橡胶改性沥青在重交通荷载路面上的应用
橡胶沥青、胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工工法
应用实例
《橡胶沥青、胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工工法》的应用实例如下:
一、湖南常吉高速公路路面P3标工程概况
湖南常吉高速公路路面P3标地处湖南桃源县茶庵铺镇,路线全长28千米该方案施工长度为12千米,开竣工日 期为2007年10月~2008年12月,路基宽度为24.5米,单幅路面宽度为10.5米。上面层采用4毫米厚ARHM13(SW) 胶粉双复合改性沥青混凝土,面积为25.2万平方米;中面层采用6厘米厚AC20改性沥青混凝土;下面层采用7厘米 厚AC25普通沥青混凝土;基层为2厘米×17厘米水稳碎石基层。
质量控制
《橡胶沥青、胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工工法》的质量控制要求如下:
一、该工法执行的技术规范
《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程JTGF 80/1-2004;《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 JTJ 052-2000;《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004;《公路工程集料试验规程》JTG E 42-2005; 《公路路基路面现场测试规程》JTG E 60-2008;《公路沥青路面养护技术规范》JTJ 073.2-2001。
材料设备
《橡胶沥青、胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工工法》所用的材料及设备明细如下: 一、废轮胎胶粉的储存 1、应储存在通风、干燥的仓库中,并采取有效的防淋、防潮措施以及消防措施。 2、胶粉储存时间一般不超过180天。胶粉改性沥青的黏度指标不但对主要性能的影响很大,而且对整个施工 过程中有效控制施工温度有着重要的意义。 3、橡胶沥青所用的废轮胎粉及橡胶沥青的技术指标必须符合下列技术指标(下表1、下表2)。 二、道路石油沥青 橡胶沥青所用道路石油沥青宜选择A-70、A-90道路石油沥青。沥青必须按品种、标号分开存放。除长期不使 用的沥青可放在自然温度下储存外,沥青在储油罐中的储存温度视储存时间长短而定,不宜低于130摄氏度,不 得高于150摄氏度。技术指标要符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004技术要求。 三、橡胶沥青 1、橡胶沥青(胶粉占沥青重量的20%)。改性剂、稳定剂、活化剂及其他添加剂。
橡胶(改性)沥青
优异的低温性能
低温性能包括两个方面:低温脆性与低温抗裂性。橡胶沥青的低温柔性 和低温抗裂能力都是非常突出的。
突出的抗老化、抗裂性能和抗变形能力
橡胶轮胎中含有大量的防老化剂,包括抗氧剂、热稳定剂、变价金属 抑制剂、紫外线吸收剂和对光屏蔽非常有效的碳黑填充剂,因此加入橡胶 粉后形成的橡胶沥青具有较强的抗老化性能,同时橡胶沥青混合料里面有 较厚的胶结料膜,也会显著地提高路面的抗老化性能。
基质沥青
加工橡胶沥青的基质沥青可选用道路石油沥青 (A/B型)。 经检测满足规范技术要求的基质沥青可以用于橡 胶沥青的加工。 基质沥青的选择 气候区域 沥青标号 热区 50~70号 温区 70~90号 寒区 90~110号
附注:气候区域参考《公路沥青路面施工技术规范》
废胎胶粉的掺量
一般来说,废胎胶粉的掺量越大,相应的 路用性能越好;但是橡胶沥青的黏度增大,施工 和易性下降。因此,废胎粉的掺量有一定范围, 一般为基质沥青的17.6%~30%(外掺)。
橡胶沥青存储
橡胶沥青原则上24 h内使用完毕。当由于不可抗 力,如需临时存储时,应将橡胶沥青的温度降到 145~155 ℃范围内存储,存储时间一般不超过3d。 当经过较长时间存储,再次使用前应检测橡胶沥青 的指标是否满足技术要求;如不满足要求,则应重 新加工或掺加一定剂量(掺量不小于10%)的废胎 胶粉,重新预混、反应直至满足技术要求。
橡胶(改性)沥青 在道路工程中的应用
王 军 重庆搏创公司 2009年4月18日
一、概述 二、橡胶沥青 三、橡胶沥青混凝土 四、橡胶沥青应力吸收层 五、工程实例 六、结束语
环境污染日益严峻
这是加州的一个巨大的 轮胎堆.
这就是很快将会发生的 情况.
轮胎是一种难以降解的高份子材料,这些黑色垃圾无论是采用堆 放,填埋还是焚烧的方法处理都将造成新的污染,不但污染环境、占 用土地资源,而且容易滋生蚊虫,传播疾病。
橡胶改性沥青路面施工技术
橡胶改性沥青路面施工技术摘要:通过橡胶改性沥青路面施工实践,系统总结了橡胶改性沥青路面的沥青性质、配合比设计以及施工技术方案,并针对施工中发现的问题提出改进措施,为今后进一步了解橡胶改性沥青路面的技术性能提供了参考。
关键词:橡胶沥青路面施工技术一、工程概况S238省道镇江(扬中)段改造工程全长约33km,部分标段路面上面层采用橡胶改性沥青路面,现就A5标为代表阐述橡胶改性沥青路面施工技术。
本合同段路面结构型式为:20cm12%石灰土+36cm5%水稳碎石+1cm沥青下封层+8cmSUP-20沥青砼+4cmSUP-13沥青砼。
二、橡胶改性沥青的特点橡胶改性沥青是轮胎橡胶粉粒在充分拌和的高温条件下(180℃以上)与基质沥青充分溶胀反应形成的改性沥青胶结材料。
不仅有利于废旧轮胎的再生利用,使其变废为宝,同时能解决一般沥青路面容易渗水、路基易变形的难题,具有抗滑、抗老化、抗高温等特点,能延长路面使用寿命。
采用橡胶改性沥青铺筑的路面可以降低噪声,提高行车舒适性、安全性,具有明显的经济和环保效益。
三、橡胶改性沥青的生产本标段使用的是本地产的文盛牌HW型橡胶粉改性沥青。
HW型橡胶粉改性沥青是江苏文昌新材料科技有限公司采用独有的专利技术,将废弃轮胎粉进行物理化学处理后与基质沥青混合,同时加入特制的助剂经剪切、反应而制成。
