探讨橡胶沥青应力吸收层在桥面铺装的施工应用

米玖龙

摘 要：通过对橡胶沥青运用于桥面应力吸收层的优点、作用原理及施工应用技术进行综合分析，发现橡胶沥青应力吸收层应用于桥面铺装具有节能环保、抗疲劳性能卓越、抗水剥离性能优秀、经济适用性佳及耐久性能良好等一系列优点。有效推动橡胶沥青应力吸收层在桥面铺装当中的应用具有实际意义。

关键词：道路工程；桥面铺装；橡胶沥青；应力吸收层；抗疲劳特性

1 橡胶沥青的优点

橡胶沥青，顾名思义，就是需要将废旧轮胎橡胶粉和沥青通过物理混合的方式将两者按照一定的比例进行混合，然后经过搅拌、剪切及发育等流程最终制备成成品废旧轮胎橡胶粉改性沥青。汽车废弃的废旧轮胎属于“黑色污染”，对于此类污染物的再生处置是各国人民亟待解决的问题，而橡胶沥青的应用无疑是最为有效的处理措施之一。橡胶沥青生产过程中，廢旧轮胎通过研磨成20～80目细度的废旧轮胎橡胶粉，将废旧轮胎橡胶粉按一定比例投入沥青中，在高温条件下（180℃以上）充分接触，橡胶和沥青受热充分融化膨胀结合后合成的改性沥青胶结材料，经一定时间的发育最终制备为成品橡胶沥青。橡胶改性沥青生产过程中可适当加入少量高聚物改性剂，废旧轮胎橡胶粉与高聚合物改性剂共同作用，橡胶沥青就会相对于普通沥青发生变化，普遍来说，肯定存在高温稳定性、低温稳定可塑性、抗老化抗疲劳性、水稳定性等性能均较基质沥青具有显著提高，适合可持续发展道路的环保型路面铺装材料。橡胶沥青在美国应用较为广泛，其中亚利桑那州应用经验较为丰富，表1为亚利桑那州橡胶沥青结合料的主要技术指标。

从表1可以看出，在177℃下，橡胶沥青的粘度范围在1.5～4.0Pa·s之间，这证明橡胶沥青橡胶基质沥青粘度具有显著提高，其高温性能提升显著。同时，针入度技术指标显著大于50#重交基质沥青，且软化点技术要求与SBS改性沥青要求相当，进一步佐证了橡胶沥青优秀的高温性能。橡胶沥青最为显著的有点在于其抗疲劳特性，其弹性恢复要求不小于60%，其特点十分适用于应力吸收层及复合式沥青路面。

整体而言，橡胶沥青具有以下技术优点。

（1）橡胶沥青具有良好的耐久性，废旧轮胎橡胶粉中含有的炭黑具有良好抗光氧老化特性；

（2）橡胶沥青的高粘特质保证了橡胶沥青中高的粘结剂含量、同时增强了沥青膜厚度和橡胶特有的良好弹性；

（3）因为各种含聚合物改性剂的参与导致了橡胶沥青相对熔点的上升，具有了良好的高温稳定性；

（4）因为废旧轮胎橡胶粉中含有一定成分的SBR，相对于普通沥青，橡胶沥青也增强了沥青低温条件下抗裂缝能力；

（5）废旧轮胎橡胶粉属于污染物再回收利用，其在提高沥青路面结构耐久性的同时，其绿色、环保、经济方面的贡献度同样不容忽视；

（6）橡胶沥青中的沥青因为其柔韧度和可恢复性能让橡胶沥青公路尽可能的降低噪音污染。

2 橡胶沥青应力吸收层的作用原理和优点

2.1 橡胶沥青应力吸收层的作用原理

应力吸收层是指应用于不同模量的结构层之间，通过发挥其本身具有延展性好及抗变形能力强的优点消除结构层之间应力应变差的过渡层。在现在来说，橡胶沥青应力吸收层是主要的处置方式之一，具体方法就是将9.5mm～13.2mm的石料，均匀的在橡胶沥青基层上铺满，用常见的大型压路机将石料与橡胶沥青进行碾压让两者互相镶嵌，通常来说，橡胶沥青在被压路机挤压到石料高度的大概3/4处时，石料嵌锁形成后将构成结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。

