胶粉改性沥青知识讲解

1、废橡胶粉改性沥青应用与设计作者：发布于：2012-6-2712:35:59点击量：囹15一、名词解释1、胶粉沥青一一国际材料与测试协会标准ASTMD8-88中定义为采用15%以上橡胶粉粒的沥青改性材料，在美国一般比例为1822%,橡胶粉粒能全部通过10#筛，180200c温度下至少反应45min分钟；在沥青与橡胶充分熔胀，同时硫化橡胶粉粒还没有大面积降解前使用，改性后的胶结料还能显著体现硫化橡胶的特性。2、橡胶粉（CRM）一指轮胎橡胶经过粉碎形成的粉末，用于沥青改性的材料。3、小汽车轮胎小汽车、敞篷小车和轻型卡车的外直径小于660毫米的轮胎。4、卡车轮胎一卡车和公交车上用的外径大于660mm、

2、小于1520mm的轮胎。5、常温粉碎法一一将废橡胶轮胎在室温下或略高于室温的环境下进行粉碎的方法。常温粉碎法一般能够产生形状不规则的、表面积较大的颗粒，有利于和沥青的相互作用。6、冷冻粉碎法一一使用液氮来冷冻废橡胶轮胎，使得废轮胎变得易碎，然后用锤磨机来打碎这些冷冻橡胶的方法，这种方法能够生成表面积较小的光滑颗粒。7、脱硫橡胶一一粉碎后经过加温加压，或者掺加软化剂改变了橡胶材料性质。8、稀释剂一一轻质石油产品，做碎石封层时，在喷洒之前添加到橡胶沥青中，使橡胶沥青容易喷洒均匀，在没有引起橡胶沥青的性质较大改变之前挥发掉。因为轻质成分要挥发，所以稀释剂不用于拌制混合料的橡胶沥青中，也不推荐用于90

3、天内铺筑罩面的夹层中。9、废轮胎橡胶一一用过的汽车、卡车或者公交车的轮胎经加工得到的橡胶。生产过程中应排除不当轮胎料源，如实心轮胎、铲车轮胎、飞机轮胎和挖土机轮胎以及其他非汽车轮胎，这些材料的成分不适合橡胶沥青反应。10、应力吸收层（SAMI）一一一种碎石封层，用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面，然后立即撒布单一粒级的封层集料，再进行碾压，将集料嵌入沥青膜。其厚度通常介于5到15毫米之间，取决于覆盖骨料的尺寸。应力吸收层是一种表面处治，主要是用于恢复表层抗滑性能，封住裂缝，形成防水膜来减少表层的水渗入路面结构中。应力吸收层可用于路面保存、养护和局部维修。胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止下层开裂的

4、路基或路面的反射裂缝扩展至表面层，对于新建或改建的路面大大延长路面使用性能。11、粘度一一流体或者半流体抵抗流动的性质（剪切力），是橡胶沥青现场质量控制的指标。二、废胶粉改性沥青综述1、废胶粉改性沥青的发展废胶粉改性沥青从19世纪30年代就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜。在19世纪50年代，美国的刘易斯和博恩等进行了大规模的实验室研究评估。一些研究成果与雷克斯和帕克合作的橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年10月的公路”刊物上。1960年三月，在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨会。60年代和70年代，亚利桑那州查尔斯麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作，开发了胶粉沥青的湿法”生产（也称

5、为麦克唐纳法），开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等，并作为常用养护方法，特别是胶粉沥青碎石封层作为凤凰城道路的主要养护方案有效地使用了将近20年，直到交通量过大才改为薄层沥青混凝土罩面，后来又开发了胶粉沥青断级配混合料成功地替代了碎石封层。1975年加州运输部开始进行胶粉沥青碎石封层试验，取得很好的效果。1980年在加州斯托贝城用湿法”生产的胶粉沥青和密级配集料建设的路面建成，该项目是对一条极差的路面进行紧急维修，采用了路面加筋网和60毫米的密级配沥青混凝土以恢复结构承载力，其上为薄层（30mm）橡胶沥青混合料磨耗层。最早的三个项目都位于在冬天使用轮胎防滑链的高海拔的冰冻区”，证明胶粉