由于采用高剪切胶体磨,胶粉和沥青粒子被剪切研磨的很细,胶粉在沥青中的分散更加均匀,显著提高了改性效果及成品的储存稳定性。
四、橡胶改性沥青砼路面施工工艺1、准备工作:选择技术指标满足要求的原材料,完成配合比设计及试拌。
确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式。
对中面层进行全面质量检测,彻底清除表面杂物及污染面,对平整度不满足要求的路段进行铣刨处理。
2、混合料拌制:(1)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。
集料温度控制在沥青加热温度以上10~15℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃,沥青混合料的施工温度较普通沥青高10~15℃。
分析橡胶沥青在重交通公路大修中的应用
3 橡胶 沥青在重交通公路大修 中的应用
3 . 1 工程 概 况
某 高速 公路沥青 路面改造工程营运时间约 5 . 5年 , 但 此路段
1 . 2 改善 路 用的性 能
坑 与基质沥 青相 比, 橡胶沥 青改性混合料 具有抗老化性 能、 高 沥 青混 合料路面 的破损程度非常严重 ,具体表现 为路面裂缝 、 槽 和大面积块裂 等,其大大 降低 了该路段的行车安全性 和舒适 温 稳定性 、 抗 疲劳性 能 、 低温性 能和抗水损 坏性 能等优 点, 详见 度 。由于 局 部 路 段 的 平 均 裂 缝度 超过 了 1 6 ( t r d l 0 0 0 m2 ) , 加 之 原 路 表 1 。
道路使用 寿命的设计年 限相 同,橡胶沥青 路面厚度允 许被减薄 合 比设 计 方 法 为 马 歇 尔 法 , 并 对 初 选 的 三 组 级 配 予 以设 计 , 进 而 5 0 %, 进而实现 了工程施工工期 的缩短和施工成本的降低。 获得级 配 0 ~ 5 m m: 5 - 1 0 m m: l 0 ~ 1 5 m m: 水泥= 2 0 : 2 4 : 5 4 : 2 ; 最 佳 石
要在 2 4 h以 内被用 完, 若超过 了 2 4 h , 有必要对 其性能做 二次检
测) 。
制 备技术 : 对基质沥青 进行换热器续加温 之前, 务必 要确保
沥青性 能很 大程 度 上取 决于胶 粉 的用量 :若 胶粉 的用 量小 于 对基质沥青 计量标定 的精确度 ;橡胶沥青制备 宜选 用卧式反应 罐 ,以确保 溶胀 或存贮阶段 的胶 粉和沥青均保持均 匀稳定 的状 1 0 %, 沥青弹性 恢复和增 加的速度相 当快, 胶 粉用量与沥青 软化 态, 进 而 防 止 混 合 物 离 析现 象 的 发 生 ; 基 于 对 换 热 器 升温 速 度 的 点间关系呈线性增长趋势 , 并增加 到一定限值后呈减缓趋 势 ; 若 控 制、 反 应 罐 和 预 混 罐 温 度 和 搅 拌 能 力 的控 制 、 保 存 方 式 和 溶 胀 胶粉 的用量小于 2 0 %, 沥 青 的 延 度 与 胶 粉 的用 量 间 呈 负 相 关 , 沥 时间的控制 , 确保橡胶沥青的质量。 青 与胶粉用量问 的针入度 出现 线性降低趋势 ,并降低到一 定限 值 后逐步趋于稳定 ; 若胶粉 的用量 不小于 2 0 %, 沥青弹性 的灰度 和增加较模糊 。
阐述改性沥青混凝土路面的应用
阐述改性沥青混凝土路面的应用0.引言随着我国经济建设的不断发展,城市的发展也越来越快,使得交通量不断增加,且超载车辆、大型化车辆以及重载车辆所占的比例越来越多,这使得对公路路面的要求也越来越高。
以前建设的沥青路面由于不堪重负,一些路段已经出现破坏。
通过大量的分析研究,出现该情况的原因有很多,而其中最为主要的原因就在于普通国产沥青的使用。
改性沥青能够对沥青混合料的抗裂性以及稳定性起到改善作用,进而使沥青混凝土路面的使用性能得到加强,并使其使用寿命得到延长。
1.改性沥青的优越性SBS改性沥青是近期应用较广的施工新材料,广泛应用在城市干道、高速公路和机场跑道上,是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料。
其性能原理是在原有基质沥青(AH-70)中,掺入一定比例的SBS改性剂,使其具备新的特性和功能。
改性沥青在使用中,其高温粘度增大,软化点升高,耐高温、抗低温能力增强;同时改性沥青改善了沥青的水稳定性,减少了沥青的老化;建成的改性沥青道路具有较好的抗车辙能力、承载能力、抗滑能力,而且具有低噪、吸尘、行车舒适等环保特性,越来越受到使用者的青睐。
2.改性沥青在实际工程中的应用2.1工程概况某市二号路工程起点为站前快速路东段交叉口,终点至某路交叉口,道路全长3555米,道路规划红线宽46米,双向六车道。
本路是该市路网的重要组成部分。
本项目的实施对于该市“南拓、西联、东优、北控”的城市发展战略具有十分重要的意义,为中心市区和周边地区提供了快速便捷的交通联系,有助于带动沿线土地开发,改善梧州市投资环境,促进城市社会经济的全面发展。
2.2道路结构设计(1)新建路面的路段结构按沥青路面设计:机动车道,上面层为AC-13细粒式SBS改性沥青砼厚4cm,中面层为AC-20中粒式沥青砼厚6cm,下面层为ATB-25沥青碎石厚10cm,或ATB-20沥青碎石厚10cm,沥青面层间洒粘层沥青。
非机动车道,上面层为AC-13细粒式SBS改性沥青砼厚3.5cm,中面层为AC-20中粒式沥青砼厚4.5cm。
橡胶改性沥青在高速公路中的应用研究
文章编号:100926825(2010)0920292202橡胶改性沥青在高速公路中的应用研究收稿日期:2009212203作者简介:马亦斌(19822),男,助理工程师,江苏沿江高速公路有限公司,江苏常熟 215500钱颖颖(19792),女,助理工程师,江苏宁常镇溧高速公路有限公司,江苏金坛 213245李春雷(19802),男,工程师,江苏宁常镇溧高速公路有限公司,江苏金坛 213245马亦斌 钱颖颖 李春雷摘 要:结合宁常高速公路大规模橡胶沥青路面的施工实践,介绍了橡胶改性沥青在公路项目上的应用研究,通过其材料与结构特性的分析以及施工的总结,认为废旧轮胎回收利用有效的解决环保问题并促进资源的再生利用,为建设适合我国实际情况的橡胶沥青混凝土路面提供参考。
