摘要：為(wei) 了保護環境，節約資源，研究與(yu) 應用橡膠瀝青具有重要意義(yi) 。試驗結果表明，橡膠瀝青具有良好的高溫穩定性，低溫柔韌性以及粘附性等性能。采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，其性能符合現行瀝青路麵技術規範的要求，故橡膠瀝青完全可以取代SBS改性瀝青。

　　關(guan) 鍵詞：瀝青路麵；橡膠瀝青，SMA

　　1. 引言

　　瀝青瑪蹄脂碎石（Stone Mastic Asphalt,簡稱SMA）路麵，自引進我國以來已經有十多年的曆史，得到了廣泛的研究與(yu) 應用。大量的實踐表明，SMA路麵具有很多優(you) 點，其突出的表現為(wei) 高溫下具有良好的抗車轍性能，低溫下又有良好的抗裂性；由於(yu) 所含粗集料多，路麵表麵粗糙而具有良好的抗滑性；因為(wei) 所含瀝青結合料多，路麵又有良好的耐久性。因此SMA在很多高速公路麵層以及城市道路鋪築得到廣泛應用。

　　德國發明SMA路麵，由於(yu) 其所處緯度高，夏天氣溫偏低，因此德國鋪築SMA路麵常采用普通瀝青,並一定需要使用粘度較高的改性瀝青。該技術引進我國以後，開始也按照德國規範使用普通瀝青，由於(yu) 瀝青用量較大，結果造成嚴(yan) 重泛油。經過大量室內(nei) 外試驗和實踐，針對我國大部分地區氣溫較高，尤其夏天十分炎熱的氣候條件，鋪築SMA路麵必須采用粘度較高的改性瀝青，現在已經形成鋪築SMA路麵幾乎全部使用SBS改性瀝青的局麵。由於(yu) 同時需要使用纖維材料，這樣使路麵成本大為(wei) 提高。

　　采用橡膠瀝青鋪築開級配瀝青路麵，不僅(jin) 在美國等國家已經得到廣泛應用，而且在近幾年來，在我國也開展了研究與(yu) 應用，路用效果良好。能否采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，以便降低成本，節約資源，保護環境，是值得研究的瀝青路麵技術重要課題。

　　2. 橡膠瀝青的製備與(yu) 性能

　　2.1 橡膠瀝青的製備

　　製備橡膠瀝青的工藝比較簡單，將30目左右的輪胎膠粉加入160℃的熱瀝青中，然後升溫至180-190℃高溫，在機械持續攪拌下保溫1小時左右，即可製備成橡膠瀝青。

　　目前國內(nei) 已經研製出現代化的橡膠瀝青生產(chan) 設備，這種設備具有以下特點：①具有快速升溫係統，能夠在短短20秒內(nei) 即可將基質瀝青從(cong) 160℃提高到190℃，大大縮短了瀝青的加熱時間，從(cong) 而有效地避免了瀝青在加熱升溫過程中的老化；② 具有高速剪切預拌係統，使橡膠瀝青在罐內(nei) 產(chan) 生對流、翻滾，得以攪拌充分均勻；③具有的自動控製係統，稱量精確，連續上料，工作可靠，有效地保證橡膠瀝青的質量。

　　實踐與(yu) 經驗告訴我們(men) ,為(wei) 了修築質量良好的橡膠瀝青路麵,一定不能貪圖便宜,采用那些沒有生產(chan) 資質,沒有良好生產(chan) 設備的承包商來生產(chan) 橡膠瀝青。

　　2.2 橡膠瀝青的性能

　　2.2.1 膠粉的摻加劑量

　　膠粉的劑量對橡膠瀝青的性能有著重要的影響，美國規範要求，膠粉劑量必須大於(yu) 15%。因此目前很多鋪築橡膠瀝青路麵，都是采用美國亞(ya) 利桑那州、加利福尼亞(ya) 州等推出的所謂間斷級配橡膠瀝青混合料，即AR-AC型，其特點是集料級配為(wei) 粗級配，粗集料多，細集料少，不用或者少用礦粉，集料之間的空隙用高劑量、高粘度的橡膠瀝青所填充，形成密實結構，空隙率可控製在3%～5%範圍。為(wei) 了獲得高粘度的橡膠瀝青，所以美國要求采用較高膠粉劑量，通常都在20%以上。

