魏 忠

（寧夏公路管理局， 寧夏 銀川 750001）

橡膠粉改性瀝青是由廢胎膠粉、添加劑與基質(zhì)瀝青按一定比例在高溫條件下快速均勻拌和，使橡膠顆粒與基質(zhì)瀝青發(fā)生溶脹、吸附、聚合、脫硫、降解等物理化學反應(yīng)，從而得到的滿足相關(guān)技術(shù)指標要求的分散體系產(chǎn)物。橡膠改性瀝青是一種性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)防水、粘結(jié)材料，可以在瀝青混凝土、應(yīng)力吸收層、應(yīng)力吸收中間層、防水粘結(jié)層、碎石封層或其他路面結(jié)構(gòu)功能層得以應(yīng)用[1-4]。

采用橡膠瀝青作為粘結(jié)材料，撤布碎石并碾壓成型得到的橡膠瀝青防水粘結(jié)層有較好的層間粘結(jié)效果，能起到路面防水、應(yīng)力吸收并阻止反射裂縫向上部路面結(jié)構(gòu)傳遞的作用[5-8]。

1 橡膠瀝青及碎石的技術(shù)要求

1.1 橡膠瀝青技術(shù)要求

作為基質(zhì)瀝青的改性劑，橡膠粉的粒徑與級配、密度、膠粉活性成分含量等技術(shù)性質(zhì)直接影響橡膠瀝青的路用性能。應(yīng)用于防水粘結(jié)層的橡膠瀝青宜選用常溫研磨粉碎的天然膠含量較高、粒徑較大的廢胎膠粉。橡膠粉的技術(shù)指標如表1所示。

表1 交通運輸部公路科學研究院路用橡膠粉技術(shù)指標[1]

在橡膠瀝青加工的過程中，可摻加一定比例的界面改性劑，橡膠瀝青與改性劑按比例復配后能有效地改善橡膠粉與瀝青之間的溶融效果，形成均勻的穩(wěn)定體系，進一步改善橡膠瀝青的技術(shù)性能。路用橡膠瀝青的性能指標如表2所示。

表2 交通運輸部公路科學研究院路用橡膠瀝青性能指標[1]

鋪設(shè)路面防水粘結(jié)層的橡膠瀝青宜采用較粗的廢胎膠粉與基質(zhì)瀝青加工，廢胎膠粉的摻量一般為20%～25%，基質(zhì)瀝青的品種應(yīng)根據(jù)施工技術(shù)特點及工程環(huán)境狀況進行選擇。

橡膠瀝青加工過程中的攪拌速度、反應(yīng)時間及加工溫度等因素都將影響橡膠瀝青的品質(zhì)。橡膠瀝青的加工時間一般為45～60min，加工溫度控制在180～190℃，當橡膠粉摻量較大時，橡膠瀝青的加工溫度可以適當提高，但不宜超過210℃。為保證橡膠瀝青質(zhì)量的穩(wěn)定，加工后的橡膠瀝青應(yīng)及時施工灑鋪，橡膠瀝青的儲存時間一般不宜超過24h，避免橡膠瀝青的老化變質(zhì)。

1.2 撒布碎石的技術(shù)要求

鋪設(shè)橡膠瀝青防水粘結(jié)層應(yīng)采用符合施工工程設(shè)計規(guī)格、石質(zhì)堅硬、表面干燥清潔、不含風化顆粒、無塵土附著的近似立方體的石料。橡膠瀝青防水粘結(jié)層集料技術(shù)要求如表3所示。

表3 橡膠瀝青防水粘結(jié)層集料技術(shù)要求

撒布碎石應(yīng)預先對碎石進行篩分，以確保撒布碎石的粒徑統(tǒng)一，并將超粒徑范圍的石料含量控制在10%以內(nèi)。當撒布碎石粉塵含量較高時，必須對石料進行水洗晾干，施工備用的碎石應(yīng)統(tǒng)一堆放，并做好防塵、防雨的措施。

此外，為提高施工過程中撒布碎石的溫度，增大碎石與防水粘結(jié)層瀝青的粘結(jié)作用，撒布的碎石應(yīng)預先進行加熱拌合。預拌瀝青可以采用普通瀝青，油石比一般控制在0.2%～0.5%，碎石預拌后的撒布溫度不宜低于80℃。

2 橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工工藝

橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工主要包括橡膠瀝青灑布、碎石撒布及碾壓成型等工藝，施工過程應(yīng)按設(shè)計標準及施工規(guī)范進行，并對施工環(huán)節(jié)進行質(zhì)量控制與檢測，保證施工質(zhì)量。