关键词:橡胶沥青,应用,路面中图分类号:U416.217文献标识码:A 一方面,汽车保有量快速增长带来了废弃轮胎大量堆积引发的环保问题,另一方面,轮胎用橡胶的性能远远高于沥青胶结料的路用技术标准。
上述原因加快了橡胶沥青在交通工程中的应用,符合国家的循环经济方针。
江苏宁常高速公路(沿江高速公路宁常段)于2007年9月建成通车,其中常州段近30km 六车道路段的上面层结构形式为4cm 厚橡胶改性沥青混凝土路面(简称ARAC 213),是国内高等级公路大规模应用橡胶改性沥青路面的典型。
本文通过相关的理论研究、施工实践以及路用性能观测评价,较为系统的阐述橡胶改性沥青路面的应用。
1 橡胶沥青改性机理研究[1]轮胎橡胶材料性能的高标准,决定了橡胶沥青的优良路用性能。
轮胎橡胶粉与沥青之间主要是橡胶粉吸收沥青轻质成分熔胀,物理反应是主要的。
研究表明,橡胶粉掺入量一般约为20%,经熔胀后,橡胶的体积比重在30%~40%之间,使得橡胶优异的物理、化学、力学性能能够在橡胶沥青中明显的表现出来。
国内外的研究表明,掺入橡胶能够明显的增加沥青的粘度,从而提高抗高温变形能力,其改性效果与SBS 改性沥青相当。
橡胶沥青在重交通公路大修中的应用
明: 用橡胶 沥青 和单粒径 集料制成 的橡胶 沥青薄 膜对防止 和减少沥 青路 面反射 裂缝有 明显 的效 果, 能大大延长路面裂缝 的反 射时间。本 文结合 工程实例 , 介绍橡胶沥青混合料 A R—A 1 C 3在重 交 通公路 大 修 中 的成 功 应 用 , 今 后 同类 工 程 开 为 展提供参考。
熟 , 到 了广泛应 用 。在 道 路 工 程 中 , 胶 沥青 主 得 橡 要 应用 于两 个 方 面 : 为 薄 的 应 力 吸 收 夹 层 ( A 作 S. M ) 于沥 青路 面结 构 中 , 抵 抗 反 射 裂缝 ; 用 I应 以 应
2 6 的基质沥青 中, 2 %) 经过高速剪切后 , 泵送到反 应 罐 中保 持 一 定 的 温 度 ( 5 % 一28C) 经 过 一 10 1 ̄ ,
定 时间 的反 应 制成 ( 般 为 4 一 5—6 mn 。典 型 的 0 i)
加 工流程 如 图 1 示 。 所
于沥青路面表面层 ( 磨耗层 ) , 中 以提高路面的抗 疲劳性能和抗滑性能 , 同时降低 路面噪音 , 尤其是 在城 区道路 和高速 公 路 中。我 国对 胶 粉 改性 沥青
—
A 1 罩面的维修方案如图 2 C3 。
4m 橡胶 沥青 AR—A 1 c C3
1m橡胶沥青 S M c A I 原路面修复补强
图 2 路 面结构层加铺方案
“ 湿法” 是将橡胶粉添加到较高温度 (7 ℃ 一 16
・
1 ・ 0
21 00年第 1 期
孙杰
橡胶 沥青 在 重交通 公路 大修 中的应用
总第 10期 1
3 配合 比调 试 及 应 用
沥青新材料在公路道路中的应用
沥青新材料在公路道路中的应用摘要:近年来,我国的交通行业发展迅速,公路工程建设越来越多。
在公路道路中,改性沥青新材料为一种新型的且比较复杂的高分子碳氢化合物,遇到高温高热条件不容易变软,遇到低温情况也不会轻易裂开,对道路使用年限的延长帮助极大,还可以极大的节省道路的养护费用,减轻高额维修费用负担。
所以,改性沥青新材料受到施工单位的一致性认可,被大量运用于道路工程的建设之中,在道路建设中发挥的作用不可小觑。
关键词:公路道路;改性沥青;新材料1 引言在我国的传统公路道路施工中使用的都是普通沥青,但是它的使用寿命、性能等方面都比较落后,严重影响着公路道路的质量和寿命。
改性沥青新材料是在传统沥青材料的基础上技术上加以改进,比传统沥青材料的性能更加优越,抗高温、抗车辙能力也更加强大,能够大大提升公路道路的使用寿命,满足人们日益提升的对公路道路的要求。
2 改性沥青混合料的优势与普通沥青混合料相比,改性沥青混合料能够在一定程度上弥补普通沥青混合料的弊端,降低各项工程项目当中沥青施工出现问题的可能,对于提升各项工程项目建设施工效果也是非常重要的一点。
而且改性沥青混合料中各类原材料所占比重也能达到完全合理的状态,以控制各项工程项目综合施工时出现问题的可能。
从硬度的角度出发,改性沥青混合料较为柔软,也就是说应用于这种沥青混合料进行工程项目施工,能够保证沥青混合料与各个工程平面之间的贴合度,避免建筑物或者路面等工程项目在长时间使用过程中出现的沥青混合料脱落的可能。
不仅如此,改性沥青还具备分子结构稳定的优势,能够抵抗外在因素对沥青混合料施工方面产生的影响,以促使各项工程项目建设施工质量得以提升。
3 改性沥青新材料的施工要点3.1 施工工艺流程当施工人员进行公路道路施工的时候,需要注意很多要点性问题,一定要保证依据有关标准或者规定来有序进行施工,为施工质量和施工水准提供保障。
沥青新材料铺路时的施工工艺流程具体表现:施工设备和材料的准备;设计处理改性沥青材料;输送搅拌物;平摊并铺设;压实工作;连接补缝工作。
改性沥青在沥青混凝土路面中的应用
改性沥青在沥青混凝土路面中的应用摘要:现代交通的通达度与道路质量在很大程度上取决于路面的构成材料,近些年来,改性沥青的应用大大改善了路面构成材料的质量,提高了交通路面的牢固度与耐用性,全面提高了交通运输质量,提升了运输速度,经过大量路面建设施工证明,改性沥青在混凝土路面建设中发挥了良好作用,在这一优质材料的配合下,交通路面质量大有改善,本文针对改性沥青在混凝土路面中的应用展开讨论,首先分析了改性沥青的性质与构成,然后具体分析了如何科学地将改性沥青应用在沥青混凝土路面建设中。
关键词:改性沥青沥青混凝土路面应用中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:随着经济的发展、社会的进步,城市化进程的不断加快,催生了交通运输事业的发展,道路交通在人们的日常生活中具有重要影响,只有在交通运输的支持下,才能实现货物与人员的转移与调动,才能促进经济的发展与社会的和谐,然而道路的质量在客观上决定着交通运输质量,要想促进交通运输的快速发展,首要任务就是改善道路路面质量,传统的道路以沥青混凝土为主,随着科技的发展,改性沥青逐渐被应用在沥青混凝土路面建设中,发挥了十分关键的作用。
