膠粉改性瀝青混合料性能探究.doc

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1、膠粉改性瀝青混合料性能探究【摘要】膠粉改性瀝青路面具有比普通瀝青路面較長的使用壽命，使用壽命長意味著養(yǎng)護費用減少，養(yǎng)護維修引起的道路中斷減少，用戶延誤減少，施工引起的道路周邊環(huán)境破壞減少。【關鍵詞】膠粉改性瀝青；膠粉改性瀝青混合料；1研究目的和意義當前我國高等級公路骨架網(wǎng)絡迅速發(fā)展，其中絕大部分是瀝青路面，這是由于瀝青路面具有良好的行車舒適性和優(yōu)異的使用性能，而且建設速度快，維修方便。與此同時，我國公路運輸?shù)某d現(xiàn)象也已經(jīng)發(fā)展到非常嚴重的程度，貨運車輛的輪載普遍超標。加上近十來年的氣候變暖趨勢，高速行車驅(qū)動的巨

2、大的動水壓力，路面行車作用呈現(xiàn)高溫、高荷載和高動水壓力的三高趨勢。對路面材料尤其是直接承受荷載的瀝青混凝土面層材料提出越來越髙的要求。路面早期損壞（初期損壞）較大面積地岀現(xiàn)在不少近年建成通車的高等級公路上，而主要型式幾乎都是面層水穩(wěn)定類和高溫穩(wěn)定類病害。如何提高瀝青混凝土材料的對高溫和水的穩(wěn)定性，是當前路面材料研究的熱點。改性瀝青和纖維類材料的添加在一些特殊工程中取得了比較明顯的效果，但是，其高昂的成本嚴重限制了推廣使用。膠粉改性瀝青的突出優(yōu)點是可以“變廢為寶”，在處理廢舊輪胎、保護環(huán)境的同時提高改善瀝青及瀝青

3、混合料的路用性能，增強瀝青路面的使用性能和耐久性，長期以來是國內(nèi)外研究的熱點問題。近年來，膠粉改性瀝青技術(shù)有了新的發(fā)展，主要是通過高速剪切工藝和化學助劑來提高改性效果，增強膠粉改性瀝青的路用性能，從以前的處理廢物為主逐漸轉(zhuǎn)變到以增強改性性能為主。目前，廢膠粉的價格遠低于SBS,利用廢膠粉替代價格昂貴的SBS作瀝青改性劑是一種既經(jīng)濟實用又簡單有效的方法，不僅可以降低修路的成本，還可以充分利用資源，變廢為寶，消除“黑色污染”。因此，我國修建高速或高等級公路及維修公路采用膠粉改性瀝青，具有良好的發(fā)展前景，對膠粉改性瀝

4、青及瀝青混合料路用性能進行研究具有突出的現(xiàn)實意義和深遠的社會意義。對我國構(gòu)建“資源節(jié)約型”、“環(huán)境友好型”交通發(fā)展模式也具有重要意義。2國內(nèi)外研究與應用現(xiàn)狀用廢膠粉改性瀝青基本上能達到用膠粉改性瀝青的效果。不僅能提高瀝青的高溫穩(wěn)定性和低溫柔性，還可以增加瀝青與礦料的粘附性、提高瀝青混合料路面防滑性和耐磨性。1992年，美國成功地開發(fā)了含16%廢膠粉的改性瀝青。改性后，其粘性增加，溫度敏感性降低，彈性恢復和抗老化性能提高。由于硫化膠粉已摻有各種穩(wěn)定劑（包括抗氧劑、硫化劑、炭黑和氧化鋅等)，更有利于提高瀝青與礦料的

5、吸附性和耐侵蝕性。目前，美國鋪設的廢膠粉改性瀝青路面已達到1.1萬公里。這種路面的熱穩(wěn)定性能和防凍性能都比較好，并可減少維修費用。日本自1952年在東京都祝天橋附近首先用NR膠粉改性瀝青鋪筑試驗路以來，改性道路瀝青的研究及應用迅速發(fā)展。日本東洋橡膠公司和鹿島道路公司共同研究發(fā)現(xiàn)，將3%?5%的廢舊輪胎粉加入瀝青后，具有以下優(yōu)越性能：(1)即使在很低的溫度下，路面仍具有一定的彈性，因此，車輛行駛時車輪即可破壞掉路面上結(jié)的冰層，從而抑制路面結(jié)冰；(2)增大輪胎與路面之間的滑動阻力；(3)降低車輛的行駛噪聲；(4)提

6、高路面的耐磨性能。俄羅斯伏爾加格勒公路交通部門將廢輪胎膠粒用于鋪設路面可有效地預防冬季因路面結(jié)冰而發(fā)生交通事故，具體做法是在用瀝青攤鋪路面后，在其快干時撒一層廢輪胎膠粒，冬季路面的冰塊容易被壓碎，車輛行駛就不會因為打滑而發(fā)生沖撞事故。國外20多年的膠粉瀝青使用經(jīng)驗表明，對于重交通瀝青路面膠粉改性瀝青比普通瀝青具有抗變形、低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、抗車轍和耐疲勞性的明顯優(yōu)勢。與國外相比，我國對廢橡膠改性瀝青用于公路的研究起步稍晚，始于20世紀80年代。80年代初，由于國產(chǎn)多蠟瀝青的性能不良，瀝青改性劑匱乏，同濟大學

7、率先與幾個省市合作開展了廢橡膠粉改性瀝青的研究。2001?2003年，由交通部設立，交通部公路科學研究所與同濟大學、山東省交通科學研究所等單位合作承擔了交通部西部交通建設科研項目“廢舊橡膠粉用于筑路的技術(shù)研究”，該項目對橡膠粉在瀝青混合料中的作用機理以及橡膠瀝青、橡膠瀝青混合料的力學特性和路用性能進行了試驗研究，結(jié)合我國實際，初步提出了路用橡膠粉及橡膠粉改性瀝青的技術(shù)標準、橡膠粉瀝青混合料設計方法及技術(shù)標準建議稿。結(jié)合室內(nèi)試驗研究結(jié)果，在華南地區(qū)、西南地區(qū)、輕冰凍地區(qū)等三個氣候片區(qū)修筑總長近30公里的試驗路和實

8、體工程。試驗路施工有干法和濕法兩種工藝，到目前為止應用效果良好。天津市于2003年至2006年已鋪設85公里膠粉改性瀝青試驗路段，應用在高速公路、快速路和城市主干道等。鑒于對用廢輪胎膠粉改性瀝青修筑的公路試驗路段檢測，認為其對于減少光線的反射和路面裂縫及提高路面的熱穩(wěn)定性能等均有良好的效果。橡膠粉改性瀝青在公路上的主要用途，一是用來拌制瀝青混合料，鋪筑瀝青路面的上面層，以全面提高路面的