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橡胶沥青路面铺装技术橡胶沥青路面铺装技术 重庆中交科技股份有限公司重庆中交科技股份有限公司 2011 2011年年3 3月月 汇报主要内容汇报主要内容n什么是橡胶沥青什么是橡胶沥青n橡胶沥青路面铺装方案橡胶沥青路面铺装方案n橡胶沥青及沥青混合料的加工、生产橡胶沥青及沥青混合料的加工、生产 及施工及施工n橡胶沥青的应用前景及工程案例橡胶沥青的应用前景及工程案例n什么是橡胶沥青什么是橡胶沥青 橡胶沥青是由沥青黏结料、回收的废轮胎橡胶粉和某种添加剂组成，其中至少有总质量15%的橡胶粉成分。在沥青黏结料加热时，橡胶颗粒能在黏结料中充分反应并发生溶胀。组 成：沥青（占75%85%）废旧轮胎胶粉（占15%25%,一般采用2040目）外掺剂（可选）条 件：反应温度（至少180）反应时间（至少45min）反应完成后，胶结料的指标需满足ASTM D6114-97 要求。废旧轮胎废旧轮胎橡胶沥青橡胶沥青磨细、分离磨细、分离胶粉胶粉加入加入热沥热沥青中青中反应反应加工好的橡胶沥加工好的橡胶沥青质量的检测青质量的检测1234这样做的好处？这样做的好处？利利 环环 境境利利 路路将堆积的废轮胎利用起来！路的性能好，降噪，美观重型试验车模拟加载1993年在加利福尼亚伯克莱国家实验室，由加州交通运输部及南非科学与工业研究委员会共同主持试验增强路面优良抗裂性75mm普通沥青混凝土38mm橡胶沥青混凝土25mm橡胶沥青混凝土这样做的好处？这样做的好处？按结构整体强度标准减薄路面厚度（按结构整体强度标准减薄路面厚度（按结构整体强度标准减薄路面厚度（按结构整体强度标准减薄路面厚度（feetfeetfeetfeet）DGAC ARHMM-GG ARHMM-GG+SAMI0.15 0.10 0.20 0.10 0.25 0.15 0.30 0.15 0.35 0.20 0.150.40 0.20 0.200.45 0.20注：DGAC为连续密级配型沥青混凝土，ARHM-GG为断级配橡胶沥青混合料，SAMI为橡胶沥青应力吸收层。（1feet=30.5cm）按反射裂缝标准减薄路面厚度（按反射裂缝标准减薄路面厚度（按反射裂缝标准减薄路面厚度（按反射裂缝标准减薄路面厚度（feetfeetfeetfeet）DGAC ARHM-GG ARHMM-GG+SAMI0.15 0.10 0.20 0.10 0.25 0.15 0.30 0.15 0.35 0.150.20 0.10 注：DGAC为连续密级配型沥青混凝土，ARHM-GG为断级配橡胶沥青混合料，SAMI为橡胶沥青应力吸收层。（1feet=30.48cm）这样做的好处？这样做的好处？延缓反射裂缝延缓反射裂缝 噪音每降低噪音每降低 3dB(A)3dB(A)相当于相当于:-距离增加距离增加1 1倍；倍；-交通量减少交通量减少50%50%-车速降低车速降低25%25%降幅降幅38dB38dB这样做的好处？这样做的好处？提高行车安全性提高行车安全性这样做的好处？这样做的好处？良好的构造深度、抗滑性能由于废旧轮胎中含有炭黑，路面更加黝黑，增强与标线的对比度。由于橡胶沥青具有良好的弹性，行车舒适。橡胶沥青路面橡胶沥青路面普通沥青路面普通沥青路面路面更黑、更美观这样做的好处？与周边道路相比，路面颜色较黑橡胶沥青路面铺装方案橡胶沥青路面铺装方案铺装方案新建路面铺装结构“白改黑”铺装结构橡胶沥青即可以应用于新建路面，也可以用于“白改黑”复合式路面橡胶沥青用于新建路面橡胶沥青用于新建路面 土路基（压实）2530cm级配碎石 底基层2025cm5%水泥稳定碎石基层67cm AC-20 下面层45cm橡胶沥青RAC 上面层典型结构1cm橡胶沥青应力吸收层优 点：n 减轻氧老化n 极好的抗疲劳性能n由于抗裂性更好，可以减薄路面厚度n施工时间较短n提高行车安全性n较低的噪音n节约资源和费用n较低的养护费用 与常规新建路面性价比分析 两种路面结构的造价比较（新建路面）结构层常用路面结构 橡胶沥青路面结构材料厚度单价(元/m2)材料厚度单价(元/m2)上面层改性SMA134cm18/cm橡胶沥青混凝土4cm20/cm粘结层乳化沥青0.30.6kg/m23乳化沥青0.30.6kg/m23中面层改性沥青混凝土5cm 15/cm粘结层乳化沥青0.30.6kg/m2 3下面层普通沥青混凝土6cm10/cm改性沥青混凝土6cm15/cm下封层稀浆封层0.6cm 8橡胶沥青应力吸收层22单价合计221195橡胶沥青路面用于新建路面，其造价比常规路面降低10%；如果考虑减少一层沥青混凝土的摊铺，可缩短沥青面层施工工期近1/3，所带来的社会效益和经济效益将更加显著。