改性沥青的性质与特点改性沥青是一种广泛应用的高科技筑路材料,他是现今被公认的优质材料,在确保路面质量方面发挥了重要作用,具体的使用方法是将其混入沥青混凝土中,以提高混凝土的使用性能,以此达到确保路面长期使用、减少噪声、降低污染的目的,能够全方位保证车辆行驶的安全与行驶速度。
sbs改性沥青就是在基质沥青中加入2.5%、3.0%的sbs改性剂,对原有沥青质量进行改良,这样就使其粘度更大,而且软化点也上升。
在正常条件下,加入改性沥青的沥青路面更加耐磨、耐用,而且在高温条件下依然能够保持稳定,经过专业人士大量的室内与室外实验证明,加入改性沥青的沥青路面,质量更优。
改性沥青混合料的配合比设计要想保证沥青混合材料实现一定的效果,就要从构成材料、施工技术以及质量控制等方面对沥青进行控制:原材料标准1、粗集料。
橡胶复合改性沥青制备工艺优化及规模化应用
橡胶复合改性沥青制备工艺优化及规模化应用*兰伟伟1,殷卫永2,31 河南交通投资集团有限公司济洛西项目部Ὃ河南济源4590002 河南省交通规划设计研究院股份有限公司Ὃ河南郑州4500003 河南省固废材料道路工程循环利用重点实验室Ὃ河南郑州450000Ὀ摘要:为总结橡胶复合改性沥青在河南省应用经验,促进橡胶复合改性沥青推广应用,从制备工艺、与SBS 改性沥青性能对比、规模化应用效果测评三方面分析了橡胶复合改性沥青在河南省应用实践情况,结果表明:橡胶粉在双螺杆挤出机中机械剪切速率建议为88~112 r/min ,螺杆温区最高温度建议为270~290 ℃。
脱硫橡胶粉和SBS 复合改性沥青经4000r/min 高速剪切和动态硫化处理后可保持良好储存稳定性。
与常规SBS 改性沥青相比,橡胶复合改性沥青常规路用性能和疲劳耐久性更优,疲劳性能提高20%~40%,老化后疲劳耐久性衰减程度较小。
橡胶复合改性沥青已在河南省高速公路、国省道干线公路新建及大中修养护项目应用710.6km ,在重载交通下运营4年后路面技术状况评价仍为“优”。
橡胶复合改性沥青路面在河南省实际工程中应用状况较好,可进一步推广应用。
关键词:道路材料;橡胶复合改性沥青;河南省;规模化应用;实践中图分类号:U 414Optimization of Preparation Process and Large-scale Application of RubberComposite Modifi ed AsphaltLAN Wei-wei 1, YIN Wei-yong 2,3(1 Jiluoxi Project Department of Henan Transportation Investment Group Co., Ltd., Jiyuan 459000, Henan, China; 2 Henan Provincial Communications Planning & Design Institute Co., Ltd., Zhengzhou 450000, Henan, China; 3 Henan KeyLaboratory of Recycling Solid Waste Materials for Road Engineering, Zhengzhou 450000, Henan, China)Abstract: In order to summarize the application experience of rubber composite modifi ed asphalt in Henan Province and promotethe promotion and application of rubber composite modifi ed asphalt, the application practice of rubber composite modifi ed asphalt in Henan Province was analyzed from three aspects: preparation process, performance comparison with SBS modifi ed asphalt, and evaluation of large-scale application eff ect. The results show that the recommended mechanical shear rate of rubber powder in twin screw extruder is 88 r/min~112 r/min. The recommended maximum temperature in the screw temperature range is 270 ℃ to 290 ℃. The desulfurization rubber powder and SBS composite modifi ed asphalt can maintain good storage stability after high-speed shear and dynamic vulcanization treatment at 4000 r/min. Compared with conventional SBS modifi ed asphalt, rubber composite modifi ed asphalt has better road performance and fatigue durability, with a 20% to 40% increase in fatigue performance. The degree of fatigue durability degradation after aging is relatively small. Rubber composite modifi ed asphalt has been applied for 710.6 kilometers in the construction and maintenance projects of highways and national and