橡胶粉改性沥青与混合料施工技术手册

橡胶粉改性沥青及混合料施工
技术手册
**交通科学研究所
鹤大高速公路雁大段技术服务
2015年7月
目录
1 原材料性能指标要求1
1.1 橡胶粉性能指标及掺量要求1
1.2 沥青性能指标要求1
2 工厂化橡胶粉改性沥青生产工艺2
2.1 橡胶粉改性沥青生产设备及场地配置要求2
2.2 橡胶粉改性沥青加工3
2.3 橡胶粉改性沥青性能检测3
3 橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工工艺3
3.1 原材料指标要求3
3.2 施工工艺4
3.3 施工质量控制管理5
4 橡胶粉改性沥青混合料配合比设计5
4.1 橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料配合比设计5
4.2 橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料配合比设计6
5 橡胶粉改性沥青路面施工工艺8
5.1 一般要求8
5.2 橡胶粉改性沥青现场储存工艺9
5.3 橡胶粉改性沥青混合料拌合工艺要求10
5.4 橡胶粉改性沥青混合料运输10
5.5 橡胶粉改性沥青混合料摊铺工艺11
5.6 橡胶粉改性沥青混合料碾压工艺11
5.7 开放交通及其它的要求13
6 橡胶粉改性沥青路面施工质量管理及检查验收14
6.1 一般规定14
6.2 施工前检查14
6.3 施工过程中质量管理与检测14
1 原材料性能指标要求
1.1 橡胶粉性能指标及掺量要求
1.1.1 橡胶粉宜选择斜交胎胶粉或天然胶含量较高的废轮胎加工而成的橡胶粉。

1.1.2 橡胶粉细度宜控制在40目~60目范围内，其性能指标应满足表1.1.2中相关要求。

表1.1.2橡胶粉性能指标要求
1.1.3 橡胶粉应存储在通风、干燥的仓库中，并应采取有效的防淋、防潮措施及消防措施，储存时间不宜超过180d。

1.1.4 橡胶粉改性沥青中胶粉的掺量应根据实际使用的技术要求确定，推荐为基质沥青质量的18%~20%（内掺）。

1.2 沥青性能指标要求
1.2.1 为保证橡胶粉改性沥青的稳定性，需采用工厂化生产的橡胶粉改性沥青。

1.2.2基质沥青应采用A级90#沥青，性能指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）中相关要求，同时考虑橡胶粉与沥青反应中对轻质油分的吸附特性，推荐选用饱和分、芳香分等轻质油分含量较高的基质沥青。

1.2.3橡胶粉改性沥青应具有良好的稳定性，其性能指标应满足表1.1.3的相关要求。

表1.1.3橡胶粉改性沥青技术指标要求
2工厂化橡胶粉改性沥青生产工艺
2.1 橡胶粉改性沥青生产设备及场地配置要求
2.1.1 橡胶粉改性沥青生产厂家应配备2台以上具有良好性能的沥青胶体磨设备，采用一用一备形式。

2.1.2橡胶粉改性沥青生产厂家须配备自动化的沥青生产上料设备，可精确的控制基质沥青、橡胶粉、SBS改性剂添加质量，该仪器应保证添加材料时其质量控制精度达到误差不超过1kg。

2.1.3沥青生产厂家应具有精确的沥青生产及发育的温控装置，包括大功率的加热装置、温度传送装置及自动化温度控制装置，可实现橡胶粉改性沥青加工和发育时的快速升温，并保证沥青生产及发育温度波动范围不超过10℃。

2.1.4沥青生产厂家应具有足够的沥青储存设备，保证基质沥青储备能力不低于5万吨。

2.1.5沥青生产厂家应保证具有不小于1000m2的储备库，可保证橡胶粉和SBS
改性剂等原材料的储备存放量不低于1000吨。

2.1.6 沥青生产厂家需配备尾气回收处置装置，可将生产过程中产生的尾气、废气进行统一回收处理。

2.2 橡胶粉改性沥青加工
2.2.1 橡胶粉改性沥青加工前应对设备中计量装置进行标定，对于固定式的加工设备，按计量有效年限的频率进行标定，对于移动式设备，每个工程开工前均需进行标定，计量标定的主要仪器或传感器包括：所用称重设备传感器、温度传感器、流量计、搅拌器的转速等。

