撒布量以及保證撒布均勻即可保證橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工質(zhì)量，這些控制均為機(jī)械控制，故能有效地保證施工質(zhì)量。6 結(jié)語(yǔ)與展望6.1結(jié)語(yǔ)由于橡膠瀝青應(yīng)力吸收層在各項(xiàng)功能技術(shù)指標(biāo)及施工技術(shù)方面的獨(dú)到之處，集中、全面的解決了復(fù)合式路面在使用過(guò)程中存在仍然存在的反射裂縫問(wèn)題、水泥混凝土路面的粘結(jié)問(wèn)題、面層瀝青混凝土的整體穩(wěn)定性問(wèn)題、施工工藝問(wèn)題。能夠很好的提高路面鋪裝層使用性能和使用壽命，同時(shí)又具有很好的工程實(shí)施效果。其完全具備作為今后復(fù)合式路面及其他各型路面鋪裝的重點(diǎn)發(fā)展實(shí)施方向的潛力。6.2 展望采用廢膠粉改性的橡膠瀝青，其橡膠瀝青體系不穩(wěn)定，易離析，施工和易性不好。有關(guān)實(shí)踐表明，如采用彈性活化橡膠粉將有利于改善這一弊病。開展彈性活化橡膠瀝青性能的研究將有助于促進(jìn)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層以及橡膠瀝青混凝土更好的應(yīng)用于復(fù)合式路面或其他類型路面。參考文獻(xiàn)【1】 黃睿 李丹 復(fù)合式路面反