谈橡胶沥青在河北省保沧高速公路的应用

　　一、橡胶沥青简介
　　橡胶沥青是利用普通重交沥青做基质沥青，加入破碎的橡胶粉进行改性而成的改性沥青。橡胶粉改性沥青，不但有较高的黏结剂含量与良好的弹性，改善了抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力，而且有较高的黏度、软化点和弹性，改善了高温抗永久变形的能力，同时降低了温度的敏感性，改善了抗低温裂缝的性能。橡胶粉沥青还提高了混合料的耐久性和抗疲劳寿命，能够在一定条件下减薄路面厚度，降低车轮在路面上高速滚动时产生的噪声，改善行车舒适性，而且不增加改性沥青的成本，并可为废旧橡胶的回收利用、保护环境做出贡献。
　　二、橡胶沥青实验方案
　　河北省保沧高速公路路面结构为：4cm AC-13（SBS改性沥青）+6cm AC-20（SBS改性沥青）+8cmAC-25。考虑到检验橡胶沥青混合料的抗裂性能，并与原设计SBS改性沥青混合料的对比。皇家剧场试验路分为三段，全长约2.0km。位于C3合同段K95＋840～K96＋240右幅；以及K98+120～K99+703左幅。
　　第一段：位于K95＋840～K96＋240右幅，全长400m。在下面层采用3cm AR-AC-13（橡胶沥青）＋5cmAC-20，来替代原设计的8cmAC-25混合料。在混合料设计上，根据抗疲劳性能来设计，级配仍采用AR-AC-13间断级配，选择较高的沥青用量，4%左右的空隙率，保证混合料抗疲劳性能优良。
　　第二段：位于K98+120～K98＋548左幅，全长430m。中面层和上面层都采用AR-AC-13（橡胶沥青），来替代原设计的4cmAC-13（SBS改性沥青）和6cm
AC-20（SBS改性沥青）。中面层和上面层都使用橡胶沥青混合料，与原设计SBS改性沥青路面对比，检验橡胶沥青混合料的高温性能、耐久性能，同时检验橡胶沥青路面抗滑、降噪性能。
　　混合料设计中，中面层仍以4.5%作为设计空隙率，保证混合料的抗疲劳性能，防止反射裂缝向上发展，上面层以5.5%作为设计空隙率，充分保证橡胶沥青混合料高温稳定性。
　　第三段：位于K98＋548～K99＋703左幅，全长1150m。采用4cm AR-AC-13（橡胶沥青），来替代原设计的4cmAC-13（SBS改性沥青）。以5.5%作为设计空隙率，充分保证橡胶沥青混合料高温稳定性。
　　在上面层使用橡胶沥青混合料，与原设计SBS改性沥青路面对比，检验橡胶沥青混合料的高温性能、耐久性能。部分路段中在橡胶沥青中添加特殊改性剂SZ，用以提高橡胶沥青流动性与粘附性，通过试验路检验改性剂使用效果。
　　三、橡胶沥青设计与施工小结
　　设计小结：
　　橡胶沥青下面层按照级配范围要求并参考以往工程经验，进行级配设计，为了尽量发挥混合料的抗疲劳性能，应力吸收层所用级配的2.36档筛孔通过率尽量取高值。以四档冷料筛分结果进行掺配。为了提高橡胶沥青与玄武岩的粘结效果，提高混合料水稳定性能，再外掺1.5%普通硅酸盐水泥。下面层采用4%为目标空隙率，确定最佳油石比为8.5%。采用设计级配与最佳油石比进行了性能检测，动稳定度为3325、残留稳定度为94.2%、冻融劈裂强度比为85.5%，均能满足路面设计规范要求。
　　橡胶沥青混合料上面层选择了较粗型的级配。为了提高橡胶沥青与玄武岩的粘结效果，提高混合料水稳定性能，再外掺1.5%普通硅酸盐水泥。上面层采用5.5%为目标空隙率，最终确定油石比为7.0%。经性能检验动稳定度为5865、残留稳定度为100.6%、冻融劈裂强度比为85.5%，均能满足规范要求。
　　施工小结：
　　①本次施工采用外购橡胶粉，胶粉掺量为19%，采用现场加热改性的方法。
　　②橡胶沥青的温度比普通沥青高10度，施工中采取双钢轮振动压路机碾
压。其他施工步骤与普通改性沥青的施工方法基本相同。
　　③橡胶粉种类对橡胶沥青混合料影响很大，应严格控制橡胶粉的来源，尽
量采用大车轮胎橡胶粉；橡胶粉细度对性能影响不大，但较细的橡胶粉，如60目以上的，其热存贮后性能会下降较快，建议尽量采用20－40目的橡胶粉；橡胶粉在沥青中掺量建议为18－20%左右。
　　④橡胶沥青混合料的级配研究结果表明，橡胶沥青的SMA、AC级配浸水车辙试验效果较差，建议橡胶沥青采用断级配的沥青混合料，但不宜采用矿粉。
　　⑤粒料4.75mm的通过率在25－42范围变化时，其混合料均有较好的性能。
　　四、结束语
　　在保沧高速通车至今的跟踪观测，橡胶粉路面对自然和人为因素的影响较小，无明显的裂缝和坑槽现象，而且橡胶沥青路面的行车噪音较小，且随着车速的增加，这种差异越来越明显。由此可见，橡胶粉路面在保沧高速中的使用状况良好，达到了预期的研究目的。