橡胶沥青的特点

第三节　橡胶沥青的特点

在设计和施工良好的情况下橡胶沥青材料能够表现出良好的性能，美国加州运输部继续使用和研究橡胶沥青，一个重要发现是橡胶沥青路面与结构等价的普通路面相比，损坏发展缓慢，在一些出现早期损坏(特别是开裂)的项目服务寿命期内需要的养护较少，因为后续的损坏发展缓慢。据报道斯托贝城的橡胶沥青路面在15年后仍然有三分之一还在作为表面使用。

美国用废轮胎胶粉作沥青改性剂制造沥青，修筑公路已有二十多年的历史，到1986年已试铺1万1千多公里。这种路面的热稳定性能和防冻性能都比较好，并可减少维修费用。

近些年我国对胶粉改性沥青也开展了一些研究工作，用废轮胎胶粉改性沥青修筑公路于1982-1986-年在江西省和四川省开始，经过十多年高负荷运行的考验，对于减少光线的反射和路面裂缝及提高路面的热稳定性能等均有良好的效果。1993年沈阳市在交通量较大的繁华道路上用废轮胎胶粉改性沥青试铺了1万m2的路面，经过一个冬季和夏季的考验，效果良好。1995年在新开的五爱路至浑河大坝间试铺了3万m2路面，经过多年的高负荷运行验，效果良好。因此近年已在沈哈高速公路上试铺了一段路面，效果同样很好。北京路翔技术发展有限责任公司于1995年在北京小红门和广东韶关地区323国道上用胶粉+PE复合改性沥青试铺了4km的路面，效果良好^[8]。

橡胶粉改性沥青是用橡胶粉作为改性剂，添加到沥青或沥青混合料当中，以改善沥青的路用性能。实践已证明，利用废橡胶粉改性沥青，对于提高沥青的高温稳定性，低温抗裂性，抗老化性以及粘附性等都有很好的效果。

和普通基质沥青相比，用废胎胶粉改性沥青铺筑沥青路面具有以下几个特点^[1]：（1）提高沥青路面的热稳定性，使沥青路面在夏季不易产生软化、波浪和车辙；（2）改善沥青路面的低温抗裂性能，使沥青路面在冬季不易产生裂纹；（3）增加沥青与矿料的粘附性，使沥青路面不易产生麻面、剥落等病害，具有较好的水稳定性；（4）提高沥青路面的耐久性，使沥青路面的中修罩面和大修时间比规定的使用年限延长0.5～1.0倍。

美国、加拿大5年前就开始铺设混有橡胶粉末的改性沥青公路。这种公路不但可以延长公路寿命，降低维修成本，而且可以提高汽车行驶安全，降低噪音50--70%。美国德克萨斯州交通部不但颁布条例鼓励发展使用掺入橡胶粉末的公路，而且在过去5年时间，直接开支7360万美元铺设橡胶粉末改性沥青公路。

一、橡胶沥青的优点

应用橡胶沥青的主要原因是它比普通沥青工程性质明显改善。橡胶沥青可以用于各种气候情况，虽然现行的橡胶沥青并没有象ASTMD6114那样推荐气候相关的胶结料设计，但是也不反对这样做，有责任心的橡胶沥青胶结料设计人员会在设计时考虑到气候情况和交通数据，以得到合适的橡胶沥青产品。

在中温和高温下，橡胶沥青明显不同于普通沥青，例如PG64-16。胶粉的掺入提高了胶结料稠度、提高了路面使用温度下的弹性(变形恢复比例)，降低了路面的温度敏感性，低温性能不降低的情况下改善了抗变形(车辙)能力和抗疲劳性能^[7]。

橡胶沥青还使废轮胎得到了增值的应用，橡胶沥青优点如下。

混合料采用橡胶沥青能够：

·有较高粘度，混合料油膜较厚而不会析漏或泛油。

·在高温下有较大的弹性和恢复性。

·橡胶沥青混合料使路面能够：

·提高耐久性，在抗裂和抗老化方面。

·提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝反射裂缝抵抗能力，因为胶结料含量高、弹性好。

·减轻温度敏感性。

·提高抗老化、抗氧化能力，因为胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂。

·提高抗车辙永久变形能力，因为橡胶沥青粘度高、软化点高、弹性恢复好(橡胶沥青高温下更粘稠、更有弹性)。

·更低的路面养护费用，因为路面耐久性和性能得到提高。

·多适用性，能够用于大部分养护和改建活动，也适用于薄层的情况。

橡胶沥青和混合料能够：

·减少施工时间，因为层厚较薄。

·碎石封层中碎石粘结更牢固，因为沥青膜厚。

·使用废料，节约了能源和自然资源。

·提高安全性，因为橡胶中的炭黑能够使路面长期黑，与标线对比度高。

·经济有效性，虽然初始费用超过常规混合料，但是寿命周期费用一般较低。

二、橡胶沥青的缺点

橡胶沥青很有用，但是不能解决所有路面问题，橡胶沥青必须适当地选用、设计、生产和施工，才能够提高路面性能，路面结构强度要满足要求，排水设施要适当，橡胶沥青缺点包括：

·橡胶沥青生产设备的进出场费用。对于大型工程，这笔费用能够被大生产量分摊，单位造价提高较少，路面效益较大，例如使用寿命的延长、较低的养护费用、较薄的层厚等。但是对于小工程，进出场费用还是一样，单位造价提高较多，可能会超过得到的效益。

·橡胶沥青不适用于密级配混合料。因为密级配没有足够的骨架间隙容纳胶粉颗粒。

·施工更具挑战性，温度要求更严。由于橡胶粉使胶结料高温下变粘稠，橡胶沥青断级配混合料和开级配混合料必须在高温下碾压，同时也由于断级配混合料集料结构较粗，石料与石料接触，更难以压实。

·可能有气味和空气质量问题(参见第九章)。

·如果橡胶沥青生产后超过48小时未用，有可能不能使用。因为胶粉溶解在沥青中的量大，粘度不能满足要求，需要再另加胶粉以满足规范要求。

·在偏远地区施工碎石封层，附近可能没有拌和站，无法加热集料或者预裹。

·开裂。象其他路面一样，橡胶沥青有时会出现开裂，有疲劳裂缝也有反射裂缝，但是如果施工正常、厚度合适，它的抗裂性能非常好，出现早期开裂问题的往往是铺筑在严重损坏的路面上，把橡胶沥青作为最后的手段。