2.2.2橡胶粉改性剂采用过磨式加工，加工温度须控制在200~210℃，过磨加工后需在发育罐内发育60~90min，发育温度须控制在180℃±10℃。

2.3 橡胶粉改性沥青性能检测
沥青生产厂家需对每批次橡胶粉改性沥青性能进行检测，检测内容如表 1.2.3所示，对于不满足要求的橡胶粉改性沥青应重新加工或掺加一定剂量的橡胶粉、SBS 改性剂重新预混、过磨、发育反应，直至性能满足技术指标要求为止。

3 橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工工艺
3.1原材料指标要求
3.1.1 洒布所用橡胶粉改性沥青性能指标应满足表1.2.3中相关要求，进厂橡胶粉改性沥青宜在24小时内用尽，如不能用尽需要贮存时，必须进行降温储存，存储时间小于3天，储存温度宜控制在160℃以下，存储时间超过3天时，储存温度宜在140℃以下。

3.1.2封层碎石应采用
4.75~9.5mm档单一粒径的碎石，碎石质量须符合工程中上面层用粗集料质量要求，超出粒径范围碎石含量应小于10%。

3.1.3 封层碎石使用前必需用拌合楼加沥青进行预拌，预拌沥青可采用基质沥青，油石比为0.3%；预拌碎石加热温度不低于130℃，出料温度不低于120℃，预拌冷却后能保证个体独立，利于洒布。

3.2 施工工艺
3.2.1通过试洒确定橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工参数，如施工机械组合、橡胶粉改性沥青洒布合理温度以及洒布设备的机械参数，
3.2.2橡胶粉改性沥青同步碎石封层洒布前应对下承层进行清理，符合要求后方可施工。

3.2.3 橡胶粉改性沥青同步碎石封层的洒布应采用专用、可有效控制洒布剂量、具有加温、保温和搅拌功能的智能同步碎石封层洒布车，洒布前，应对橡胶粉改性沥青及预拌碎石洒布剂量进行检验，验证其是否满足设计要求。

3.2.4 橡胶改性沥青应在气温高于10℃，没有大风，天气晴朗的条件下，一次均匀洒布，洒布量应根据沥青的粘度水平而定，沥青粘度越高，洒布量越大，一般控制在2.0-2.5kg/m2左右，洒布温度一般控制在180~190℃间。

洒布过程中，洒布车应保持匀速行驶，确保洒布均匀性。

3.2.5在喷洒沥青后及时撒布预拌碎石，以便橡胶粉改性沥青和碎石能有效粘结，碎石洒布量不宜过多，碎石面积应占沥青洒布面积的60%~70%为宜，撒布量一般控制在5-6m3/1000m2，具体用量可根据现场试验确定，以碾压时胶轮压路机不粘轮为原则。

3.2.6 撒布碎石时，除施工设备的操作手外，每天撒布车应配备1~2名清洁工，跟随在撒布车后，将散落在沥青外边的碎石清扫干净。

3.2.7在撒布碎石施工中，为了保证撒布的均匀性，应注意撒布车辆的启动阶段、纵横向的交接位置，不能出现重叠和漏撒现象。

如造成局部重叠，应在胶轮碾压前，采用人工清理的方法将多余的碎石清扫干净。

3.2.8碎石撒布后，应及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压成型，碾压1~2遍。

3.2.9碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺施工，间隔时间一般不宜超过24h，期间应临时封闭交通，避免造成粘结层的二次污染。

3.3 施工质量控制管理
3.3.1 橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工过程中，应时刻监控橡胶粉改性沥青粘度变化情况，保证橡胶粉改性沥青质量的稳定性，如出现波动，则应对沥青洒布量做适当的微调。