圖1 橡膠瀝青防水粘結(jié)層施工流程

2.1 施工作業(yè)面的準備

在防水粘結(jié)層施工前應(yīng)封閉施工路段，確保工程施工及交通運輸?shù)陌踩⒄J真清理施工現(xiàn)場，確保下承層干燥、潔凈、無浮塵。當在橋面進行橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工時，下承層橋面應(yīng)經(jīng)過拋丸處理，使施工橋面無浮漿，表面紋理粗糙，以保證橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工質(zhì)量。

在防水粘結(jié)層的施工準備中應(yīng)對施工路段實行封閉，確保施工過程中的人員設(shè)備安全，并清理施工作業(yè)面，以保證道路施工的順利進行。最后須按施工設(shè)計及規(guī)范要求配備施工設(shè)備和施工材料，并對機械設(shè)備進行調(diào)試，設(shè)置機械設(shè)備的施工參數(shù)，確保工程施工質(zhì)量。橡膠瀝青在防水粘結(jié)層的施工準備如圖2所示。

圖2 橡膠瀝青防水粘結(jié)層施工準備

2.2 灑布橡膠瀝青

橡膠瀝青的灑布工藝應(yīng)采用可以有效控制橡膠瀝青灑布劑量，并具有加熱保溫和攪拌功能的灑布設(shè)備進行施工。橡膠瀝青的灑布量應(yīng)根據(jù)橡膠瀝青的粘度水平、灑布層位以及碎石特點等因素確定。

當瀝青粘度較高、碎石粒徑較大時，橡膠瀝青的灑布量應(yīng)相應(yīng)增加，橡膠瀝青在基層頂面施工時的灑布量一般略高于在下面層的灑布量，橡膠瀝青的灑布量一般認為在碎石撒布壓實后，橡膠瀝青被擠壓到石料高度的3/4～4/5即可。橡膠瀝青灑布的質(zhì)量控制參數(shù)如表4所示。

表4 橡膠瀝青灑布施工參數(shù)控制

橡膠瀝青灑布車的行駛速度應(yīng)根據(jù)橡膠瀝青設(shè)計灑布量及灑布設(shè)備來確定。在灑布施工過程中應(yīng)保持灑布設(shè)備的勻速行駛，確保瀝青均勻灑布，并做好橫向接頭和縱向接頭施工處理。在橫向接頭的位置，再次施工時既要與前次施工緊密銜接，同時也要避免與前次施工斷面重疊。灑布結(jié)束后應(yīng)清理相關(guān)的施工機械，禁止車輛行人通過橡膠瀝青層，以免污染施工作業(yè)面，影響橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工質(zhì)量。

2.3 撒布碎石

碎石的撒布量應(yīng)按照橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工設(shè)計來確定。撒布量直接影響碎石對瀝青層的覆蓋率。若碎石撒布量過大，碎石相互重疊，導致上層石料與瀝青膜的裹覆面積減小，會降低石料的粘結(jié)力。若撒布碎石過少，會導致瀝青膜局部裸露，碾壓成型中會出現(xiàn)嚴重的粘輪現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量。

橡膠瀝青防水粘結(jié)層的碎石撒布量一般要達到施工下承層滿鋪的60%～70%。在基層頂面撒布碎石時，宜選用粒徑范圍為16～19mm的石料，上面層下面撒布施工時，石料粒徑一般不會超過上面層厚度的1/2，碎石撒布的質(zhì)量控制參數(shù)如表5所示。

表5 碎石撒布施工參數(shù)控制

碎石的撒布施工應(yīng)在橡膠瀝青灑布結(jié)束后立即進行，以便碎石能在較高的溫度下與橡膠瀝青有更好的粘結(jié)效果，提高防水粘結(jié)層的施工質(zhì)量。在碎石撒布施工過程中，應(yīng)采用撒布設(shè)備與人工清理相結(jié)合的方法對撒布碎石進行調(diào)整，以保證碎石撒布的均勻性，避免出現(xiàn)撒布重疊和漏撒的現(xiàn)象。

此外，為避免碎石撒布設(shè)備與橡膠瀝青產(chǎn)生粘連現(xiàn)象，碎石撒布設(shè)備的載重輪上可以適量噴水，但要嚴格控制噴水量，以免造成大量水分浸潤瀝青粘結(jié)層，影響瀝青防水粘結(jié)層的粘結(jié)效果和施工質(zhì)量。