　　采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，其集料級配與(yu) AR-AC的區別主要在於(yu) 要用較多的礦粉，如果所用的結合料也是高粘度的橡膠瀝青，則拌和時勢必幹澀，以至無法拌和。因此用於(yu) 拌製SMA混合料的橡膠瀝青添加的膠粉劑量無需那麽(me) 高，本研究采用外加15%的劑量，基質瀝青為(wei) 70號。

　　2.2.2 橡膠瀝青的主要性能

　　製備而成的橡膠瀝青,其常規技術性能列於(yu) 表1，作為(wei) 比較表1中還列有SBS改性瀝青的基本性能。由表1可見，橡膠瀝青的性能比基質瀝青有了明顯改善，主要表現在高溫穩定性與(yu) 低溫柔軟性方麵有了大幅提高，但是與(yu) SBS改性瀝青相比較，其軟化點要低一點，但實際粘度基本相當。

　　瀝青是溫度敏感性材料，從(cong) 道路使用要求出發，希望瀝青材料性能隨溫度變化越小越好。車頂瀝青材料在不同溫度下的針入度，計算得針入度敏感性係數A，針入度質數PI，當量軟化點T800, 當量脆點T1.2，以及塑性溫度範圍T800-T1.2，根據這些指標可以評價(jia) 瀝青材料的溫度敏感性。

　　瀝青是溫度敏感性材料，從(cong) 道路使用要求出發，希望瀝青材料性能隨溫度變化越小越好。車頂瀝青材料在不同溫度下的針入度，計算得針入度敏感性係數，針入度質數PI，當量軟化點T800, 當量脆點T1.2，以及塑性溫度範圍T800-T1.2，根據這些指標可以評價(jia) 瀝青材料的溫度敏感性。

　　由表2可見，與(yu) 基質瀝青相比，橡膠瀝青的針入度係數A值降低，這表明橡膠瀝青的溫度穩定性提高，對溫度的變化不那麽(me) 敏感。當量軟化點上升，脆點降低，材料的塑性溫度範圍從(cong) 60.3℃擴大到81℃，橡膠瀝青的性能明顯得到改善。

　　橡膠瀝青性能改善還有一個(ge) 明顯的特征，就是與(yu) 石料的粘附性大為(wei) 提高。表3是基質瀝青與(yu) 橡膠瀝青與(yu) 酸性岩石砂岩和花崗岩，采用水煮法試驗的結果。顯然橡膠瀝青與(yu) 碎石的粘附性都非常好，而且碎石表麵的瀝青膜比較後，經計算約可達到12～15，而一般瀝青的再碎石表麵的膜厚僅(jin) 為(wei) 8左右。因此橡膠瀝青混合料的用油量要比一般瀝青混合料要多的多。

　　1. 橡膠瀝青SMA混合料的性能

　　3.1橡膠瀝青SMA混合料設計

　　橡膠瀝青SMA混合料用作路麵上麵層，集料要求堅硬，耐磨，以保證路麵具有良好的抗滑性，為(wei) 此粗集料采用輝綠岩軋製的碎石。細集料采用石灰岩碎石。

　　橡膠瀝青SMA混合料更大粒徑為(wei) 13.2mm，集料級配采用現行規範級配的中值，作為(wei) 與(yu) AR-AC級配相比較，將其級配列於(yu) 表4中。

　　顯然，如前所述，我國的SMA混合料級配，雖然粗集料比例比較高，但是它含有高達10%的礦粉，而美國的間斷級配橡膠瀝青混合料，幾乎全部是粗集料，基本上沒有細集料，也就是所謂斷開的級配，而且幾乎不用礦粉，這是AR-SMA-13與(yu) AR-AC-13兩(liang) 者的更大區別。

　　橡膠瀝青SMA混合料結合料用量，首先也是通過馬歇爾試驗，同時通過不同瀝青用量下的析漏試驗與(yu) 飛散試驗確定其上下限。這裏不詳細介紹詳細的試驗過程，這裏要說明的是橡膠瀝青SMA混合料不同於(yu) SBS改性瀝青SMA混合料，其瀝青用量的範圍比較大，下限為(wei) 5.5%，上限則高達7.0%，結合馬歇爾試件的體(ti) 積指標，也就是空隙率按4%控製要求，確定更佳橡膠瀝青用量為(wei) 6.3%。

