橡胶沥青在城市道路水泥路面改造施工中的应用

杨锋均

（桑植县公路建设养护中心，湖南 张家界427000）

1 引言

为满足区域经济发展的要求，近年来各大城市兴起了旧水泥路面改造热潮，包括病害处理、道路拓宽、加铺沥青等施工，以切实满足城市日益增加的交通出行需求[1]。鉴于橡胶沥青表现出的良好的路用性能，在城市道路水泥路面改造施工中逐渐得到了推广应用，本文主要对此展开详细分析。

2 城市道路水泥路面改造现状

20世纪70~80年代，城市道路建设以水泥混凝土路面为主，然而进入90年代以来，很多早期修建的水泥路面开始出现碎裂断板、唧泥、错台等病害，直接影响城市交通顺畅性与舒适性，阻碍了城市发展[2]。同时，由于随着城市交通量的快速增加，汽车轴载的重型化发展，旧水泥路面难以满足安全、舒适的行车需求，城市道路改建与大修逐渐提上日程。

城市道路水泥路面改造主要有2种方法：（1）对破损水泥路面进行换板、修复处理；（2）对旧水泥路面病害进行处理，然后加铺1层或2层沥青混凝土。第二种方法也称为是“白改黑”，目前在城市道路水泥路面改造中运用较多。近年来，我国城市道路水泥路面“白改黑”改造中，沥青混凝土材料的选择是重要研究方向，本文围绕橡胶沥青的应用展开分析。与SBS改性沥青相比，橡胶沥青在防止路面反射裂缝、疲劳破坏、路面减噪等方面优势显著，通过橡胶沥青在城市道路水泥路面改造施工中的合理应用，可有效延长路面使用寿命、减小路面厚度，实际施工效果良好[3]。

3 橡胶沥青在城市道路水泥路面改造中的应用优势

橡胶沥青是一种新型环保材料，主要通过回收、机械研磨废弃汽车轮胎，将其加工为橡胶粉后与基质沥青进行溶胀反应，由此得到可供沥青路面使用的原材料——橡胶粉改性沥青[4]。我国最初将橡胶沥青应用于公路工程中，可追溯于20世纪80年代。其目的在于改善我国性能不佳的国产沥青。经由同济大学系统试验，验证了磨细橡胶粉改性沥青的特性与路用价值，并进一步改善了生产工艺，推动了此种沥青混合料在路面工程中的应用。

近年来，我国城市道路水泥路面改造中，橡胶沥青得到了较多的应用，并积累了相关施工经验，经总结将橡胶沥青的应用优势归纳为如下4点：

1）橡胶沥青路面耐久性好。橡胶沥青中橡胶粉颗粒的存在，有效提高了橡胶沥青混合料黏结强度、弹性、低温柔韧性，降低了沥青路面的温度敏感性，将其运用于水泥路面改造中有利于预防路面疲劳裂缝与反射裂缝，提高路面耐久性。

2）废旧橡胶粉可替代聚合物改性剂。与普通基质沥青相比，橡胶沥青在高低温稳定性、抗水损害、抗疲劳以及抗老化等方面优势显著，与其他聚合物改性沥青相比毫不逊色，综合性能较为平衡。因此，在路面建设中废旧橡胶粉可替代聚合物改性剂。

3）道路养护费用较低。从橡胶沥青的制备来看，废旧橡胶粉来源于轮胎，其中特有的炭黑抗氧化剂可有效增强路面抗老化、抗氧化能力，相应的有利于减少橡胶沥青路面养护费用，并且橡胶炭黑抗氧化剂也有长期保持路面黑色，城市道路更为美观[5，6]。

4）橡胶沥青路面行车噪声小。基于橡胶沥青中橡胶粉颗粒的高弹性能，可显著减小路面行车噪声，将其运用于城市道路中，对沿线居民日常工作、生活十分有益。

4 橡胶沥青在城市道路水泥路面改造施工中的应用实例

4.1 工程概况

本项目为某城市道路水泥路面改造工程，路面宽16 m。近几年随着交通轴载的增加，路面出现了不同程度的裂缝、错台、坑洞等病害。经检测，路段基层强度满足要求，因此，决定在对水泥路面病害进行处理的基础上，铺设4 cm AC-16橡胶粉沥青混凝土。

4.2 橡胶沥青混合料生产

本项目采用湿拌法进行橡胶沥青生产，配备高速搅拌机、溶胀罐，沥青混合物加热至180～190℃并溶胀60 min，再生产橡胶粉沥青混合料。本项目原材料选用如下：90#道路石油基质沥青；40目橡胶粉；粗集料采用破碎机轧制的石灰石；细集料采用石灰岩机制砂；填料采用石灰岩磨细后得到的矿粉。经检测，橡胶粉技术指标符合表1、表2的要求。拌和机4#料仓（11～19 mm）、3#料仓（6～11 mm）、2#料仓（3～6 mm）、1#料仓（0～3 mm）和矿粉的合成比例为22∶30∶22∶20∶6，最佳油石比5.9%。

表1 路用废胎橡胶粉的物理技术指标

表2 路用废胎胶粉的化学技术指标

4.3 橡胶沥青混合料施工应用要点

4.3.1 摊铺碾压施工方法

本项目的橡胶粉沥青混合料运输、摊铺、碾压工艺，与普通改性沥青混合料相同。在实际施工过程中，摊铺速度控制在3 m/min，摊铺、初压以及终压温度分别为160℃、155℃、≥90℃[7]。

初压选用12 t振动双钢轮压路机，采用高频低振碾压方法，碾压2遍；复压选用30 t胶轮压路机，碾压4遍；终压选用12 t钢轮压路机，采用静压方法，碾压2遍，要求路面无明显轮迹。完成橡胶沥青路面施工后，路面温度降至50℃，方可开放交通。

4.3.2 施工过程控制要点

1）橡胶沥青混合料的黏度较大，容易产生拖痕，摊铺前必须精确调整摊铺机熨平板。

2）橡胶粉沥青混合料弹性表达，与普通沥青混合料相比压实难度较大，因此，本项目选用大吨位轮胎压路机+高频振动压路机，通过组合碾压达到既定的压实目标。

3）橡胶粉沥青混合料运输至施工现场温度约160～170℃，完成摊铺作业后，混合料的温度较高，压路机碾压作业中容易带起混合料，沥青再次掉在路面上出现油斑。对此，必须加强初压阶段黏轮温度控制，并使用拖把蘸隔离液擦拭轮胎，以免出现黏轮的情况[8]。

5 结语

综上所述，橡胶沥青作为一种新型道路建筑材料，在城市道路改造中得到了推广运用，此类材料实现了废弃轮胎的再次利用，在路用性能、环保效益以及成本投入方面表现均较好。橡胶沥青混合料施工过程中，应合理选择原材料，科学开展橡胶沥青混合料生产工作，在整个摊铺、碾压过程中，严格控制施工速度与温度，保证路面性能满足要求。