6、改性沥青混凝土路面有很好的抗磨耗和抗低温开裂性能。1983年瑞文多城建成的项目大大推动了应用粉胶改性沥青的进程，因采用沥青混凝土改造成本太高不能接受，所以采用了薄层橡胶沥青路面，这个项目设计了一系列13个试验段。试验段一直在进行跟踪监测，清楚地表明薄层胶粉改性沥青路面性能比普通沥青好，随后加州又建造了更多的胶粉改性沥青路面项目，继续研究比其他沥青路面薄的胶粉改性沥青路面性能。从1987年以后，加州每年新建一两个胶粉改性沥青路面项目，用于作路面表层，既有密级配也有开级配混合料，厚度范围从开级配最薄24mm到密级配最厚76mm。1992年3月加州运输部在这些研究项目的基础上发布了橡胶沥青断级配混合

7、料设计指南”，指南介绍了断级配橡胶沥青混合料相对于沥青混凝土在延缓结构裂缝和反射裂缝方面的等价关系，包括设置SAMI层和不设SAMI层的结构。这些等价关系经过证实后，收编在加州运输部柔性路面改建手册中，橡胶沥青断级配混合料在取代沥青混凝土时通常采用沥青混凝土厚度的一半。到了1995年，加州运输部建成的胶粉改性沥青路面项目超过100个，加州的市县建成了超过400个胶粉改性沥青路面项目。在设计和施工良好的情况下橡胶沥青材料能够表现出良好的性能，橡胶沥青路面与结构等价的普通路面相比，后续的损坏发展缓慢，所以在一些出现早期病害的路面中需要的养护费用大大降低。2、胶粉改性沥青的使用胶粉改性沥青可在各种沥

8、青路面结构中作为胶结料。对于热拌混合料，用于断级配和开级配混合料效果最好，特别是用于薄层表面（060mm）。最常用的喷洒方法是碎石封层，也称为应力吸收层，碎石封层主要用于养护和路面保存。胶粉沥青碎石封层也可以作为夹层使用，上面再用混合料罩面。适用普通沥青混凝土和表处的地方都能用胶粉改性沥青，而且抗裂性能、抗疲劳性能比普通沥青更好。在旧水泥路面或者旧沥青路面上做胶粉改性沥青薄层罩面效果更突出。断级配橡胶沥青混合料相对于普通沥青混凝土在延缓结构裂缝和反射裂缝方面有一定的等价关系，允许用一半厚度的断级配橡胶沥青混合料代替普通沥青混凝土。厚度减薄使得断级配橡胶沥青混合料可以用于垂直空间受限制的地方。温

9、度对于橡胶沥青混合料的压实很重要，因为橡胶沥青比普通沥青粘稠，一般需要较高的摊铺和压实温度。因为橡胶沥青断级配混合料一般用于铺筑薄层罩面，环境温度、下承层表面温度、风速对压实过程中罩面的温度有很大的影响，所以橡胶沥青摊铺应选择良好天气、干燥的环境，尽量避免在早春或者晚秋季节，另外雨天、环境温度或地表温度<13C?寒冷天气了也不适于胶粉改性沥青路面施工。当旧路面裂缝严重，宽度超过12.5mm,又没有交通量和弯沉数据等路面结构设计的基本数据的情况下，应谨慎使用，有些情况下可能需要在橡胶沥青罩面前加铺沥青混凝土或者应力吸收层，以满足路面强度要求。另外主要依靠手工作业的地方，或拌和站距离工地过远

10、，不能保证混合料摊铺及碾压温度的地方也不宜使用胶粉改性沥青。3、胶粉改性沥青的特点使用胶粉改性沥青比普通沥青工程性质明显改善。胶粉改性沥青可用于各种气候条件，在中温和高温下，胶粉改性沥青性能明显优于普通沥青，胶粉的掺入提高了胶结料稠度、提高了路面使用温度下的弹性恢复能力，降低了路面的温度敏感性。在低温性能不降低的情况下改善了抗车辙能力和抗疲劳性能。使废轮胎得到了增值的应用。表一、胶粉改性沥青的优缺点序号尤点缺点卜较高粘度，混合料油膜较厚而不会析漏或泛油温度要求更严，同时由于断级配混合料集料结构较粗，石料与石料接触，难以压实2生高温下有较大的弹性恢复性能有产生一些较难闻气味和空气质量问题3&qu

11、ot;高耐久性由于级配较粗、胶结料较稠，胶粉沥青混合料很难进行手工作业4提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝？反射裂缝抵抗能力生产后超过6小时未用，有可能使粘度不能满足要求而不能使用，需另加胶粉5,低温度敏感性对于碎石封层，可能需预先加热集料或预裹6胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂，从而？X高抗老化、亢氧化能力7提高抗车辙？永久变形？能力8茎低的路面养护费用9因为层厚减薄？，缩短施工时间10X为沥青膜较普通沥青厚，碎石封层卜碎石粘结更牢固11更用废料，节约了能源和自然资源12卜胶中的炭黑能够使路面长期保持黑色，与标线对比度高，提高了安全性4、使用费用比较胶粉改性沥青材料成本中废轮胎胶粉约占