　　需要特別說明的是，采用橡膠瀝青拌製SMA混合料，不需要添加纖維做穩定劑，這就大大節省工程成本，也是與(yu) SBS改性瀝青SMA路麵不同之處。

　　3.2橡膠瀝青SMA混合料主要性能

　　橡膠瀝青能否用於(yu) 拌製SMA混合料，其關(guan) 鍵在於(yu) 考察其混合料的性能是否能滿足現行規範的技術指標要求。在現行瀝青路麵施工技術規範中，作為(wei) SMA 混合料，其主要的技術

指標為(wei) 動穩定度DS，這是反映材料高溫穩定的抗車轍能力的主要指標，另一個(ge) 指標為(wei) 凍融劈裂強度比，它反映材料抗水性能，也在一定程度上反映材料的低溫性能。現將試驗結果匯

　　總列於(yu) 表5中。作為(wei) 比較同時列出SBS改性瀝青SMA混合料的相應試驗結果。

　　由表5所列數據可以看出，利用橡膠瀝青拌製的SMA混合料，其性能完全符合現行瀝青路麵施工技術規範要求，與(yu) SBS改性瀝青SMA混合料相比，性能處於(yu) 同一水平。換句話說，鋪築SMA路麵完全可以采用橡膠瀝青來取代SBS改性瀝青。

　　3.3 橡膠瀝青SMA路麵的施工

　　橡膠瀝青SMA混合料施工與(yu) 常規瀝青路麵施工沒有太大區別，其更主要的特點是，橡膠瀝青因為(wei) 粘度高，加熱溫度要求比SBS改性瀝青高出10度，即達到180～190℃。拌和溫度同樣也要求比較高，因而能耗較大,攤鋪時煙霧比較大（見圖1）。近年來通過在橡膠瀝青中添加溫拌劑，可以有效地將施工溫度將下來，大約可以降低施工溫度20℃左右，無論混合料拌和還是攤鋪，就不再出現嚴(yan) 重的煙霧，表明橡膠瀝青技術又有了新的進步。

　　通過對現場橡膠瀝青SMA路麵的檢測，其平均構造深度達到1.01mm，表麵構造紋理豐(feng) 富，具有良好的抗滑性。壓實度達到要求，經現場測進行滲水試驗，32個(ge) 測點中僅(jin) 有2個(ge) 有滲水現象，合格率達到94%。經幾年的運營，至今狀態良好，表明采用橡膠瀝青鋪築的SMA 路麵具有長久的使用壽命。

　　1. 采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵的經濟性

　　采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，與(yu) 采用SBS改性瀝青相比較，應該說有著顯著的經濟性。目前70號瀝青的價(jia) 格約為(wei) 4200元/噸，30目膠粉的價(jia) 格約為(wei) 2800元/噸。1噸瀝青添加150公斤膠粉，計價(jia) 420元，加上加工費800元，這樣折合每噸橡膠瀝青成本為(wei) 4710元/噸。目前SBS改性瀝青出廠價(jia) 約為(wei) 5750元/噸。可見采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，單就瀝青成本就可以降低1000元/噸。如果鋪築10公裏6車道高速公路路麵，厚度為(wei) 4cm ,估計可以節約成本180萬(wan) 元，這裏還未計入不需要使用纖維的費用在內(nei) ，如果計入則可節約200萬(wan) 元之多。另外使用橡膠瀝青路麵由於(yu) 使用壽命能明顯延長，故其經濟性是不言而喻的。

　　2. 結論（1） 廢舊輪胎用於(yu) 瀝青改性,有利於(yu) 節約資源,保護環境,因而廢舊輪胎的利用具有重要的社會(hui) 意義(yi) 和環境保護意義(yi) 。

　　（2） 廢舊輪胎膠粉加入瀝青中，能有效地提高瀝青的高溫穩定性和低溫抗裂性，以及與(yu) 酸性岩石的粘附性。

　　（3） 采用橡膠瀝青拌製SMA混合料，無論高溫抗車轍性能，還是抗水損害性能，均能滿足現行瀝青路麵施工技術規範的要求，因而從(cong) 路用要求出發采用橡膠瀝青完全可以取代SBS改性瀝青。

　　（4） 采用橡膠瀝青鋪築SMA路麵，與(yu) 使用SBS改性瀝青相比，可以節約成本，因而具有良好的經濟性。

　　（5） 為(wei) 了克服橡膠瀝青施工能耗高、煙霧大的缺點，在橡膠瀝青中添加溫拌劑將是有效的可行技術措施，是橡膠瀝青技術的發展方向。

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