废旧沥青

理等综合处理，然后在水泥混凝土面板上直接加铺橡胶沥青
应力吸收层（ＡＲ－ＳＡＭＩ）和 ６ｃｍ ＡＲ－ＡＣ１３ 橡胶沥青断级配
混合料。该方案适用于第一段路况较好路段。
方案二 ：对原路面进行综合处理后再进行路面碎石化处
理，加铺 １６ｃｍ 水泥稳定碎石基层、橡胶沥青应力吸收层
（ＡＲ－ＳＡＭＩ）和 ５ｃｍ 橡胶沥青断级配混合料（ＡＲ－ＡＣ１３）。
表 ６ 生产配合比设计混合料浸水马歇尔试验结果
混合料类型
马歇尔稳定度 （ｋＮ）
ＡＲＡＣ－１３
６．８
浸水马歇尔 稳定度 （ｋＮ）
５．９４
残留稳 定度 Ｓ０（％）
８７．４
要求 （％） ≥ ８５
五、试铺混合料室内抽检试验
１． 马歇尔试验
在第一方案段按上述生产配合比进行试铺路段施工，并
在试铺段混合料中取样进行了室内马歇尔试验，试验结果如
空隙率 Ｖａ（％） 矿料间隙率 ＶＭＡ（％）
饱和度 ＶＦＡ（％） 稳定度 ＭＳ（ｋＮ） 流值 ＦＬ（０．１ｍｍ）
设计结果 ２．３１０ ２．４４３ ５．４４ １９．９１ ７２．６５ ６．８ ３２．４
技术要求 实测 计算
４．５￣６．５ ≥ １９．０ ７０￣８５ ≥ ５．０ ２０￣５０
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（Ｋ３２７＋４４５．４１￣Ｋ３２９＋４４５．４）。
三、橡胶沥青粘结剂和橡胶沥青混合料目标配合
比设计
１． 石料
工程所用的集料为项目所在地的石灰岩。依据设计要求
对各种矿料进行筛分并测定密度等指标。
２． 橡胶沥青粘结剂设计
按橡胶沥青粘结剂的试验室配制方法，模拟湿拌工艺试
配橡胶沥青粘结剂。根据橡胶沥青粘结剂室内配合比设计和
料斗出料比例。从间歇式拌和楼二次筛分后进入各热料仓的
矿料中取样进行筛分，根据筛分结果，按目标配合比矿料级
配逐步调整各热料仓配料比例，直到合成级配符合目标配合
比设计级配的规定，如表 ４ 所示。按目标配合比确定的油石
比进行马歇尔试验，根据试验结果调整油石比为 ７．８％。
表 ４ 橡胶沥青 ＡＲ－ＡＣ１３ 生产配合比设计级配
试件，测定稳定度、流值、密度及各项体积指标，试验结果
分析 ７．８％ 为最佳油石比。根据所确定的级配比例及最佳油
石比进行室内体积指标试验和性能验证试验，各项指标均符
合技术规范要求，试验结果如表 ５、表 ６ 所示。
表 ５ 生产配合比设计橡胶沥青 ＡＲ－ＡＣ１３ 混合料马歇尔试验结果
混合料特性 毛体积密度 （ｇ／ｃｍ３） 理论密度 （ｇ／ｃｍ３）
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密度、理论最大相对密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度等
各项指标，对照技术指标确定最佳级配。按选定的矿料级配
并以经验油石比为中值，采用五种油石比进行马歇尔稳定度
试验，确定最佳油石比为 ７．６％。根据设计的油石比及级配混
合料马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验
设计沥青混合料的水稳定性能；进行车辙试验以检验混合料的
筛孔 级配 生产配合比级配
目标配 合比级配
１６．０ １００．０ １００．０
下列筛孔 （ｍｍ） 的通过率 （％） １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ ９７．８ ６２．０ ３２．４ １８．２ ８５．４ ６５．６ ２７．４ １７．２
０．０７５ ２．０ ３．０
然后，按调整后的油石比 ７．８％＋０．３％ 制作三组马歇尔
１． 现场按照检测频率的要求，共布设 ３０ 个钻孔，室内对 所有满足试验要求的面层基层芯样进行试验，结果为：
（ １）水泥砼面层 厚度：取样数 ｎ＝３０，平均值 ＝２０．９ｃｍ，标准差 Ｓ＝３．６； 强度：ｆｓｐ＝３．４Ｍｐａ，Ｓｓｐ＝０．７Ｍｐａ，ｆｓｐ＝２．６７Ｍｐａ，ｆｒ＝ ４．３０Ｍｐａ； 弯拉弹性模量：Ｅｃ＝３１０２５．０Ｍｐａ。 （ ２）水稳基层 厚度：取样数 ｎ＝３０，平均值 ＝１６．５ｃｍ，标准差 ＝５．０； 强度：取样数 ｎ＝３０，试验 ２４ 件，部分水稳芯样不满足 试验要求，故只对试验试件进行统计，抗压强度 Ｒ＝６．２８Ｍｐａ， 标准差 Ｓ＝１．８５； 底基层 ：灰土层厚度满足设计要求，压实较好，基本钙