3.3.2沥青洒布时应注意接缝位置的控制，避免重叠，导致沥青洒布过多，出现汪油现象。

3.3.3撒布的碎石应均匀，不能重叠或漏撒，必要时需要人工进行整理。

3.3.4橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工结束后必须尽快安排上层沥青混合料的摊铺施工，宜不超过24h，期间须注意保护该层，可采用临时封闭交通的措施，避免二次污染或破坏。

4 橡胶粉改性沥青混合料配合比设计
4.1 橡胶粉改性G AR-AC结构沥青混合料配合比设计
4.1.1 橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料矿料级配推荐范围见表4.1.1。

4.1.2 橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料设计方法可采用马歇尔击实试验方法和旋转压实试验方法，其指标应满足相应的设计标准。

4.1.3推荐橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料配合比设计技术要求见表4.1.3。

4.1.4橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料路用性能指标应满足表4.1.4中的规定。

表4.1.4橡胶粉改性GAR-AC结构沥青混合料路用性能技术标准
4.2 橡胶粉改性G AR-SMA结构沥青混合料配合比设计
4.2.1 橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料矿料级配推荐范围见表4.2.1。

4.2.2 橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料设计方法可采用马歇尔击实试验方法和旋转压实试验方法，其指标应满足相应的设计标准。

4.2.3推荐橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料配合比设计技术要求见表4.2.3。

表4.2.3 橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料配合比设计技术要求
4.2.4橡胶粉改性GAR-SMA结构沥青混合料路用性能指标应满足表4.2.4中的规定。

5 橡胶粉改性沥青路面施工工艺
5.1 一般要求
5.1.1 橡胶粉改性沥青路面的施工期应根据工程进度要求、气温条件、施工方法及材料状况确定。

（1）橡胶粉改性沥青路面宜在夏季高温季节施工；
（2）当环境气温低于15℃，不得摊铺橡胶粉改性沥青混合料；
（3）橡胶粉改性沥青路面在雨季施工时，混合料应防止淋雨；施工遇雨时，立即停止混合料拌合和混合料摊铺，摊铺后未经压实即遭雨淋的沥青混合料应全部清除，重新铺筑。

5.1.2 橡胶粉改性沥青混合料拌合厂设置必须符合国家有关环境、消防、安全等规定，并进行定期检查，确保达到环保要求。

5.1.3 橡胶粉改性沥青应用于实施工程时在施工前应作如下准备工作：
（1）铺筑沥青层前，应检查基层或下卧沥青层的质量，不符合质量要求的不得铺筑沥青面层。

下卧层已被污染时，必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料。

（2）橡胶粉改性沥青混合料施工温度应根据气候条件、铺装层的厚度确定，热拌橡胶粉改性沥青混合料施工控制温度可参考表5.1.3-1，温拌橡胶粉改性沥青混合料施工控制温度可参考5.1.3-2。

表5.1.3-1热拌橡胶粉改性沥青混合料的施工温度（℃）
5.2 橡胶粉改性沥青现场储存工艺
5.2.1 橡胶粉改性沥青具有粘度高、易离析的材料特性，为满足橡胶粉改性沥青储存及其混合料拌合工艺及设备进行要求，施工中有必要对机械设备作如下改造：
（1）施工拌合站必须有一定的沥青储备能力，配置有沥青储存罐，用于现场临时存储沥青。