provincial trunk roads in Henan Province. After 4 years of operation under heavy traffi c, the technical condition of the pavement is still evaluated as "excellent". The application of rubber composite modifi ed asphalt pavement in practical projects in Henan Province is good and can be further promoted and applied.Key words: road materials; rubber composite modifi ed asphalt; Henan Province; large-scale application; practice *基金项目:河南省交通厅科技成果推广项目(2019T02)。
重载交通环境下沥青路面结构层设计初探
() 2 主要道路上 车辆 运输 普 遍超 载 , 多数 地 区 , 载重 车 辆 中超载车 比例平均在 5 % 以上 , 东 、 0 广 河南 等地 部分道 路 这一 比例 高达 8 % 以上 ; 载 幅度 ( 额 定 载重 比) 在 0 超 与 多
期破坏 , 是一个急需解决 的问题 。本文 就重 载交通条件下如何 进行 沥青路面结构层设计进 行 了探讨 , 提出 了 提高重载交通环境 下沥青路面使用质量 的方 法和途径 。 关键 词 : 重载交通 ; 沥青 路面 ; 构层 ; 结 设计
文献标识 码 : C
8 % 一 0 %之间 , 0 30 大多超过 10 。 0%
不可否认 , 一定厚度的沥青混凝土面层对提高沥青路面 整体承载能力是有一定 的贡献 。但 另一方面 , 沥青面层过厚 会导致较严重 的车辙。增加 沥青 面层 厚度 对改善沥 青混凝 土面层 内部 的剪应力 状态 并不有 利. 因此 , 在重载条 件下应
承载能力也是必不可少 的措施 。
3 1 改善 沥青 混凝土的质量 . 我 国现行 的沥青路 面设 计规 范中对沥 青混凝 土的抗剪 强度缺乏相应 的控制 指标 , 目前 国际上大多数设 计规范对 沥 青混凝土也没有 明确 的抗 剪切指标 。由此可见 , 出一个 切 提
合实际要求 的抗剪强度指 标并非易事 。另一方面 , 国的重 我
文章编号 :0 8— 3 3 2 0 ) 1— 04— 1 10 3 8 (0 7 0 0 4 0
到及时 的养护维修 , 在水 的作用下将进 一步发展 为松散或 坑
槽等损坏 。 3 重载 交通条 件下 。 沥青 混凝土路面的结构设计
近年来 , 随着我 国经济建设 的 飞速发 展 , 对交 通 的需求 日益增加 , 公路建设得 到 了迅 猛发 展 , 道路交 通状 况也 发生 了巨大的变化。主要表现为高等级公路上交通 量普遍较 大 , 重型车辆不仅数量上增 长快 , 而且 总质量 、 载质 量也 越来 轴 越大 。同时 , 高等级公 路路面 在使 用过程 中, 受到 上述 交通 荷载相关条件 的综合影响 , 出现 了不 同形式 的路 面早期 损害 现象 , 了政府 和业 内人 士 的广 泛 关 注。重 载交 通 条件 引起 下, 路面的结 构与材料 性能 已成 为道路 工作 者研究 的热 点。 本文就重载道路沥青路 面如何 进行 结构层 设计做 以初 步探
探讨关于重载交通条件下高速公路沥青路面设计
探讨关于重载交通条件下高速公路沥青路面设计0引言:在我国高速公路软基处理的建设过程中,取得了许多成功的经验,但也有一些要吸取经验的事例。
某些公路等通车后,由于软土地基沉降问题,使路面开裂,桥头错台,使行车速度大为下降,一直小修不断。
也有的项目建设过程中甚至发生失稳滑塌的情况。
摘要:本文着重介绍重载交通对路面的影响及重载交通条件下设计上的局限;结合高速公路的路面设计,列举典型路面结构。
针对我国几条主要高速公路软基处理的设计、施工现状进行研究,并提出了相应的解决措施,仅供同行参考。
Abstract: in this paper, the effect of overloading transportation marketable and heavy traffic conditions on the design of the limitations; Combined with the highway pavement design, listed typical asphalt pavement structure. According to China’s article a few main highway soft foundation treatment design, construction of the present situation, and proposed the corresponding measures to solve the same field for reference only.1工程概况某高速公路是国家重点公路,也是我省规划的高速公路重点项目之一,路线全长80. 6km,按高速公路双向四车道设计,设计计算行车速度为100km/h。
某高速公路按两期实施完成。
某高速公路沥青路面改造工程主要工程量:橡胶沥青应力吸收层123800m2,4cm橡胶沥青AC-13面层21150m2;4cm改性沥青AC-13加铺罩面125900m2;15cm泡沫沥青冷再生基层9030m2;15cm乳化沥青冷再生基层10300m2;22cm水泥稳定冷再生基层19330 m2。
浅论改性沥青在道路工程中的应用
浅论改性沥青在道路工程中的应用随着科技的发展,在道路工程中改性沥青的应用日趋广泛,这和改性沥青本身的一些优点是分不开的,比如成本低廉、强度高、施工简便等,因此在公路建设中越来越受到人们的青睐。
本文中结合实际工程对改性沥青混凝土的应用进行了探讨,对如何做好施工质量控制方面提出了个人建议。