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TRANSPORT STANDARDIZATION.2 HALF OF No.6,2009(No.199)
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化成形；
路基土：在填方段灰土层下路基土 ０．２ｍ￣１．５ｍ 之间提取试
样，测得平均天然含水量 Ｗ＝２０．５％，范围为 １７．０％￣ ２８．１％，
技术要求 ／
≥ ２５ ≥ ５４ ≥ ７０ １．５￣４．０
３． 橡胶沥青混凝土混合料目标配合比设计 根据 ＡＲ－ＡＣ１３ 沥青混合料级配要求和各种集料筛分结
果初选粗、中、细三个初选级配，根据其他类似项目确定经
验油石比，按马歇尔标准击实试件的制作方法和步骤制作橡
胶沥青混合料试件供室内试验使用。测定试件的毛体积相对
标准差 ２．３。
２． 弯沉检测 ：随机选取 １２ 个点，用 ＢＺＺ－１００ 贝克曼梁测
量板块前后板角四点，结果为：弯沉值大于 ２０（１０ｍｍ￣２ｍｍ）
的点频率为 ６２．５％，９０％ 以上在第二段。
针对原路面路况，设计单位分别提出了以下三种路面结
构方案。
方案一：对原路面板块裂缝或断角等轻微病害进行修
补、破碎板进行更换、失稳板（弯沉值大于 ２０）进行压浆处
技术要求 ／ ≥ ５．０ ２０￣５０ ４．５￣６．５ ≥１９．０ ７０￣８５ 实测 计算
２． 抽提试验
对试铺段混合料料样进行抽提筛分试验，结果如表 ８ 所
示。试验结果表明，混合料矿料级配在级配控制范围内，并
基本附合生产配合比矿料级配；抽提试验结果油石比能满足要
求。
表 ８ 沥青混合料的抽提筛分试验结果
级配
抽提 生产配合比 控制上限 控制下限
通过下列筛孔 （ｍｍ） 的百分率 （％） （ 方孔筛 ） 油石比
１６．０ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ ０．０７５ ７．８ １００ ９８．６ ６６．９ ２８．４ １７．２ ２ ７．８ １００．０ ９７．８ ６２．０ ３２．４ １８．２ ２．０ ８．０ １００．０ １００．０ ６７．０ ３７．４ ２２．２ ４．０ ７．７ ９５．０ ９２．８ ５７．０ ２７．４ １４．２ ０．０
表 ７ 所示。从试验结果看，试铺段混合料各项技术指标基本
满足技术要求。
表 ７ 马歇尔体积指标试验结果
级配
油石比 稳定度 流值 （％） （ｋＮ） （ｍｍ）
Ｖ Ｖ （％）
ＶＭＡ ＶＦＡ 毛体积 理论相 （％） （％） 相对密度 对密度
ＡＲ－ＡＣ１３ ７．８０ ７．１９ ２６．８ ５．６１ ２０．０５ ７２．０２ ２．３０６ ２．４４３
该方案适用于第二段路面断板严重路段（Ｋ３２５＋４４５．４￣Ｋ３２７＋
４４５．４１）。
方案三：对原路面进行综合处理后再进行路面碎石化处
理，加铺 １６ｃｍ 水泥稳定碎石基层、３ｃｍ 普通沥青混合料
（ＡＣ－１０） 和 ４ｃｍ 橡 胶 沥 青 断 级 配 混 合 料（ＡＲ－ＡＣ１３）。
该方案作为第二方案的对比方案适用于路面断板严重路段
压实度等，芯样检测结果均均满足技术要求。路面芯样厚度
压实度如表 １０ 所示。
表 １０ 路面芯样厚度及压实度
芯样编号
芯样厚度 （ｍｍ）
芯样密度 （ｇ／ｃｍ３）
标准密度 （ｇ／ｃｍ３）
理论密度 （ｇ／ｃｍ３）
马氏压实 （％）
理论压 实度 （％）
１
６２．１ ２．２９４
９９．５
９３．９
２
６３．２ ２．２７５
二、试验路段路面结构层方案确定 根 据 路 况 调 查 资 料 和 检 测 报 告 分 析， 试 验 路 段 按 路
面 状 况 指 数（ＰＣＩ） 划 分 为 两 段。 第 一 段 为 Ｋ３２３＋５０５．３￣ Ｋ３２５＋４４５．４，路面板断板率为 ４．７％，ＰＣＩ 值为 ７１；第二段为 Ｋ３２５＋４４５．４￣Ｋ３２９＋４４５．４，路面板断板率为 ２５％，ＰＣＩ 值为 ３８。检测数据表明：
一、 工 程 概 况
