橡膠瀝青工程應(yīng)用課件

目

錄

簡介

工程實(shí)施重點(diǎn)案例

工程實(shí)施感受和認(rèn)識(shí)

制約因素及解決

結(jié)語2023/9/191簡

介1、橡膠瀝青技術(shù)在國內(nèi)研究應(yīng)用已十年有余，取得了一定成績，但至今未達(dá)到預(yù)期的推廣效果；2、針對橡膠瀝青技術(shù)推廣應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些問題，為確保該技術(shù)得到更有效的應(yīng)用，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院形成了以北京科路泰技術(shù)有限公司為主體的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施平臺(tái)，具體負(fù)責(zé)包括橡膠瀝青在內(nèi)的路用新材料的推廣應(yīng)用。2023/9/192截至目前，北京科路泰技術(shù)有限公司已完成了包括北京八達(dá)嶺高速、長安街大修、山西忻阜

高速等在內(nèi)的三十余個(gè)工程項(xiàng)目，鋪筑橡膠瀝青

路面400余萬平米，應(yīng)力吸收層200余萬平米。項(xiàng)

目涉及不同的公路類型和結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)向吉林、湖北兩省成功輸出橡膠瀝青成套技術(shù)裝備，有力

地推動(dòng)了橡膠瀝青在當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。簡

介2023/9/193簡

介2023/9/194簡

介2023/9/195

八達(dá)嶺高速公路，現(xiàn)為京藏高速公路，建成于1996年，是北京西北方向的國道主干線，來自山東、河北以及內(nèi)

蒙古的貨運(yùn)車輛大部分都選擇通過八達(dá)嶺高速進(jìn)入北京，交通量大、交通荷載組成復(fù)雜，為提高道路服務(wù)水平，

2009年對北安河至西關(guān)環(huán)島段共計(jì)16.5km的路面進(jìn)行大

修。2023/9/196工程實(shí)施案例1——八達(dá)嶺高速公路大修工程維修方案

對現(xiàn)況路面進(jìn)行5cm熱再生處理，整斷面加鋪4cm橡膠瀝青混合料面層。舊路面4cmAR-SMA135cmRAP熱再生2023/9/197橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)

本工程用AH70#+23%（外摻）40目廢胎膠粉，技術(shù)要求如表所示，符合部頒指南的技術(shù)要求。項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)180℃旋轉(zhuǎn)黏度（Pa·s）2.5～4.025℃針入度（0.1mm)30～70軟化點(diǎn)（℃)>65彈性恢復(fù)（%）>605℃延度（cm）>5薄膜烘箱老化后質(zhì)量損失（%）<0.225℃針入度比（%）>805℃延度比（%）>402023/9/198混合料級配篩孔(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率(%)10090~10056~6621~3116~2411~199~168~138~127~112023/9/199混合料性能（油石比6.4%）2023/9/1910試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量要求試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）大于30005482T0719-2000浸水馬歇爾試驗(yàn)（%）不小于80%81.8T0709-2000凍融劈裂試驗(yàn)（%）不小于80%80.9T0729-2000謝倫堡析漏試驗(yàn)（%）不大于0.1%0.09T0732-2000肯塔堡飛散試驗(yàn)（%）不大于15%（20℃）6.2T0733-2000滲水系數(shù)（ml/min）不大于80基本不滲水T0730-2000橡膠瀝青混凝土施工高溫拌和保溫運(yùn)輸高溫?cái)備伕邷啬雺?023/9/1911使用情況經(jīng)過兩年的運(yùn)行，八達(dá)嶺總體路況良好。為此在

2011年八達(dá)嶺高速公路西關(guān)環(huán)島至居庸關(guān)段大修工程中再次使用橡膠瀝青，目前工程已經(jīng)結(jié)束。正在建設(shè)中的京包高速公路也已確定使用橡膠瀝青鋪筑應(yīng)力吸收層和表面層。2023/9/1912

2009年橡膠瀝青技術(shù)在被喻為“中華第一街”的長安街上進(jìn)行示范，是長安街大修5項(xiàng)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”示范技術(shù)之一。項(xiàng)目經(jīng)歷了國慶閱兵式的考驗(yàn)，其社會(huì)影響力深遠(yuǎn)。

長安街交通量大，約15萬輛/日，其中公交車大約為7000輛/日，公交車實(shí)際荷載超出現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，京華

BK6111CNG、黃海DD6181S02等公交車輛的實(shí)際接地壓強(qiáng)最高值達(dá)到1.0MPa。2023/9/1913工程實(shí)施案例2——長安街大修工程2023/9/1914維修概況2023/9/1915長安街主路瀝青表面層和底面層間全部采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，人民大會(huì)堂前主路表面層采用4cm ARAC-13橡膠瀝青混凝土，建國門外大街南側(cè)輔路約2.2公里表面層采用4cm ARAC-13溫拌橡膠瀝青混凝土?；旌狭霞壟?(ARAC-13)篩孔(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率