2.2 橡胶沥青作为应力吸收层的优点

如前文所示，橡胶沥青因为富含废旧轮胎橡胶粉，具有良好的高温稳定性且同时具有良好的粘弹特性和弹性恢复性能，因为其存在的优良特性对路面抗变形能力得到了有效补强，同时也能弥补普通沥青公路的抗开裂不可恢复性能；当然也因为橡胶沥青较好的高低温稳定性，减弱了温度对橡胶沥青的影响；

橡胶沥青作为应力吸收层相对于普通沥青作为应力吸收层的优点：

（1）水稳定性。橡胶沥青应力吸收层中橡胶能有效隔绝雨水的侵蚀，能够有效隔绝雨水的进入，能够保证内部层次结构的稳定性。

（2）较强的粘结特性。橡胶沥青因为橡胶和高聚合物改性剂的参与使得它具有强力粘合性（上文提到过），用橡胶沥青作为应力吸收层也因此继承了优秀的粘结作用，高强度的粘性也能保证橡胶沥青应力吸收层与下面层和上铺装层的粘结力均在1.0MPa以上（稀浆封层的粘结力为0.2MPa～0.4MPa，普通粘层油的粘结力为0.1MPa 左右），强力的粘性能可以把路面铺装层，基层牢牢的连接在一起形成一个不容易分割的整体，能够增加受力面积，减弱受力大小，从而增加使用寿命。

（3）良好的抗老化效果及耐久性。SAMI（沥青应力吸收层）因为运用橡胶混合沥青充当粘合剂； 橡胶沥青因为混合型材料以及橡胶的掺杂所以具有优秀的抗老化性能和长耐久性能。

3 橡胶沥青应力吸收层在桥面铺装的施工应用

3.1 搅拌石料

首先先运用普通沥青对石料进行包裹（混合包裹），进行搅拌，同时将温度保证在150到170℃之间。

3.2 橡胶沥青的洒布

在达到喷洒要求的基面进行橡胶沥青的喷洒。在喷洒时要注意，沥青的用量为单位平方米2～3kg 要严格的控制橡胶沥青的洒布量撒布的最大误差要控制在单位平方米0.2kg范围内，要求碎石撒布均匀，不能出现局部过密或局部过于稀疏的现象。

3.3 碎石的撒布

在按照相关的要求进行喷洒橡胶沥青的作业结束后，要马上使用碎石洒布车进行碎石的撒布，在进行碎石撒布过程中注意要进行均匀的撒布，在撒布时要注意对温度的控制，一般撒布温度不得低于120 C。

3.4 碾压

在进行路基压制过程中时，一般采用轮胎压路机。根据工作场地大小的具体情况确定压路机的数量，在进行压制过程中时刻要保证压路机始终跟在碎石洒布车后5 m 范围内工作，碾压变数控制在2～3遍。

3.5 清扫现场

当压路机工作结束后，要对现场残留废物进行回收处理。

4 结束语

本文在研究对比橡胶沥青路作为应力吸收层的优缺点，并且就橡胶沥青应力吸收层调查在桥面铺装中的应用。在实验数据的支撑下建议使用橡胶沥青作为应力吸收层，并且不断完善施工工艺问题。也正因为橡胶沥青应力吸收层在各项功能技术指标，以及施工技术方面的优秀和卓越优点，能够集中、直观的面对桥面在使用过程中存在的反射裂缝问题、水泥混凝土面与沥青混凝土面的粘结问题、面层沥青混凝土的整体稳定性问题、施工工艺问题。

参考文献：

[1] JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

[2] ASTMD6144—97.StandardSpecificationforAsphaltRuberBinder[Z].1998.