美国俄勒根州立大学等相关人士专门分析了亚利桑那州、加利福尼亚州、得克萨斯州橡胶沥青路面和传统沥青混凝土路面的全寿命费用分析，分析发现，在亚利桑那州，采用橡胶沥青路面和非橡胶沥青路面厚度基本一样，但是橡胶沥青路面的寿命平均比非橡胶沥青路面的寿命延长25年。在加利福尼亚州，采用橡胶沥青混凝土的结构厚度比非橡胶沥青混凝土的厚度薄40%50%，但是两者的使用寿命却基本相当。在得克萨斯州，在相同结构厚度的情况下，橡胶沥青路面的使用寿命一般比非橡胶沥青的使用寿命延长30%80%。通过国外的一些研究以及国内的实践发现，橡胶沥青的费用效益比明显高于传统的沥青路面。使用寿命统计使用寿命统计橡胶沥青用于白改黑路面橡胶沥青用于白改黑路面原水泥混凝土路面（修复完善）45cm橡胶沥青RAC 上面层典型结构1cm橡胶沥青应力吸收层+二阶反应型粘结剂组 成l橡胶沥青用量23kg/m2l集料规格为9.5mm13.2mm，用量约为1522kg/m2，以铺满为准l胶轮压路机碾压，碎石嵌入深度达到50%70%最好。l施工机械：橡胶沥青撒布车、碎石撒布车、胶轮压路机。橡胶沥青应力吸收层橡胶沥青应力吸收层SAMISAMI作用及作用原理作用及作用原理应力吸收防水提高层间粘结力等粒径碎石“顶天立地”，确保了其上沥青层具有良好的基础支承，使沥青面层保持较为有利的受力状态；较厚的橡胶沥青在水泥混凝土板表面形成一个连续的沥青膜，可以有效地阻止水分下渗；在水泥混凝土板上洒布的橡胶沥青既具有一定的厚度，橡胶沥青弹性恢复率大，保证了其上铺装的沥青面层与水泥混凝土板之间存在一定的水平相对位移余量；具有一定粒径的碎石颗粒本身具有一定的转动能力，可以削减传到沥青层底面上的应力。原原 理：理：优 点n抗反射裂缝性能好，可以减薄一半的厚度；n美观、降噪；n降低造价；n提高路面使用安全性；n缩短施工工期。两种路面结构的造价比较（白改黑工程）结构层 常用路面结构 橡胶沥青路面结构材料厚度单价(元/m2)材料厚度单价(元/m2)上面层改性AC134cm14/cm橡胶沥青混凝土4cm20/cm粘结层乳化沥青0.30.6kg/m23 下面层改性沥青混凝土6cm 14/cm应力吸收层玻纤格栅 10橡胶沥青应力吸收层1cm22粘结层改性乳化沥青 0.30.6kg/m25反应型粘结层 0.30.6kg/m218原水泥路面路面（处治）原水泥路面路面（处治）单价合计 156120 橡胶沥青路面用于“白改黑”路面，造价可以降低至少20%，而且如果考虑减少一层沥青混凝土的摊铺，可缩短沥青面层施工工期近1/3，所带来的社会效益和经济效益将更加显著。橡胶沥青及沥青混合料的橡胶沥青及沥青混合料的加工、生产及施工加工、生产及施工胶粉掺量15%25%；胶粉粒径：20目以上基质沥青加热温度：190200；反应温度:180200,反应时间至少45min。n橡胶沥青的加工与生产橡胶沥青的加工与生产改性机理改性机理橡胶颗粒在高温的沥青中浸泡，沥青中的轻质油分发生溶胀后，仍然保持固体颗粒的核心。始终保持着液-固两相的状态。橡胶沥青技术指标橡胶沥青技术指标检测项目检测项目技术指标技术指标试验方法试验方法粘度，粘度，177177，(Pa.sPa.s)1.51.54.04.0T 0625T 0625针入度针入度 (25,100g,5s)(25,100g,5s)，（，（0.1mm0.1mm）不小于不小于2525T 0604T 0604软化点，不小于（软化点，不小于（）5454T 0606T 0606弹性恢复，弹性恢复，2525，不小于（，不小于（%）5050T 0662T 0662粘度粘度关键指标！关键指标！用旋转粘度计检测，单位厘泊(cP)或帕斯卡秒(Pas)。布氏粘度计 哈克粘度计 监控橡胶沥青流动性，控制可泵送能力，检测橡胶沥青性质变化。一般采用布氏粘度计，现场控制也可以用哈克粘度计。l表观粘度的检测表观粘度的检测表观粘度的检测表观粘度的检测3#转子20转/分室内粘度检测设备 手持式粘度计手持式粘度计粘度与掺量的关系南非科委粘度与温度时间的关系弹性恢复率弹性恢复率nT0662n弹性恢复率对橡胶沥青特别重要，结果也很可靠；n注意：T0662测弹性恢复的方法与ASTM D5329不同，因此，对应的指标也不同。