12、20%的含量，而胶粉价格仅为基质的一半，与SBS相比，其价格仅为SBS的十分之一，因此胶粉改性沥青成本远远低于其它沥青，价格比SBS改性沥青低约20%。实践证明，用3060mm薄层断级配或者开级配表面罩面是胶粉改性沥青最经济实用的方法之一，特别是重交通下路面损坏较严重但结构完整性较好的路面，胶粉改性沥青是改建这种路面最有用的方式。很多情况下，橡胶沥青薄层罩面可减薄至其它沥青路面一半厚度，最小可达到30mm,使初期建设费用大大降低，铺设100公里路面，若中上面层全部采用胶粉改性沥青，可节约投资约2500万元。而且路面养护费用减少、寿命延长，更进一步提高了经济效益。5、环境保护5.1 减轻轮胎堆放

13、压力，节约石油资源。将产生的废轮胎进行第二次应用，而不是放到废轮胎堆场上，据估算，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。100公里的胶粉改性沥青路面约可消耗掉75万条废弃轮胎，节约沥青4000吨。是根冶黑色污染”最有效的方法。5.2 废旧轮胎增值应用。较早的处理废轮胎的方法是将废轮胎作为燃料燃烧，虽然能够节省其他能源，但是橡胶的价值消失了，燃烧产生的灰烬废物还是个问题，而且产生的烟尘严重影响空气质量。用橡胶沥青铺筑路面提供了一种利用最有效的增值方法，橡胶增强了路面全寿命的性能，可延长公路寿命5-10年。5.3 降低噪音。降低交

14、通噪音是应用橡胶沥青材料的另一个重要优点，在欧洲(比利时，法国，德国，奥地利，荷兰)、加拿大和美国都有记载，可以达到4088%,不仅包括胶粉沥青开级配也包括断级配。美国环境评价部门和专门研究噪音控制的机构对橡胶沥青路面进行研究得出，橡胶沥青路面能够保持降噪效果六年，而普通路面只能保持四年。6、胶粉改性沥青使用中的健康问题：6.1 由于胶粉改性沥青和混合料生产温度较高，有时生产时还添加芳烧油类，胶粉改性沥青生产和施工中可能会生成一些挥发物，因为人们很自然地认为强烈的气味意味着危险，所以会引起对于挥发物的担忧。美国多个洲对胶粉沥青混合料生产过程中进行过拌和站排烟测试”，结果显示在胶粉沥青混合料生产

15、过程中测到的挥发物与普通沥青一样，有害物含量和烟尘含量低于美国环保署EPA的AP-42普通沥青混合料拌合站挥发物因素要求。有些情况下，由于采用添加剂等油分，会引起油烟较多。另外，提高拌和温度也会加重挥发，拌合站和改性沥青生产厂的挥发现象更多地受到温度、燃烧器燃料和基质沥青等因素影响，受胶粉影响较少。胶粉本身并不含有对健康有害的化学物质，它主要由各种类型的橡胶和其他碳氢化合物、炭黑、油、和惰性填料，胶粉中的大部分化学物质在沥青中也有，只是比例可能不一样。6.2 皮肤接触影响。南非较早就已开始大量使用胶粉沥青，曾于1989年开始作过一个济南重交路桥工程有限公司JINANROADENGINEERIN

16、GSERVICE地址：中国济南高新区舜华路750号A-105邮编：250100ADD:Room105,BuildingA,No.750SHUNHUARd.JINAN,SHANDONG,P.R.CHINAZipcode:250100电话/TEL:(86)531-88875661传真/FAX:(86)531-88875662HTTP:WWW.JNERB.COM为期两年半的研究，以评价胶粉沥青混合料对摊铺工人的影响，那时的摊铺设备上没有通风设施和过滤装置，这项研究监控了混合料摊铺和沥青洒布过程中直接接触烟气的施工工人，结果研究表明应用橡胶沥青可能引起的危险几乎没有”，橡胶沥青挥发物与普通沥青挥发物没

