橡胶沥青在道路工程中的作用论文_龚超

橡胶沥青在道路工程中的作用论文_龚超

武汉市园林建筑工程公司 武汉市 430050

摘要:橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。

关键词:病害道路;工程橡胶;沥青轮胎

一、路面病害对道路工程产生的危害

近年来,我国的道路工程建设十分迅速。但是,随着一条条道路的建成并投入运营,沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。目前,沥青混凝土路面最常见的早期病害有:裂缝、水破坏。松散、泛油、推移、车辙等,这些病害基本上也是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。车辙现象使路面产生永久性变形累计形成的带状凹槽,降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于车辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故;裂缝现象产生后路面水下浸泡路面结构层,降低路面承载力,使沥青粘附性减少,从而导致沥青混合料强度、劲度减小,并使沥青从集料表面剥落;在雨季,路面裂缝中的自在水,在行车荷载的作用下,会产生相当大的动水压力,压力水不断冲刷基层材料中的细料,细料浆被逐渐压挤出裂缝,形成沥青面层裂缝处的唧浆,细料浆一旦被挤出,沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象,同时在裂缝的两侧引起新的裂缝,导致路面裂缝两侧破碎,并逐渐引发路面大面积损坏。而沉陷、坑槽等现象引起路基不均匀沉降,使路面产生沉陷,形成跳车。这些沥青路面的病害现象对行车安全存在严重的隐患。可以说,沥青混凝土路面的质量病害,已经越来越受社会各界的关注,作为施工方,我们应该加强控制、严格管理并寻找适宜的方法进行改善,不断提高沥青混合料的科技含量。只有合理地选择混凝土面层的结构形式,改进沥青混凝土路面的使用质量,才能达到提高经济和社会的效益。

二、橡胶沥青对路面病害的改善及优缺点分析

橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。

橡胶沥青的运用呈现出对传统沥青很好的改良效果,有以下一些优点:减轻病害现象的产生。有较高粘度,混合料油膜较厚而不会析漏或泛油。抗变形能力增强,并具有更好的封水性能;在高温下有较大的弹性和恢复性。从而使车辆行驶的舒适性和安全性都得到改善;提高道路耐久性;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;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;提高行车安全性,因为橡胶中的炭黑能够使路面长期黑,与标线对比度高。

对于高速公路来说水侵害仍然是高速公路早期破坏的重要问题,水损害的发生大大缩短了高速公路的使用寿命。我国对高速公路基层防水层的性能指标尚未做出明确规定,而常规的透层加封层的做法不能有效解决高速公路基层的防水问题,特别是不能有效解决高速公路在经营期的防水问题。据研究实验表明,橡胶沥青材料在道路铺设中的应用,可以大大的改善这一状况。橡胶沥青用量较大从而在路面上会形成大约3mm厚度的沥青膜,完全可以防止雨水的向下渗透,对路基起到保护作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,在上面摊铺沥青混合料时,橡胶沥青应力吸收层顶部的橡胶沥青会二次熔化,经路面压实后会充分填充其面层混合料底部的缝隙,从而排除了层间存水的可能,起到防止水损坏的作用,可以使路面防水层性能大大提升,从而使路面使用寿命提高1-3倍。

并且橡胶沥青技术所具有的环保降噪概念,对于城市道路具有非凡的意义。通过SBS改性沥青和橡胶沥青行车噪音的检测结果发现,在汽车行驶速度50-60 km/h的条件下,橡胶沥青混凝土比SBS改性沥青混凝土平均降低4-6 dB,而且速度越快,噪音降低越明显。这对于道路附近的居民是一个福音,也体现了政府在市政建设中的人性化。

橡胶沥青很有用,但是也不能解决所有路面问题,橡胶沥青必须适当地选择、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;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;由于级配较粗、胶结料较稠,橡胶沥青混合料较难进行手工作业;如果橡胶沥青生产后超过24小时未用,有可能不能使用,因为胶粉溶解在沥青中的量太大,粘度不能满足要求,需要再另加胶粉以满足规范要求;对于偏远地区的碎石封层,附近可能没有拌和站,无法加热集料或者预裹。

三、橡胶沥青的使用有利于改善城市生态环境

我国处在社会经济迅速发展的时期,交通量增长迅速,再加上部分地区气候环境相对恶劣,夏季炎热冬季寒冷,道路早期破坏现象普遍,道路事业处在严峻的考验中,道路的使用性能需要改善和提高。而同时,在我国废旧轮胎处理方式为传统的堆放、填满、焚烧造成极为严重的环境污染问题,占用土地资源、滋生蚊虫、传播疾病。而目前常用的处理方式只要是生产胶粉、再生胎和土法炼油,其中再生胎由于脱硫工艺造成极大的污染、能耗高,被国家限制,土法炼油也由于污染严重被国家严令禁止。城市的生态环境要求及道路交通事业发展要求急需我们寻找出一种可以循环利用资源、保护生态环境、高效节约的道路材料。在废旧轮胎中含有大量的SBR、天然橡胶等多种高分子聚合物以及碳黑、抗氧化剂、填料、处理油等许多有益于改善沥青性能的材料。如果能利用废旧轮胎来改善沥青的性能,这不论对提高沥青路面的使用性能、降低造价还是在节约社会资源和环境保护方面都有着巨大的社会意义和经济价值。

橡胶沥青的使用可以有效利用废轮胎,能够产生很大的社会效益;减轻轮胎堆放压力.主要的效益是将新产生的废轮胎进行第二次应用。近年来,随着我国汽车工业的兴起,废旧轮胎的产生量以每年两位数速度增长。由于轮胎具有很强的抗热、抗机械性,将它埋在上地里,100年也不会分解腐烂;若长期露天存放,不但占用土地,而且会产生大量有毒有害气体。这些废旧轮胎被称为“黑色污染”,是国际公认的影响环境而必须处理的固体废弃物。橡胶沥青铺筑路面提供了一种利用废橡胶的“增值”的方法,橡胶增强了路面全寿命的性能,使纳税人和行车人长期受益。经过估算,橡胶沥青断级配混合料每25mm厚度每车道公里用掉大约620个轮胎,或者说每吨断级配混合料消耗大约2个轮胎。橡胶沥青作为一种新型的道路材料主要以普通基质沥青和废旧轮胎橡胶粉为主要原料,有效地解决了国内废旧轮胎污染问题。而橡胶沥青材料的应用,将废旧的轮胎再次回收利用变废为宝。如果该材料得到广泛的推广和应用,不仅有利于环境保护,节约自然资源。

参考文献:

[1]倪晓云.建设资源节约型社会的重要途径一废旧轮胎资源的循环利用

[2]公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004).人民交通出版社

[3]黄元文.轮胎橡胶粉改性沥青路用性能及应用研究. 同济大学

[4]黄文旭.李美江、路凯翼橡胶沥青及混凝土应用成套技术. 人民交通出版社

论文作者:龚超

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/15

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