其它指标，针入度、软化点也应满足要求！在整个加工过程中，最重要的两个因素：温度！温度！温度！粘度！粘度！粘度！矿料的选择矿料的选择 橡胶沥青混合料设计中，矿料最好选择玄武岩碎石、辉绿岩等高强度石料，且质量应满足设计要求。合格的玄武岩不合格的玄武岩 不同产地的玄武岩n橡胶沥青混合料的设计指 标技术要求试验方法集料压碎值 不大于%15T0316洛杉矶磨耗损失 不大于%28T0317对沥青的粘附性 不小于4级T0616坚固性 不大于%12T0314细长扁平颗粒含量(混合料)不大于%15T0312水洗法0.075mm颗粒含量 不大于%1T0310软石含量 不大于%3T0320橡胶沥青混合料石料技术要求橡胶沥青混合料石料技术要求橡胶沥青混合料石料技术要求橡胶沥青混合料石料技术要求 橡胶沥青混凝土配合比设计与其他类型的沥青混合料基本相同。使用马歇尔击实试验方法确定沥青混合料的配合比。国内外研究表明，橡胶沥青混合料优选的级配是断级配或开级配。橡胶沥青混合料矿料级配范围橡胶沥青混合料矿料级配范围橡胶沥青混合料矿料级配范围橡胶沥青混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）16.013.29.54.752.360.60.075中、轻交通 RAC13100 8510055752242122403重交通1001009083872842142281208橡胶沥青混凝土断级配的油石比一般在7%9%；具体油石比通过试验确定，方法同普通沥青混凝土一样；橡胶沥青混合料中一般不添加矿粉(或添加少量矿粉)，用1%2%的水泥或消石灰代替。橡胶沥青混合料技术要求橡胶沥青混合料技术要求橡胶沥青混合料技术要求橡胶沥青混合料技术要求n橡胶沥青混合料拌和橡胶沥青混合料拌和拌和参数拌和参数石料加热到180-190橡胶沥青大于1802%水泥或消石灰粉拌和约48S混合料出厂温度165-170（夏季），170-175(冬季)。n 橡胶沥青混凝土的施工注意事项橡胶沥青混凝土的施工注意事项橡胶沥青混凝土的施工注意事项橡胶沥青混凝土的施工注意事项 运输需保温运输需保温 摊铺要连续摊铺要连续松铺系数以1.2控制；摊铺速度与振动频率与SMA混合料相同。碾压需紧跟摊铺机，且必须使用钢轮压路机碾压尽量少采用人工，因为一旦温度无法满足则无法碾压，140前要完成碾压。初压可以采用振动碾压。初压可振动2台摊铺机5台振动压路机，不用胶轮摊铺温度不低于160度紧跟碾压，高频低幅初压、复压要用振动方式摊铺碾压施工要点：温度！施工要点：温度！橡胶沥青的发展前景橡胶沥青的发展前景 及工程案例及工程案例低噪音路面高抗裂性路面、白改黑沥青罩面城市黑色化、安全、美观路面前 景：新建橡胶沥青路面 典型案例新建橡胶沥青路面案例“白改黑”橡胶沥青路面案例展示 案例1 重庆忠县“白改黑”项目 案例2 湖南长沙岳麓大道结构结构：45cm橡胶沥青混凝土RAC13+1cm应力吸收层+二阶反应型路面防水粘结剂评价评价：项目一期（2007年竣工），铺装抵抗反射裂缝效果良好，无裂缝、推移病害。结构结构：5cm橡胶沥青混凝土RAC131cm应力吸收层二阶反应型路面防水粘结剂 评价评价：2009年施工。施工工艺较好控制，验收质量合格。评价良好！“白改黑”橡胶沥青路面案例展示 案例3蜀南竹海橡胶沥青路面 案例4 遂宁城区道路改造结构结构：45cm橡胶沥青混凝土RAC13+1c胶沥青应力吸收层+旧水泥混凝土路面评价：评价：全长36.76公里，2006年7月交付使用，为建设里程最长，铺装面积最大，建设效果最好的橡胶道路。结构结构：45cm橡胶沥青混凝土RAC13+4cmAC16+1cm橡胶沥青应力吸收层SAMI旧水泥混凝土路面评价：评价：2006年9月施工，路面降噪效果好，抗裂性好。“白改黑”橡胶沥青路面案例展示 案例5武汉汉阳市政道路 案例6 江西下湾隧道橡胶沥青罩面结构：4cm橡胶沥青混凝土RAC131cm应力吸收层评价：2009年10月施工。施工工艺较好控制，验收质量合格。目前使用效果良好。结构：结构：二阶反应型防水材料+1cmSAMI+3cm橡胶沥青混凝土（活化胶粉）评价：评价：2009年5月施工，评价良好。欢迎交流！