17、有什么不同美国国家职业安全与健康研究院与联邦公路局合作进行职业接触潜在健康影响的评价，评估橡胶沥青混合料与普通沥青混合料相比可能的差异，评价在七个路面项目上进行，时间从1994到1997年。报告显示拌合温度的提高是影响挥发量增加的主要因素，而不是胶粉。报告并不建议修改1977年NIOSH标准，这些标准可以从NIOSH和OSHA网站上获取。三、橡胶沥青产品设计、选择和应用1、胶粉沥青生产胶粉改性沥青中胶粉含量我国目前还没有统一规定，美国加洲特别条款要求胶粉含量要达到成品总重量的20±2%,胶粉必须含有25±2%富含天然橡胶的胶粉和75±2%废轮胎胶粉，并须符合规定的

18、物理化学要求，包括粒度、纤维含量和金属丝含量。芳香油和富含天然胶的胶粉用于增强橡胶和沥青的相互反应，芳香油作为胶粉和沥青的相容剂，使橡胶颗粒膨胀，帮助胶粉颗粒分散在沥青中。富含天然胶的胶粉能够在碎石封层中减少碎石散失，采用天然橡胶粉能够提高集料与橡胶沥青膜的结合。最重要的一点是要理解仅仅将任意选取的符合规范的沥青、胶粉和添加油按比例混合在一起未必能够产生符合规范的胶粉改性沥青。胶粉改性沥青性质取决于沥青、胶粉、添加剂的材料性能、相容性和相对比例，也取决于反应温度和反应时间。济南重交路桥工程有限公司JINANROADENGINEERINGSERVICE地址：中国济南高新区舜华路750号A-105

19、邮编：250100ADD:Room105,BuildingA,No.750SHUNHUARd.JINAN,SHANDONG,P.R.CHINAZipcode:250100电话/TEL:(86)531-88875661传真/FAX:(86)531-88875662HTTP:WWW.JNERB.COM胶粉沥青生产第一步是得到要用的基质沥青、胶粉、和其它添加剂的样品。胶粉沥青反应具有高度材料特定性，采用芳香油和天然橡胶粉能够帮助将其它组分的变化补偿到最佳，可以在添加胶粉的时候加入，也2、胶粉沥青取样和试验要求取样人从向拌和站供应胶粉沥青管线上取样，混合料生产过程中每小时应检测粘度一次，每次应至少放掉

20、4升胶粉沥青以保证取样阀干净，试验的样品应装入干净、干燥的容器，容器应能密封，标签应清楚。因为胶粉沥青粘度试验方法还没有统一规定，其测量过程与SBS改性沥青在方法并没有什么不同，但其结果不象SBS改性沥青，仪器稳定后会有一个相对稳定的试验数据，但因胶粉改性沥青会在粘度计的恒温加热套中继续发育、反应，其粘度值随时间会在较长时间内一直变化，没有一个稳定的试验结果，所以下面介绍一种现场试验方法，以方便大家比对。打开的橡胶沥青样品罐放在热源上适当加热，样品应搅动以防局部过热，粘度计的一号转子从罐的边缘插入热沥青中1分钟，使转子温度一致，这时罐口不应盖住。在转子升温过程中，试样要充分搅拌，测量温度，然后

21、将转子放在样品中部，进行粘度测量，手持式粘度计上有一个水准泡用于定位(转子轴垂直于沥青表面和粘度计的水平面)，转子轴上还有一个深度标线，调整水平后，开动仪器，根据转子型号读取粘度值，测量的最大值代表着橡胶沥青粘度，需要记录和报告。试验测三次，取平均值确定粘度，两次测量间隙，粘度计转子应离开中心部位，但不要从样品中拿出来。如果转子继续转动，它就会钻”进样品,也就是说转子周围的胶粉颗粒会打滑，观察到的粘度值下降，这时仅反映胶粉沥青的液相粘度，不能作为测量结果。3、胶粉沥青喷洒胶粉沥青喷洒可以用于表处或层间，作为新建道路的封层或旧路的养护和改建，在抗反射裂缝方面特别有效。碎石封层在预防性养护和主养护

22、中可达到如下目的：纠正表面缺陷防止路表松散封堵和保护路面结构不受表面水的损害防止路表沥青老化作为开级配的替代方案，恢复表面抗滑性能作为应力吸收层碎石封层施工时，按照预先试验确定的量将热的胶粉沥青喷洒在道路表面，然后立即撒上一层碎石。有条件的话最好采用同步碎石封层车。碎石在撒布前最好用胶粉沥青预拌，预裹沥青的集料消除了表面灰尘，湿润'了碎石，提高了粘附性。在沥青膜冷却之前，用压路机将碎石嵌入胶结料，最好是采用干净的粒径为9.5-2.5mm的单粒级碎石，在交通又重又快的情况下，为了减少飞石引起挡风玻璃的损坏，可以采用轻质集料。洒布量胶粉沥青约2.5-3L/m2,石料约15-22kg/m2,