储存罐要有足够的保温和升温能力，罐内设置四排加热盘管，宜采用不低于1200KW的锅炉。

存储罐内要配置有搅拌器，搅拌电机功率建议不低于7.5KW，存储罐搅拌采取间歇式搅拌的方式，以减轻性能的变化。

此外储存罐还须配置循环泵，长时间存储后可自循环扰动，避免搅拌死角。

（2）增加沥青输送管道孔径，并在管道外壁增加保温措施，避免沥青在输送中因温度降低、粘度过大堵塞输送管道；沥青的输送管道还要有足够的直径，要与泵的进出口径一致。

（3）改造拌合站温度控制设备，保证橡胶粉改性沥青混合料施工温度。

（4）卸车泵和拌合楼的供给泵要使用齿轮泵或转子泵，并且保证泵的输送
功率，宜采用输送72m3/h的泵。

5.2.2 进场橡胶粉改性沥青储存工艺要求如下：
（1）进场橡胶粉改性沥青不能用尽需要贮存时，必须进行降温储存，存储时间小于3天，储存温度宜控制在160℃以下，存储时间超过3天时，储存温度宜在140℃以下。

（2）储存的橡胶粉改性沥青在应用前必须检测粘度、软化点、弹性恢复、延度以及针入度等指标，如不能满足相关规定必须返厂或废弃，不得继续使用。

5.3 橡胶粉改性沥青混合料拌合工艺要求
5.3.1 橡胶粉改沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度，每盘混合料生产周期不宜少于50s。

5.3.2 橡胶粉改性沥青输送管道内不易设置滤网，以便沥青顺利通过，避免对沥青输送效率产生影响。

5.3.3 混合料拌和前，如之前已经生产基质沥青或其它改性沥青混合料，前两盘料的混合料油石比会有偏差，应废弃。

5.3.4 生产前，应根据沥青泵的能力，采取由少到多的、渐进式的拌料方式，以确定最佳的拌合能力，避免速度太快造成泵的损坏。

5.3.5 其他要求参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）执行。

5.4 橡胶粉改性沥青混合料运输
5.4.1 橡胶粉改性沥青混合料宜采用大吨位的自卸车辆运输，车辆的数量应与摊铺机的数量、摊铺能力、运输距离相适应，在摊铺机前应形成一个不间断的供料车流。

5.4.2 所有沥青混合料运料车必须采用专用运料车或经过保暖改造，改造方法为采用石棉被与侧箱板及箱底之间形成夹层，夹层中填充苯板，苯板外加罩厚棉被。

车厢顶部的苫盖必须采用石棉被，不得只用苫布
5.5 橡胶粉改性沥青混合料摊铺工艺
5.5.1 橡胶粉改性沥青混合料摊铺前，摊铺机应提前0.5~1h预热熨平板，使之不低于100℃。

摊铺过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。

5.5.2 摊铺过程中需将混合料及时送入分料室中，由分料室的螺旋分料器将混合料分向两侧，直到混合料高度达到全长螺旋分料器的3/4高度，即混合料的高度超过螺旋分料器的转轴并将上部分料器淹埋，然后再开始摊铺。

5.5.3摊铺过程中，摊铺机必须缓慢、均匀连续不间断的摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析，摊铺速度宜控制在1~3m/min的范围内。

5.5.4 为避免发生片状离析现象，禁止频繁将两侧翼板内离析混合料向中间翻倒。

中间混合料不足时，运料车应及时向受料斗内倾卸混合料。

在中断摊铺时，应将两侧翼板内混合料废弃不用。

5.5.5橡胶粉改性沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定，摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及横坡。

5.6 橡胶粉改性沥青混合料碾压工艺
5.6.1 橡胶粉改性沥青路面压实中，每作业面至少应配置自重13t以上的振动压路机3台（可以有1台11t以上）和自重26t以上的胶轮压路机2台，压实机械必须安装良好的能够控制的雾化设备。

5.6.2橡胶粉改性混合料碾压温度的高低与橡胶粉改性沥青粘度有关，粘度越
大，碾压温度越高。

橡胶粉改性沥青混合料的初压温度不宜低于155℃，复压温度不宜低于145℃，终压的结束温度不宜低于120℃。

5.6.3橡胶粉改性沥青路面碾压时可参考以下方式和遍数进行，具体方案根据试验路的实际情况确定。

（1）橡胶粉改性沥青应用于下面层时碾压工艺
初压：采用双驱双振钢轮压路机碾压2遍，2遍可直接采用“高频、低振”的模式进行碾压2遍，碾压时应将驱动轮从低处向高处碾压，整个碾压过程中应控制钢轮上的洒水量，以刚好不粘轮的洒水量为宜，要求初压过程中压路机紧跟摊铺机。