标签:道路工程;改性沥青;要求;施工;要点目前,在我国的公路工程和市政道路建设中,水泥路面在使用中总会出现很多问题,比如断角、断板以及结构性破坏等情况,这就造成了路面的寿命达不到当初设计的年限,所以水泥路面的使用年限短,行驶舒适性较差,对道路的养护费用高,维护道路需要花费大量的功夫。
因此,很多施工企业都会采用加铺沥青层的方法对原有道路进行修整。
改性沥青混凝土路面由于其在高温和低温时都能够防止出现损坏,并且能够应对雨水冲刷,所以被广泛使用。
1 改性沥青混凝土优势分析及相关要求1.1沥青混凝土路面工程的优势从传统的水泥路面来看,它的稳定性较强,具有较好的抗压性、耐磨性等特点,因此,在市政道路建设中曾一度成为主流材料。
但是,它也有着致命的弱点:车辆在上面行驶时产生的噪声大,轮胎受到的磨损大,路面容易出现裂缝或断裂,严重影响了车辆行驶的稳定与舒适。
从改性沥青混凝土路面来看,车辆在上面行驶的噪声要小得多,路面不容易出现持续性裂缝或断裂,而且更加平整。
因此,改性沥青成为道路工程新的宠儿,在市政道路及高等级公路路面工程中得到了十分成功的应用。
1.2相关要求近年来,随着城市化进程的加快,大量的农村人口涌入城市,对市政道路的质量提出了更高更新的要求,普通的路面也需要升级改造,这给改性沥青混凝土路面施工技術的发展带来了前所未有的大好时机。
在改性沥青路面工程中,要想确保工程质量就必须严格按照规定施工,切实规范施工程序。
其中,沥青混合料的配置最为关键。
在配置前,必须对混合料所需的各种原材料进行试验,确保改性沥青混合料的质量达标。
因为改性沥青的特殊性,在进行配比时,应该根据各项指标做好相应的试验,将质量控制落到实处,以保证改性沥青具备良好的品质。
橡胶沥青在道路工程中的作用
橡胶沥青在道路工程中的作用摘要:橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
关键词:病害道路;工程橡胶;沥青轮胎一、路面病害对道路工程产生的危害近年来,我国的道路工程建设十分迅速。
但是,随着一条条道路的建成并投入运营,沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。
目前,沥青混凝土路面最常见的早期病害有:裂缝、水破坏。
松散、泛油、推移、车辙等,这些病害基本上也是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。
车辙现象使路面产生永久性变形累计形成的带状凹槽,降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于车辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故;裂缝现象产生后路面水下浸泡路面结构层,降低路面承载力,使沥青粘附性减少,从而导致沥青混合料强度、劲度减小,并使沥青从集料表面剥落;在雨季,路面裂缝中的自在水,在行车荷载的作用下,会产生相当大的动水压力,压力水不断冲刷基层材料中的细料,细料浆被逐渐压挤出裂缝,形成沥青面层裂缝处的唧浆,细料浆一旦被挤出,沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象,同时在裂缝的两侧引起新的裂缝,导致路面裂缝两侧破碎,并逐渐引发路面大面积损坏。
而沉陷、坑槽等现象引起路基不均匀沉降,使路面产生沉陷,形成跳车。
这些沥青路面的病害现象对行车安全存在严重的隐患。
可以说,沥青混凝土路面的质量病害,已经越来越受社会各界的关注,作为施工方,我们应该加强控制、严格管理并寻找适宜的方法进行改善,不断提高沥青混合料的科技含量。
只有合理地选择混凝土面层的结构形式,改进沥青混凝土路面的使用质量,才能达到提高经济和社会的效益。
二、橡胶沥青对路面病害的改善及优缺点分析橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
橡胶沥青路面技术
解决方案
建立废旧轮胎回收体系,鼓励轮 胎回收再利用。
采用环保型的施工工艺和设备, 减少施工过程中的环境污染。
06
橡胶沥青路面技术的发展前景
技术创新方向
环保型橡胶沥青路面技术
研发低排放、低能耗的橡胶沥青生产工艺,减少 生产过程中的环境污染。
智能化橡胶沥青路面施工工艺
利用先进的信息技术,实现施工过程的自动化、 智能化,提高施工质量。
橡胶沥青混合料的压实与养护
压实工艺选择
根据实际情况选择合适的压实方式,如轮胎 压路机、振动压路机等。
压实作业
控制压路机的速度和重量,保持匀速、低幅 振动,确保压实均匀。
养护管理
对已完成压实的路面进行养护管理,保持路 面湿润,避免车辆和行人进入。
质量检测与验收
对完成施工的路面进行质量检测和验收,确 保符合设计要求和使用性能。
详细描述:橡胶沥青路面技术的 施工工艺相对复杂,需要专业的 技术和设备支持,施工难度较大 。
加强施工人员的技术培训,提高 施工队伍的专业水平。
总结词:施工工艺复杂
解决方案
引进先进的施工设备,提高施工 效率和质量。
环境保护问题
详细描述:橡胶沥青路面技术的 废旧轮胎来源对环境造成一定压 力,且施工过程中可能产生一定 的污染。
质量控制
确保橡胶沥青的质量符合 相关标准,如粘度、弹性、 耐久性等。
橡胶沥青混合料的配合比设计
01
材料选择
选择适当的集料、矿粉和橡胶沥 青,确保混合料具有良好的路用 性能。
02
03
配合比设计
性能试验
根据设计要求和工程实际情况, 进行混合料的配合比设计,确定 最佳的油石比。
道路工程中废旧橡胶粉改性沥青材料的应用研究
交通科技与管理105工程技术1 橡胶粉改性沥青概述 橡胶粉改性沥青(Asphalt Rubber,简称AR)是一种新型的优质复合材料。
其在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下,橡胶粉通过吸收沥青中的树脂,烃类等多种有机质,经过一系列的物理和化学变化,使胶粉湿润,膨胀,粘度增大,软化点提高,并兼顾了橡胶和沥青的粘性,韧性,弹性,从而提高了橡胶沥青的路用性能。
2 道路工程沥青路面质量要求2.1 下承土建结构应具有足够的整体稳定性 公路施工过程中,对路面材料进行沥青的填充,需要保证下承土建结构的平整,以便在填充沥青等原材料时可以提高稳定性。