23、具体用量应根据现场实际情况由工程师确定，影响胶粉沥青和碎石用量的因素有：严重老化、氧化、构造深度大的表面比新的构造深度小的表面能吸收更多的胶结料。交通量大的路上用较小的碎石，减少飞石可能对车辆的损坏，相应降低胶结料及碎石用量。低交通量的地方、气候冷的地方可以用较厚的油膜。大石料需要更多的橡胶沥青胶结料，以使用嵌入量达到5070%o单粒级集料比级配集料要求更多的橡胶沥青胶结料。为了确定用量是否合适，可以在已知面积的油毡纸或金属托盘上洒布胶结料及集料，称取覆盖整个面积的沥青及石料重量，计算出单位重量。并检查碎石嵌入程度，在试验室或者在现场经过压路机和车辆压实后，石料嵌入深度应该大约5070%o过多

24、的碎石会影响嵌入和粘结，过多的胶粉沥青可能会淹没碎石，引起泛油。清扫后在路边有松散石料可能表示碎石用量过多，造成碎石浪费，也可能是胶粉沥青用量过低或在嵌入和粘结之前胶结料已经冷却。碎石封层碾压和清扫完成后，为了更进一步提高碎石粘着力，在封层上可喷洒一层乳化沥青雾化封层，一般用量0.1-0.2L/m2,然后少量撒些砂，1-2kg/m2。橡胶沥青碎石封层除了具有普通沥青碎石封层的好处外，还具有如下优点：比普通碎石封层寿命显著延长在抗反射裂缝方面具有卓越的长期性能在重交通、时走时停交通及信号交叉路口，不推荐使用碎石封层。4、胶粉沥青混合料（RAC）混合料生产不论使用间歇式或连续式拌和站，橡胶沥青的应

25、用对于拌和站操作影响不大，只是要提高拌和站操作温度，以适应胶粉沥青混合料拌和、摊铺温度较高的要求。胶粉沥青生产设备在拌和站是独立的，但应尽可能靠近拌和设施，以减少胶结料供料管线长度。因为胶粉改性沥青粘度较大，需要使用比SBS改性沥青功率更大的泵来输送胶粉沥青，另需增加拌和时间以保证拌合均匀，胶粉沥青混合料产量可能比密级配混合料产量低。因为要采用相对较高的拌和温度，可能会出现较大的气味和烟雾挥发，降低混合料产量能明显地减少挥发。建议将胶粉沥青混合料限制在断级配和开级配，胶粉沥青不建议用于密级配混合料，因为密级配没有足够的间隙容纳足够多的胶粉沥青，达不到明显改善路面性能的目的。断级配和开级配混合料

26、主要用于旧沥青路面或旧水泥路面养护、新建或改建路面的罩面。胶粉沥青混合料也可用于居民区新建路面的表面层，以减轻噪音。结构设计按照普通路面进行，如果断级配胶粉沥青混合料取代普通路面，可将厚度减薄一半。4.1 断级配胶粉沥青混合料：基于目前有限的经验和经济考虑，胶粉沥青混合料最常用的方式是断级配混合料（RAC-G）,断级配混合料层厚最小30mm以适应集料尺寸，层厚最大60mmo如果需要较大地提高结构承载能力，就可能要先铺筑一层普通混合料或者橡胶沥青应力吸收层，设计人员应根据路面弯沉，确定结构方案。胶粉沥青断级配混合料能够提供耐久的、柔韧的路面，具有较强的抗反射裂缝、抗车辙、抗老化性能，由断级配形成

27、的构造深度使路面具有良好的抗滑性能，降低噪音，断级配混合料在路面体系中作为结构层。胶粉改性沥青断级配混合料可用于各种交通量路面的罩面或作为新建面层，也可以用于城市道路中交通时走时停的地方如：信号交叉口和车道、停车场等。但这些地方不适宜采用开级配。按当前美国加州运输部改建政策：罩面要延长路面使用寿命十年，罩面厚度设计主要依据设计年限内交通指数（TI）和下列三个因素：满足结构强度延缓反射裂缝提高行驶舒适性胶粉沥青断级配罩面设计的第一步是根据检测的路面弯沉确定用普通沥青罩面的厚度，另外还要确定延缓反射裂缝需要的厚度、恢复行驶质量需要的厚度，三者中最厚的是选择方案。然后根据普通路面和橡胶沥青断级配路面