安 徽 省 Ｓ１０３ 休宁至汤口段是黄山市通往黄山风景区的重要交通通道，起 点位于黄山区汤口镇寨西村，终点位于休宁县海阳镇，路线 全长为 ４２．６２６ｋｍ。原路面为沥青混凝土路面，１９９４ 年改建 为水泥混凝土路面。通车后，路面状况一直良好。２００８ 年 １ 月，受长期雨雪侵害，道路破损严重，主要表现为道路板 吸泥、断角、断裂、破碎、局部沉陷等病害。为恢复道路 路况质量，提高道路服务水平，公路管理部门决定对该段 道路进行大修改造。为响应 ２００７ 年交通部开展的“材料节 约和资源循环利用”的专项行动计划，推动橡胶沥青在安 徽省公路工程中的应用研究，公路管理部门决定安排 ６ｋｍ （Ｋ３２３＋５０５．３￣Ｋ３２９＋４４５．４）路段作为橡胶沥青应用研究试 验路段。
六、试验路检测 １． 铺面外观与均匀性检测 试验路段碾压成型后，经外观检查，铺面外观均匀、密 实、嵌挤、无泛油等现象。 构造深度检测基本在 １．２０ 左右，表明试验路抗滑性能较 好。采用构造深度最大值与平均值的比值评价路面均匀性， 其比值均接近于 １．０，表明试验路橡胶沥青罩面具有良好的均 匀性。 ２． 厚度、压实度检测 试铺段现场随机抽取五组芯样，检查试铺路面的厚度、
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橡胶沥青在公路工程中的应用
Applications of Rubber Asphalt in Highway Engineering
◎文 ／ 周和胜 尚光明 王振坤
作者：周和胜
编者按：美国等发达国家对废旧轮胎胶粉在公路工程中的应用研究起步较 早，上世纪 ７０ 年代末 ８０ 年代初，我国许多科研院所和公路建设的主管部门， 借鉴国外成功经验，也开展了废胎胶粉在沥青混凝土中应用的研究，并铺设 了大量的试验路。特别是上世纪 ９０ 年代末和本世纪初，我国公路及市政道路 建设速度加快，沥青路面的质量亟待提高，废胎胶粉在沥青路面中的应用更 引起交通主管部门的重视。为此笔者结合安徽省 Ｓ１０３ 灾后恢复工程，开展了 橡胶沥青在安徽公路工程中的应用技术研究，并做了 ６ｋｍ 试验路。试验路检 测数据表明，各项检测指标均满足技术规范要求，为橡胶沥青混凝土路面的 推广应用积累了技术经验和施工组织经验。
３． 水稳定性试验（残留稳定度）
对混合料马歇尔试件进行水稳定性试验检测，结果如表
９ 所示。试验结果表明，生产的混合料水稳定性满足要求。
表 ９ 浸水马歇尔试验结果
混合料类型
马歇尔稳定度 （ｋＮ）
浸水马歇尔 稳定度 （ｋＮ）
残留稳定度 Ｓ０ （％）
要求 （％）
ＡＲＡＣ１３
７．１９
６．２８
８７．３
≥ ８５
技术指标试验分析，确定粘结剂基质沥青为 ７０ 号，橡胶粉为
２０ 目，胶粉掺量为 １８％（内掺）。其主要性能指标如表 １ 所
示。
表 １ 橡胶沥青各项性能指标试验结果
检测项目 沥青相对密度 针入度 （０．１ｍｍ） 软化点 （℃ ）
回弹率 （％） １７７℃粘度 （Ｐａ．ｓ）
技术指标值 １．０５８ ３４．８ ６８．９ ８１ ２．５２５
高温稳定性；进行小梁弯曲试验以检验混合料的低温抗裂性。
上述各项物理力学性能指标均符合技术要求。沥青混合料目
标配合比如表 ２ 所示，主要物理指标如表 ３ 所示。
表 ２ 矿料配合比及油石比
混合料类型 ＡＲ－ＡＣ１３
下列各种矿料所占比例 （％）
１＃
２＃
３＃
４＃
２９．０
４４．０
８．０
１９．０
油石比 （％） ７．６
９８．７
９３．１
３
６５．４ ２．２９１ ２．３０６ ２．４４３ ９９．３
９３．８
４
５７．３ ２．３０７
１００．０ ９４．４
５
６０．２ ２．２７１
９８．５
９３．０
代表值 ６１．６
－
９９．２
９３．６
要求 ≥ ５５．２
－
≥ ９８ ９２－９６
３． 渗水检测
在试验路面进行路面渗水系数检测，检测的 ２０ 组渗水系
表 ３ 最佳油石比及密度、空隙率
混合料 油石比 毛体积 理论最大 空隙率
类型 （％） 相对密度 相对密度 ＶＶ（％）
ＡＲ－ＡＣ１３ ７．６ ２．３２１ ２．４５７
５．６
矿料间隙率 ＶＭＡ（％）
１９．８
四、橡胶沥青混凝土混合料生产配合比设计
根据 ＡＲ－ＡＣ１３ 目标配合比设计矿料级配比例，调整冷