复压：胶轮压路机碾压4遍，双驱双振钢轮压路机振动碾压4遍。

复压顺序：胶轮压路机碾压1遍后，双驱双振钢轮压路机振动碾压1遍，进行循环碾压，直至碾压遍数达到要求。

复压应紧跟在初压后进行，且不得随意停顿，复压应优先采用大吨位的胶轮压路机碾压，胶轮压路机碾压前，应将轮胎清理干净，并用水和煤油（或豆油）的混合液擦拭轮胎。

碾压初期，由于胶轮压路机轮温较低，会出现粘轮现象，应配备2名工人及时清理胶轮粘起的细集料，直至轮温与料温相当。

在整个碾压过程中，每个胶轮压路机需跟随1名工人，用混合液不时擦拭轮胎。

终压：采用双钢轮压路机碾压2遍，至无明显轮迹为止。

（2）橡胶粉改性沥青应用于上面层时碾压工艺
初压：采用双驱双振钢轮压路机碾压2遍，2遍碾压要求全部为前进时关闭振动，后退时打开振动，要求压路机紧跟摊铺机。

复压：双驱双振钢轮压路机振动碾压4遍。

终压：采用双钢轮压路机碾压2遍。

（3）注意事项：
①以上碾压遍数为无错轮遍数，碾压时轮迹重合不能小于20cm，当采用错轮碾压时，碾压遍数可根据计算得到。

②因各工程路面设计厚度和各单位碾压设备不同，其碾压工艺必须经试验路验证后方可实施，保证路面的压实效果。

③路面上面层如果出现压实效果不好，存在离析、渗水等现象时，在调整级配效果不明显时，可考虑使用胶轮压路机改善碾压效果。

5.7 开放交通及其它的要求
5.7.1 橡胶粉改性路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通。

需要提早开放交通时，可洒水降温。

5.7.2 铺筑好的沥青层应严格控制交通，做好保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在沥青层上堆放施工产生的土或杂物，严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。

5.7.3温拌橡胶粉改性沥青路面宜适当延长开放交通时间。

6 橡胶粉改性沥青路面施工质量管理及检查验收
6.1 一般规定
6.1.1 本指南规定的技术要求是工程施工质量管理的依据。

6.1.2 橡胶粉改性沥青路面施工应根据全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工各工序的质量进行检查评定，加强施工过程中的质量控制，确保施工质量的稳定性。

6.1.3 所有与工程建设有关的原始记录、试验检测及计算数据、汇总表格，必须如实记录和保存。

对已经采取措施进行返工和补救的项目，可在原记录和数据上注明，但不得销毁。

6.2 施工前检查
6.2.1 施工前必须检查各种材料的来源和质量。

所用的材料都应按规定取样检测，经质量认可后方可订货。

对购进的集料，供货单位必须提交最新检测的正式试验报告。

6.2.2 施工前必须检测各种材料使用性能，不符合本规范技术要求的材料不得进场。

6.2.3施工前应调试沥青混合料拌合楼、摊铺机、压路机等各种机械设备，并应检查或标定机械设备的配套情况、技术性能与传感器计量精度等。

6.3 施工过程中质量管理与检测
6.3.1 橡胶粉改性沥青混合料生产过程中，原材料的检测项目及频率可参照表6.3.1中规定执行。

表6.3.1 原材料的检测项目与频率
6.3.2 施工过程中需对橡胶粉改性沥青混合料的质量进行控制，对橡胶粉改性沥青混合料检测项目及频率如表6.3.2所示。

6.3.3 橡胶粉改性沥青面层施工过程检测项目及频率如表6.3.3所示。

表6.3.3 橡胶粉改性沥青面层施工过程检测项目与频率
注：表中括号内的数字是对SMA 的要求。