28、之间的结构等价关系进行橡胶沥青路面厚度调整。胶粉沥青路面厚度减薄方案适用于结构强度和抗裂力，不适用于行驶质量。加州运输部柔性路面改造手册提供了设计各种罩面方案的详细资料。胶粉沥青混合料罩面可以做成两层或者三层体系，表面层采用胶粉沥青断级配或开级配混合料。两层体系一般是将胶粉沥青混合料直接铺在胶粉沥青应力吸收层上，纤维应力吸收层一般不予采用，因为混合料的高温有可能会损坏纤维。如果在做应力吸收层之前先做一层调平层，就形成三层体系。10mm厚胶粉沥青应力吸收层结构强度等价于15mm的普通路面。胶粉沥青断级配混合料用于新建工程时，橡胶沥青断级配混合料应当直接取代（1:1）上层2550mm的普通路面（层

29、厚应当为最大集料粒径的23倍）。在改建旧路罩面时通常采用一半厚度等价公式，而在新建工程不采用，因为结构厚度改变可能会对下层路面结构的疲劳寿命产生长期的影响。现有的试验方法中，包括维姆压实方法CT367,橡胶沥青断级配混合料允许较低的维姆稳定度，采用较高的沥青用量（7.09.0%的油石比），空隙率类似于密级配混合料，选取符合4%空隙率的最佳沥青用量。4.2 开级配胶粉沥青混合料：普通的开级配表面层混合料（OGAC）具有良好的抗滑性能，开级配路面能够自由排水，表面水能够很快排出路面，减少了雨中溅水和轮胎打滑现象，提高了安全性，普通开级配也能够降低交通噪音，只是长期降噪效果衰减。采用橡胶沥青开级配混

30、合料不仅具有普通开级配的优点，而且还具有其他优点。较厚的胶粉沥青膜增强了开级配路面的耐久性，胶粉沥青开级配混合料耐用的一个原因是材料模量相对较低，也就是说与密级配等较硬的材料相比，这种材料对应变率产生较低的应力。在相同荷载下产生的位移量较大，挠曲和恢复能力（松弛、蠕变、回弹等）优于硬的材料，胶粉改性沥青用量高使材料具有非常好的弹性和抗疲劳性能，厚度一般较薄，大约2430mm,所以胶粉沥青开级配混合料和高用油量开级配不作为结构层考虑，也不存在厚度减薄的问题。胶粉沥青开级配混合料主要用于养护覆盖层，改建的罩面，恢复表面抗滑。较厚的胶粉改性沥青膜提高了抗剥落和抗老化能力，橡胶沥青开级配混合料具有很强

31、的抗反射裂缝能力。胶粉沥青开级配可用于连续交通流的道路表面层（罩面或新建），例如高速公路、等级公路和乡村道路。用于水泥路面罩面或者反射裂缝严重的旧沥青路罩面特别有效。橡胶沥青开级配混合料也可以用作养护覆盖层，恢复表面抗滑性能，保护下层路面。但用轮胎防滑链的地方不适于胶粉沥青开级配路面，但这并不是说高寒地区不适用胶粉改性沥青，另在时走时停或者弯道较多的地方也不适于采用开级配混合料，因为排水路面容易受到车流停顿的损害。胶粉改性沥青开级配混合料设计按照加州试验方法CT368进行，胶粉沥青用量选取普通沥青最佳沥青用量的1.2倍，另需做析漏试验检验。如果混合料需要长途运输，析漏试验也要按预期运输时间做析

32、漏试验验证，如果超标，就要进行调整。对于长途运输，有可能使混合料温度降低过大导致不适于摊铺。开级配混合料中为810%的油石比，这种混合料称为高用油量橡胶沥青开级配RAC-O（HB）o有些地方曾将胶粉沥青用量达到10%油石比甚至更高，因为胶粉沥青粘度高，而不会出现析漏，使这种开级配混合料表现出更卓越的性能。4.3 胶粉沥青混合料的检查和处理拌和站和现场的检查人员要检测混合料温度，目测运输车上混合料是否异常，用于混合料测温的温度计应有至少150mm的测杆，要将整个测杆插入混合料，表层读数不是精确值，如果仅有测温枪，就要测刚刚从卸料斗流入运输车的混合料温度。一旦察觉到橡胶沥青混合料有问题，检查人员应