2.4 碾壓成型

在施工路段碎石撒布過程中應(yīng)及時用重型膠輪壓路機緊跟碎石撒布設(shè)備對路面碾壓成型，提高碾壓后橡膠瀝青對碎石的裹覆率。橡膠瀝青防水粘結(jié)層的碾壓成型宜在10～20min內(nèi)完成，以免路面溫度的降低影響壓實效果，重型膠輪壓路機碾壓過程中不得隨意剎車或調(diào)頭，避免對結(jié)構(gòu)層造成損壞。

橡膠瀝青防水粘結(jié)層碾壓成型2～3h后，應(yīng)安排清掃車或施工人員清掃路面浮石，并在橡膠瀝青防水粘結(jié)層成型冷卻至常溫后，盡快安排路面粘層油的灑布及上部結(jié)構(gòu)層瀝青混合料的攤鋪，以保證下階段的路面施工質(zhì)量。碾壓成型的施工控制參數(shù)如表6所示。

表6 碾壓成型施工參數(shù)控制

2.5 質(zhì)量檢查

橡膠瀝青防水粘結(jié)層的質(zhì)量檢查主要包括施工材料性能指標和施工參數(shù)控制、橡膠瀝青防水粘結(jié)層的粘結(jié)能力和外觀質(zhì)量等內(nèi)容[11-12]。

橡膠瀝青防水粘結(jié)層的材料特性及單位用量均應(yīng)滿足設(shè)計要求，橡膠瀝青灑布量以及碎石撒布量應(yīng)按施工設(shè)計標準，由施工設(shè)備規(guī)格和人員操作技術(shù)控制。

橡膠瀝青防水粘結(jié)層的粘結(jié)能力可以通過拉拔試驗測定，防水粘結(jié)層的拉拔試驗參數(shù)一般設(shè)定為不小于0.5MPa。應(yīng)隨時根據(jù)現(xiàn)場施工進行防水粘結(jié)層的外觀檢查。對防水粘結(jié)層的外觀要求為：整體外觀均勻一致，表面不起皮，無油包和基層外露等現(xiàn)象。

3 結(jié)語

在當前加快建設(shè)節(jié)約型社會的大背景下，橡膠粉改性瀝青在中國具有巨大的應(yīng)用價值和廣闊的市場前景。橡膠瀝青防水粘結(jié)層的應(yīng)用，可以改善瀝青路面的使用性能，節(jié)約建設(shè)養(yǎng)護成本，有利于減少廢舊輪胎對環(huán)境的污染，促進資源的再生利用。橡膠瀝青防水粘結(jié)層的研究與應(yīng)用已逐漸成熟，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，已在很多大型工程中得以應(yīng)用。在橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工過程中，應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求及施工規(guī)范，以保證防水粘結(jié)層的施工質(zhì)量和使用效果。

[1]交通運輸部公路科學研究院.橡膠瀝青及混合料設(shè)計施工技術(shù)指南[M].北京：人民交通出版社，2008.

[2]Brule B.Paving asphalt polymer blends relationships between composition structure and properties[J].Journal of Association of Asphalt Paving Technologists,1988,57（1）： 41-46.

[3]Yu Jianying,Liu Baoju,Xue Lihui.Study on relationship between microstructure and properties of modified bitumen[J].Journal of Wuhan University of Technology（Mater.Sci.Ed.）,1995,10（3）： 47-52.

[4]Collins J H.Improved performance of paving asphalts by polymer modification[J].Journal of Association of Asphalt Paving Technologists,1991,60（1）：43-79.

[5]沈金安.瀝青與瀝青混合料的路用性能[M].北京：人民交通出版社，2001.

[6]楊人鳳，楊晨光，趙穎超.橡膠瀝青碎石防水封層技術(shù)研究[J].公路，2009，（6）：59-62.

[7]汪日燈.瀝青混合料橋面鋪裝防水粘結(jié)層研究[D].西安：長安大學，2008.

[8]李強，王玉臣，陳顯宏.橡膠瀝青防水粘結(jié)層在高速公路中的應(yīng)用[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2008， （8）： 62-63， 73.

[9]鄧錫信.SBS改性瀝青粘結(jié)防水層施工技術(shù)應(yīng)用[J].公路與汽運， 2005， （5）： 38-40.

[10]張繼東，陳春.混凝土橋面鋪裝防水粘結(jié)層施工工藝[J].公路交通技術(shù)，2010，（6）：21-23.

[11]張春生.橡膠粉瀝青的試驗研究及其工程應(yīng)用[D].長春：吉林大學，2004.

[12]林夢.橡膠瀝青應(yīng)力吸收層路用性能研究[D].南京：南京航空航天大學，2008.