在沥青公路的施工过程中,需要对下承土建结构进行稳定性设计,在对沥青进行检测时需要保证路面的基础设施完善。
在工程的检测过程中,下承土建结构需要极具稳定性,保证废旧橡胶粉改性沥青材料的有效运用。
2.2 下承土建结构应具有足够的强度 沥青公路在建设过程中,需要具备一定额负载力,下承土建结构需要承受一定的负载力来分担沥青砼面层的承载力度。
如果下承土建结构和地基存在一定的变形,对沥青砼面层检测也会存在一定的影响,或者说,在对沥青砼面层进行检测合格后,如果下承土建结构的强度不达标,最终对公路的检测也会不达标。
为保证下承土建结构在外力作用下不产生超出允许范围的变形,下承土建结构应具有足够的强度。
2.3 采用良好的压路机器进行沥青平铺 在对路面用沥青进行平铺的时候,需要采用良好的压路机器才可以将沥青与底部砂石很好地结合。
压实是沥青混凝土路面施工的重要工序,搅拌、摊铺的成果最终通过碾压体现。
压路机的使用是整个公路建设的最后阶段,在对压路机进行选择时,需要从机器结构,使用性能,可以达到的标准进行研究,确保设备的结构性能符合当前施工的标准。
对路面的压实时间也需要进行合理的规划,保证达到标准。
沥青混凝土路面施工工作面处,需配备 1 台 10 t 左右的洒水车,用于双钢轮压路机工作时用水,防止沥青混凝土粘附在钢轮上,造成碾压时因粘附料使路面不平整。
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文章编号:1009-6825(2012)33-0137-03橡胶改性沥青在重交通荷载路面上的应用收稿日期:2012-09-18作者简介:张光明(1983-),男,硕士,助理工程师张光明(河南省水利勘测设计研究有限公司,河南郑州450016)摘要:结合已建工程实例,运用相关数据对橡胶改性沥青的优良性能进行了综合分析评价,阐述了橡胶沥青的应用工艺和施工注意事项,通过在北方低温寒冷地区重交通荷载路面上推广应用,可较好地提高路面性能与使用寿命,为国家处理“废旧轮胎污染环境”问题提供了持续性的解决方案,为发展“节约型经济”作出贡献。
关键词:橡胶改性沥青,重交通荷载,沥青特性,路面应用中图分类号:U416.217文献标识码:A随着高等级公路建设的发展,基于平整性好、行车平稳舒适、噪声低的沥青混凝土路面已成为公路路面的主要形式。
但是,在已建成道路的运营中,新的问题接踵而来,由于近年来交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、车辆渠道化等现象的出现,使沥青混凝土路面面临严峻的考验。
据山西省近年来对运输车辆的调查分析表明:在某些运煤干线及砂石料运输干线上,东风、解放等载重车单车载重达50t以上,对路面破坏相当严重。
因此,研究提高沥青混凝土路面使用性能的关键技术,即采用改性沥青混合料,已成为我国公路建设的迫切需要。
而选择改性剂的品种和剂量是技术性很强的工作,需要根据所在地区的气候条件、交通条件、经济实力、改性沥青制备条件,以及当地沥青路面的主要破坏形式来综合确定采用适合的改性剂。
我国JTG F40-2004公路改性沥青路面施工技术规范规定气候区是选择不同改性沥青等级的主要依据。
对北方低温寒冷地区,以载重汽车为对象的高速公路、一级公路,尤其是重车比例大、超载车多的干线公路,对抵抗车辙、开裂的要求较高,采用橡胶沥青路面可以很好地延长路面使用寿命。
1橡胶改性沥青的特性橡胶改性沥青是先将废旧轮胎加工成为具有一定细度的橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂材料,并在高温条件下(180ħ以上)充分拌合,其中橡胶组分含量应为全部混合料重量的15%以上,橡胶颗粒膨胀与基质沥青充分熔胀后反应形成改性沥青胶结材料[4]。
在2011年以前我国尚无橡胶改性沥青技术标准发布,大多参考美国FHWA(美国联邦公路局)橡胶改性沥青技术标准(SA-002-1992),见表1[1]。
橡胶改性沥青交通行业标准的发布对我国橡胶改性沥青技术的发展与应用具有明确的指导意义(见表2[6])。
表1美国FHWA橡胶改性沥青技术标准(SA-002-1992)项目热区温区寒区针入度25ħ25 7550 10075 150软化点>54>49>43延度4ħ(1cm/min)>5>10>20弹性恢复>20>10>0TFOT 针入度比/%>75>75>75延度比/%>50>50>501)提高沥青的粘度。
粘性是沥青高温稳定性的重要指标,高粘性沥青可以增强抗变形能力、使混合料油膜较厚而不易析漏或泛油,可以很好地提高沥青与碎石的粘结力,在封水性能方面具有良好表现[5]。
据相关试验资料表明,同等条件下20%胶粉含量的橡胶改性沥青190ħ时的动力粘度与4%SBS含量的改性沥青135ħ时的动力粘度值相当,约3Pa·s;橡胶沥青的软化点较基质沥青提高了约10ħ,大于55ħ。
表2橡胶改性沥青技术指标(JT/T798-2011)项目热区温区寒区基质沥青70号,50号90号,70号110号,90号,70号180ħ旋转粘度/Pa·s2.0 5.02.0 4.01.5 3.525ħ针入度(0.1mm,100g,5s)30 7040 8060 100软化点/ħ>65>58>50延度(5ħ,1cm/min)/cm>5>10>10弹性恢复(25ħ)/%>60>55>502)改善沥青的低温性能。
沥青的低温性能是指低温条件下的脆性和抗裂性。
据南非某公司通过试验比较,橡胶改性沥青的弗拉氏脆点比4%SBS改性沥青降低约9ħ,为-19ħ -17ħ。
橡胶沥青良好的低温柔韧性明显降低了温度对沥青路面的影响,在低温寒冷地区,由于胶结材料含量高、弹性好,对于降低路面开裂或修复旧路面反射裂缝,效果较明显。
3)提高抗老化、抗疲劳性能。
大量废轮胎胶粉的加入,增加了沥青抗老化、防氧化和热稳定性,轮胎橡胶宽广的弹性温度工作区间和橡胶沥青的高橡胶粉体积含量,使橡胶沥青混合料成为一种性能良好的柔性路面材料,具有优良的抗疲劳和抗反射裂缝能力。
对部分采用橡胶改性沥青路面调查显示,同等条件下橡胶改性沥青路面可很好地延长路面使用寿命。
4)提高行车的舒适性和安全性。