33、立即取样进行试验，检测级配和橡胶沥青用量，有时还要检测混合料击实试样的空隙率。常见的胶粉改性沥青混合料问题如下：离析：在粗级配的混合料中颗粒离析很难识别，有些情况下细集料很少，看起来好像是离析，其实不是。可能有影响的混合料车和摊铺位置要进行标识，取样进行级配和胶结料用量试验。温度离析可以采用测温枪或者红外照相机检查，重点关注差异而不是准确值。蓝烟：混合料温度过高。白烟：含水量过高，表明集料与橡胶沥青搅拌之前没有充分干燥，这可能会引起混合料软弹现象，带来压实问题，也可能引起路面剥落损坏。硬化：混合料太冷，温度太低。灰暗干枯：表明橡胶沥青用量低，或者细料（小于0.075mm筛孔）过多，局部灰暗可能

34、是集料与橡胶沥青拌和不充分，或者混合料离析。取样进行级配和胶结料含量试验。坍滑、发光：胶粉沥青油石比太高。但开级配混合料特别是高用油量开级配胶粉沥青混合料，可能会有这种外观，这种情况属正常现象。但如果观察到运输车厢有沥青流出来，应立即取样进行橡胶沥青含量和级配试验。四、施工和检查1、混合料(RAC)铺面设备在混合料从拌和站运出之前，现场检查员应确认必要的铺面设备已经到现场，任何与设备有关的问题都应该在施工前解决。预想不到的机械故障或后勤保障问题都可能影响到设备可用性、摊铺效率。1.1 运输普通沥青混合料的各种类型的卡车都可用于胶粉改性沥青混合料，包括常用的后门卸料和底部卸料车，或者水平卸料(活

35、板)车，但是所有的运料车在运输过程中应覆盖油布保温。1.2 混合料转运车被称为车轮上的搅拌仓”，在关注平整度、离析或者混合料转运效率的情况下经常采用。1.3 普通的自行式摊铺机摊铺橡胶沥青混合料，摊铺机应装备震动熨平板和加热器，带升降的熨平板自动控制装置。1.4 胶轮压路机不适用于压实橡胶沥青混合料，因为混合料很容易被轮胎粘起，所有压实设备必须用钢轮的，而且应安装刮板和喷水装置，以防止混合料粘起，有时还需要在喷水中加一些皂液。断级配橡胶沥青混合料比普通密级配混合料要求更大的压实功，建议压路机不小于7.3吨，更小的压路机达不到压实效果。常用的压路机类型如下：初压压路机：要求带振动，强烈推荐采用两

36、台振动压路机，特别是在摊铺宽度超过3.65m时。复压压路机：宽度等于或超过初压压路机，或者采用两台压路机复压。终压压路机：采用静压压路机，最低7.3吨。备用压路机：在初压只有一台的情况下，要另备一台振动压路机现场待命。1.5 橡胶沥青路面开放交通前撒布砂层，应有均匀撒布能力。2、摊铺前的准备工作在混合料生产前或者碎石封层施工前，应完成下承层表面处冶工作，包括损坏路面的挖补、坑塘修补，路面铳刨平整、符合高程，灌缝等。在混合料运到前，表面应清扫干净，洒上粘层油。2.1均匀地喷洒粘层油，薄薄地盖彳整个路面，推荐用量为0.10.3升/平方米，粘层油喷洒面积应限制在当天摊铺的范围。在橡胶沥青应力吸收层上

37、罩面前不需要洒粘层，橡胶沥青混合料直接铺在新路面上也不推荐使用粘层。1.5.1 在气温和路面温度较低时应谨慎使用乳化沥青粘层油，确保乳液破乳，水分要在摊铺前完全蒸发，不然的话，乳液中残存的水分就会变成水蒸气上升穿过摊铺层，这就使得粘层油与新路面不能良好结合，过多的水分会使得混合料压实过程中出现软弹，路面层中存留的水分还会引起石料剥落。寒冷、潮湿、缺少阳光都会减慢蒸发，延缓摊铺。1.5.2 常用的路用沥青也可以作为粘层油，在现场条件不好时取代乳化沥青，粘层沥青应有较高温度，大约149到176C,喷洒成搭接的扇形，不能拉开距离留下过多没有粘层油的表面，如果洒布量控制不适当，就可能出现泛油或者脱皮，

38、喷嘴出现问题应立即解决。如果用普通沥青作粘层油，洒布车上要有加热装置，保持沥青洒布的温度和粘度。3、混合料的运输虽然运送普通沥青混合料的各种车辆都能用于运输橡胶沥青混合料，但是气温和地面温度接近规范低限时，不推荐使用底部卸料卡车，关键是运输过程中混合料不能低于最低摊铺温度143C,要用油布覆盖以保温，混合料运输温度大多采用163C,热天短途最低可以采用149C,冷天长距离也可以采用174Co3.1 溶剂型的隔离剂或者柴油不能用于运输车厢上，会对橡胶沥青产生不良影响，皂液可以使用，有效而且便宜，稀释硅树脂乳液也可以使用。3.2 良好的协调有助于获得平整的路面和漂亮的外观，对于行车人来说，平整的路