(%)10097.5±2.558.2±430.0±224.0±319.2±315.5±312.4±310.0±38.0±12023/9/1916檢驗(yàn)項(xiàng)目單位ARAC-13技術(shù)要求試驗(yàn)方法車轍試驗(yàn)(60℃)動(dòng)穩(wěn)定度次/mm3479>3000T0719凍融劈裂殘留強(qiáng)度比%80.7>80T0729低溫彎曲試驗(yàn)(-10℃)破壞應(yīng)變*10-6(1/s)2643>2500T07152023/9/1917ARAC-13配合比檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表混合料性能(油石比6.3%)ARAC-13馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)表指標(biāo)空隙率（%）VFA（%）VMA（%）穩(wěn)定度（KN）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.5-4.570-85>14>7試驗(yàn)結(jié)果4.0676.0317.787.209年12月對長安街進(jìn)行噪音測試，在路面溫度-2～1℃，車速50km/h時(shí)，橡膠瀝青路面輪胎噪音連續(xù)等效A聲級，比相同路段低2.4～3.4 dBA。使用效果2023/9/1918忻阜高速屬國家交通運(yùn)輸部2007年首批確定的全國四項(xiàng)“高速公路科技示范工程”之一，是中國橡膠

瀝青筑路技術(shù)形成以來應(yīng)用規(guī)模最大的高速公路建設(shè)

工程，該工程氣候條件冬嚴(yán)寒夏酷熱，且大部分路段

處于海拔較高的山區(qū)，通行車輛以重載貨運(yùn)車輛為主，對路面結(jié)構(gòu)與材料的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量要求高。2023/9/1919工程實(shí)施案例3——山西忻阜高速公路混合料級配級配類型通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（％）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ARAC1697.580.958.830.022.917.513.410.37.96.0要求誤差的范圍+2.5～-4±4±4±2±3±3±3±3±3±12023/9/1920混合料性能（油石比5.6%）2023/9/1921檢驗(yàn)項(xiàng)目單位結(jié)果技術(shù)要求試驗(yàn)方法車轍試驗(yàn)(60℃)動(dòng)穩(wěn)定度次/mm5409>4000T0719相對變形（10cm厚）%2.2＜5T0719凍融劈裂強(qiáng)度比%87.8>80T0729殘留穩(wěn)定度%91.9>85T0709配合比檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)表指標(biāo)空隙率（%）VFA（%）VMA（%）穩(wěn)定度（KN）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.5-4.570-85>14>7試驗(yàn)結(jié)果4.272.6168.32023/9/1922應(yīng)用情況忻阜高速公路工期緊、任務(wù)重，橡膠瀝青生產(chǎn)經(jīng)常24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，極大地檢驗(yàn)了橡膠瀝青實(shí)施團(tuán)隊(duì)的組織管理水平和設(shè)備性能，該路于2010年9月底通車，受到多家媒體的關(guān)注。但因?yàn)楣て诰o張、晝夜施工、溫度低等不利因素，該工程的路用性能需進(jìn)行長期的跟蹤觀測。2023/9/1923長吉（北線）公路路線全長50余公里,為雙向4車道一級公路標(biāo)準(zhǔn),面層采用橡膠瀝青，由交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院提供技術(shù)及生產(chǎn)裝備。是橡膠瀝青筑路技術(shù)在吉林省內(nèi)第一次規(guī)?；瘧?yīng)用，在原材料選擇、混合料配合比設(shè)計(jì)、橡膠瀝青生產(chǎn)、橡膠瀝青混合料拌和、攤鋪及碾壓等方面積累了成功的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)，充分結(jié)合了吉林省地方材料特點(diǎn)與施工技術(shù)水平。2023/9/1924工程實(shí)施案例4——吉林長吉（北線）公路混合料級配混合料類型通過下列篩孔（方孔篩mm）的質(zhì)量百分率（％）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ARAC1310097.364.2732.324.01813.711.710.68.6要求誤差的范圍+2.5～-4±4±2±3±3±3±3±2±12023/9/1925混合料性能（油石比6.8%）2023/9/1926檢驗(yàn)項(xiàng)目單位結(jié)果技術(shù)要求試驗(yàn)方法車轍試驗(yàn)次/mm2788>2500T0719相對變形（厚）%5.33＜10T0719凍融劈裂強(qiáng)度比%81.6>80T0729殘留穩(wěn)定度%96.3>85T0709配合比檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)表指標(biāo)空隙率（%）VFA（%）VMA（%）穩(wěn)定度（KN）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.5-4.570-85>14>7試驗(yàn)結(jié)果5.77519.79.1工程實(shí)施感受和認(rèn)識(shí)2023/9/19271、目前橡膠瀝青的推廣應(yīng)用不再是單純的技術(shù)問題，更是實(shí)施問題。橡膠瀝青現(xiàn)場生產(chǎn)是一個(gè)包括材料選擇與組織、設(shè)備管理、工程管理等在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響工程的實(shí)施，從而影響該技術(shù)的推廣。2023/9/19282、成品橡膠瀝青是對現(xiàn)場生產(chǎn)橡膠瀝青的一種補(bǔ)充，集中式的生產(chǎn)大大降低了組織管理的難度，可有效降低生產(chǎn)成本。但橡膠瀝青高溫運(yùn)輸存儲(chǔ)過程中的離析和膠粉顆粒的降解目前尚無有效的解決方法，真正意義上的長期存儲(chǔ)有難度，而且有二次加溫的可能，增加用戶燃料成本。2023/9/19293、橡膠瀝青存儲(chǔ)不僅是技術(shù)問題，更是經(jīng)濟(jì)問題。常溫下可長期存儲(chǔ)，只是再次升溫成本過高，高溫存儲(chǔ)指標(biāo)衰減，需二次加工。2023/9/19304、按照氣候分區(qū)和基質(zhì)瀝青類型提出橡膠瀝青不同的技術(shù)指標(biāo)是合理的。同等膠粉摻量但不同標(biāo)號的基質(zhì)