橡胶改性沥青路面作为一种柔性路面,能较好地缓冲路面局部不平整引起的车辆颠簸,提高轮胎与地面的附着性能,明显缩短车辆制动距离,橡胶中的炭黑成分能够使路面长期保持黑色,与路面标线的对比度高,驾驶员在车辆运行中会感到更加的舒适和安全。
5)降低车辆运行的噪声危害。
道路噪声随着公路建设和汽车工业的发展已成为道路周边居民的一大公害,降低车辆运行的噪声已成了人们关心的重要社会问题之一。
据分析,橡胶改性沥青的弹性和平整的路面可有效地降低车辆运行的噪声,相当于减少了行车数量或节省一道高的隔音墙,被誉为“消音沥青”。
有资料显示,橡胶改性沥青路面上车速为50km/h 100km/h时,降低噪声3dB 8dB,相当于减少80%的行车量[3]。
6)降低道路建设和养护费用。
要对橡胶改性沥青的性能作出综合评价,不仅要关注它的技术可行性,还要看它与其他沥青相比较的使用经济性。
根据最近三年的基本材料市场价格:SBS 约为22000元/t,40目(橡胶粉的细度)的废旧橡胶粉约为2600元/t(40目以下价格更低),基质沥青约为3500元/t。
常用配合比的1t5%SBS含量改性沥青与20%橡胶含量的改性沥青·731·第38卷第33期2012年11月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.38No.33Nov.2012参考价格(未计其他沥青添加剂价格)见表3。
通过比较可知:橡胶改性沥青的材料费不仅低于SBS改性沥青1005元/t,而且低于基质沥青。
除填充材料与工艺参数有一定的区别外,等量的橡胶改性沥青与SBS改性沥青加工价格相当。
橡胶改性沥青路面的经济性还在于提高了路面的耐久性,或在同等条件下可减少路面铺筑的厚度,从而降低了路面建设和养护费用。
表3沥青价格对比表沥青成分/kg沥青类别基质沥青SBS改性沥青橡胶改性沥青基质沥青1000950800SBS改性剂—50—橡胶粉——200合计价格/元3500432533207)节约能源保护环境。
废旧轮胎是一种难以自行降解的高分子化工合成材料,自然条件下埋在地下数百年都不会分解,且会污染地下水源。
这些“黑色垃圾”无论采用堆放还是采用焚烧的方法处理都将成为新的污染源,污染环境、占用土地资源且容易滋生蚊虫传播疾病。
车辆的报废逐年增加,世界上废旧轮胎积存以每年约亿条递增,但是能够得到翻新利用的只占很小一部分。
橡胶改性沥青含有大量的废旧轮胎橡胶粉(18% 22%),可计算出高等级公路中1车道(3.75m宽)、1km长的橡胶改性沥青路面可消耗约1000条废旧轮胎。
循环利用这些废轮胎对我国经济社会的可持续发展、缓解环境和资源匮乏带来的压力起到积极的作用。
2橡胶沥青的制作工艺橡胶沥青制作方法一般分为干法和湿法。
加工流程主要有以下步骤:基质沥青、废旧橡胶粉等原材料的添加和预混,橡胶沥青的反应过程及质量监控[6]。
干法是将沥青混合料总量2% 3%的橡胶粉喷在搅拌的热沥青拌合锅中,搅拌约20min即成为橡胶粉改性沥青混合料。
干法制成的橡胶改性沥青适用于摊铺路面的底层或者中层,不适宜摊铺面层。
湿法是将精细橡胶粉、活化胶粉或脱硫胶粉按配方剂混合材料(一般为沥青质量的10% 20%)投入到180ħ 200ħ的基质沥青中,在搅拌沥青时缓慢添加橡胶粉,搅拌后再进入胶体磨或高速剪切乳化机中加工处理,达到规定的标准,即可制成高性能的橡胶改性沥青[2]。
制作过程中橡胶粉用量、搅拌时间、沥青温度随基质沥青和橡胶粉性质不同而有很大区别。
改性沥青的性能与橡胶粉的粒径关系密切,粒径越小分布越均匀,其改性沥青性能越优良,且不易离析。
橡胶改性沥青的原料及其配合比一般经过实验室配置、试验并通过现场使用进行调整后确定,目前我国仅有地方性行业技术指南发布,如北京市废轮胎胶粉沥青混合料设计施工技术指南,为便于当前推广橡胶沥青并为形成国内规范积累经验,可参考国内地方行业标准和国外的路用橡胶粉技术指标(见表4)。
试验依据可综合借鉴国内外橡胶改性沥青技术标准。
表4国内外路用橡胶粉技术指标项目国家或地区美国佛罗里达州亚利桑那州加利福尼亚州德克萨斯州南非北京市理指标相对密度/kg·m-31.10ʃ0.061.15ʃ0.051.10 1.20—1.10 1.251.10 1.3水分/%<0.75——<0.7—<1金属含量/%<0.10—<0.1——<0.01纤维含量/%—<0.5<0.5<0.1—<1学指标丙酮提取物/%≤256 166 16——≤222灰分/%≤8≤8≤8——≤8炭黑含量/%20 4028 3828 38——≥28橡胶烃含量/%40 5542 6542 65——≥42天然橡胶含量/%16 4522 3922 39—>30≥303橡胶改性沥青的应用工艺1)橡胶改性沥青应力吸收层。
高温状态下把橡胶改性沥青洒布在路面上,然后满铺单一粒径的石料,用胶轮压路机进行嵌挤碾压使橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4位置,石料嵌锁形成后将构成结构性支撑,形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。
主要作用为应力吸收、抗反射裂缝、防水及粘结等[2]。
2)橡胶改性沥青路面面层。
把橡胶改性沥青注入到沥青搅拌站,按配合比与碎石、砂粒等混合料拌合,摊铺、碾压后形成橡胶改性沥青路面。
适用于开级配抗滑表面和间断密级配路面。
橡胶改性沥青路面的设计、施工,以及施工、检测设备和方法与传统沥青路面或其他改性沥青路面基本相同(见图1)。
4施工注意事项橡胶改性沥青洒布过程中部分胶粉颗粒过大或橡胶沥青生产时未能均匀搅拌,使胶粉颗粒聚结成块状无法通过喷嘴喷出,可采取以下措施:使橡胶沥青制作过程中胶粉颗粒大小相对均匀并搅拌均匀。
应力吸收层施工中可能出现料车、摊铺机将吸收层粘起现象。
可采取以下措施:保证足够的碎石撒铺量;在车轮上涂抹柴油润滑剂;采用大粒径碎石;橡胶沥青在较短时间固化后与石子牢固的粘在一起;保证碎石的清洁度,避免大量粉尘将橡胶沥青与碎石分隔开来降低粘结效果、导致碎石脱落。
洒布AR注入洒布车撒铺碎石胶轮碾压钢轮碾压摊铺注入拌和站AR混合料橡胶沥青橡胶沥青道路图1橡胶改性沥青应用工艺流程橡胶沥青混合料碾压后可能产生裂缝及壅包现象。