瀝青所生產(chǎn)的橡膠瀝青指標(biāo)差別很大，通過不同標(biāo)號制

定不同技術(shù)指標(biāo)，可有效地控制橡膠瀝青及原材料質(zhì)量。2023/9/1931項(xiàng)目單位技術(shù)要求熱區(qū)溫區(qū)寒區(qū)基質(zhì)瀝青/50、70號70、90號90、110號針入度25℃0.1mm30-7040-8060-100軟化點(diǎn)(R﹠B)℃>65>58>50彈性恢復(fù)（25oC）%>60>55>50延度(5oC)cm>5>10>10旋轉(zhuǎn)粘度(180℃)Pa·s2.5-5.02.0-4.01.0-3.05、橡膠瀝青的反應(yīng)是一個(gè)包括溫度、時(shí)間、膠粉粒徑以及基質(zhì)瀝青種類等因素影響的復(fù)雜過程，不僅有

膠粉顆粒的溶脹，還有連接膠粉顆粒的凝膠體的形成。同時(shí)需注意的是橡膠瀝青混合料在高溫情況下同樣存

在反應(yīng)（發(fā)育）的過程，特殊情況下可能需要混合料高溫靜置反應(yīng)一段時(shí)間后方可使用。2023/9/193210分鐘2023/9/1960分鐘3340分鐘30分鐘2023/9/1960分鐘3460分鐘6、王旭東博士曾明確表示，在保證混合料高溫性能的前提下，油石比越大越有利于混合料的耐久性和抗開裂能力。使用過程中應(yīng)結(jié)合具體工程的特點(diǎn)以及實(shí)際施工水平，并應(yīng)考慮當(dāng)?shù)夭牧锨闆r來確定技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的混合料級配及油石比。2023/9/19357、橡膠瀝青混合料碾壓分為兩種形式（針對4-6cm厚面層）：（1）鋼輪壓路機(jī)碾壓：初壓與復(fù)壓采用13t以上鋼輪壓路機(jī)碾壓，初壓起振，高頻低幅，碾壓6遍左右，終壓采用11t振動(dòng)壓路機(jī)靜碾，嚴(yán)禁低溫碾壓。（

2

）鋼輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)聯(lián)合作業(yè)：初壓與復(fù)壓采用13t以上振動(dòng)壓路機(jī)和25t以上輪胎壓路機(jī)，工序?yàn)椋轰撦唹郝窓C(jī)靜碾1-2遍；輪胎壓路機(jī)2-3遍，鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓2遍。終壓采用11t 振動(dòng)壓路機(jī)靜碾。2023/9/1936鋼輪壓路機(jī)控制灑水2023/9/1937輪胎壓路機(jī)噴灑油水混合液高溫碾壓——合理控制碾壓溫度8、經(jīng)過長期的使用和觀測，橡膠瀝青的路用性能包括高低溫、抗疲勞、抗開裂等已得到充分驗(yàn)證。目前我們完成的幾十個(gè)工程項(xiàng)目，只有順義一條二級路單幅出現(xiàn)車轍問題，經(jīng)調(diào)查也是因?yàn)樵摲较蛴写罅亢颖笔铣d車集中碾壓所致。2023/9/1938部分大修工程因開放交通早，早期出現(xiàn)輕微車轍，但并未隨時(shí)間進(jìn)一步發(fā)展。在抗開裂方面，北京通州某二級路進(jìn)行了橡膠瀝青和普通瀝青的對比，使用5年后，

2km的8cm橡膠瀝青路面僅9條橫縫，而0.4km的12cm普通瀝青路面卻39條裂縫。2023/9/1939首都機(jī)場南線在鋪設(shè)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層和表面層后，至今使用四年無任何裂縫。2023/9/19北京通州某二級路通車五年后40北京首都機(jī)場南線通車四年使用狀況制約因素及解決2023/9/19411、廢胎膠粉質(zhì)量控制有難度；與再生膠行業(yè)爭貨源；稅收問題待解決；需行業(yè)共同推動(dòng)爭取國家政策。２、專用生產(chǎn)設(shè)備2023/9/