39、面和漂亮的外观是路面质量最重要的指标。摊铺机不应因为缺料停机，如果摊铺机停在新铺的路面上，就会引起压路机无法压平的凸起或者凹陷，运料车在向摊铺机卸料前长时间的等待会使混合料温度降低，无法使用。混合料转运车可以有效减少运输问题的不良影响。3.2.1 运输车应对准并倒向摊铺机，在刚接触到摊铺机前的滚轴时停住。卡车松开刹车后，摊铺机向前移动，与卡车接触，推动卡车前进，而不是卡车撞击摊铺机，这种方法有助于减少熨平板痕迹，提高平整度。后门卸料卡车和活动底板卡车应慢慢抬起车厢，混合料滑向关闭的后挡板，然后打开后挡板，将整块料卸下来，这样突然装满”摊铺机料斗，有助于减少混合料离析。3.2.2 混合料转运车也

40、有一个前料斗接受混合料，但不会出现撞击摊铺机的问题，转运车料斗的装载方法与摊铺集料斗一样。3.2.3 在卡车卸料过程中就应该有专人收集运输票。通常根据总吨数和摊铺面积进行现场计算验证总体厚度，密级配混合料的标准是25mm厚度每平方米大约58.6kg,橡胶沥青断级配大约轻5%,因为胶结料用量高，石料比例低。4、混合料摊铺橡胶沥青混合料摊铺也象普通混合料一样，需要良好的摊铺工艺，温度是混合料摊铺的关键，在通常的摊铺和压实温度下橡胶沥青比普通沥青粘稠，因此可用的压实时间要比普通沥青短。当大气温度和地面温度高于13c时才能摊铺混合料。当大气温度和地面温度低于18c时，橡胶沥青断级配混合料摊铺温度规定为

41、143163C,现场温度）18C,橡胶沥青断级配摊铺温度为138到163C,由于温度对于充分压实的重要性，强烈推荐实际操作温度采用规定范围的上限。4.1 摊铺机操作对橡胶沥青混合料来说，摊铺机操作与普通沥青一样，只是可能要更关注料斗中混合料的温度，在摊铺机操作过程中避免开开停停，对于提高路面质量很重要。运输与摊铺之间协调的重要性再强调也不过分，稳定的摊铺速度，甚至较低的速度，有助于保持均匀的外表，控制路面厚度。料斗角部的混合料冷却结块之前，要注意收斗（折起两翼），但是决不能等到料斗空了再收斗。输送板不应该空转。4.2 橡胶沥青混合料不太适于耙动或者手工作业，断级配混合料比较粗的级配和较粘稠的沥

42、青使手工作业成为难题，可能影响到接缝外观。应尽量减少手工作业和耙动，万不得已，应在混合料没来得及冷却时立即进行。高用油量的橡胶沥青开级配混合料会使得手工作业和耙动稍微容易些，在接缝处撒混合料不是好方法，应该避免。断级配和开级配混合料中缺少细集料，当采用摊铺机施工时，会形成粗糙的、开放的纹理。如果采用手工摊铺，工人技术再好也摊铺不出良好的外观。4.3 沥青路面接缝一般有纵向接缝和横向接缝，冷接缝和热接缝。一般采用平接缝形式。4.3.1 纵向接缝：一般采用冷接缝，为了与相邻路面良好结合，在摊铺混合料之前，要切除松的材料，在垂直边缘上涂抹粘层油。为了减少耙动，要注意设置熨平板的搭接宽度，小心调整熨平

43、板与相邻路面之间的高差，熨平板搭接在冷路面上的宽度大约2538mm,熨平板与冷路面的高差按照路面压实厚度每25mm大约虚铺6mm设置，橡胶沥青路面一力压实厚度为3060mm,虚铺厚度的变化范围大约714.4mm,与混合料最大粒径相比是一个很小的值。因为橡胶沥青混合料难以修饰，有时需要耙除一些，多余的材料要耙向热的一侧，而不是冷的一侧。如果混合料不采用机器摊铺，而采用人工摊铺，压实的高差应增加到每25mm虚铺9mm,虚铺厚度根据混合料变化，所以要适当地应用经验和工程判断。4.3.2 横向接缝：有热接缝和冷接缝，热接缝处理方式与普通密级配混合料一样，但是橡胶沥青混合料硬得更快一些。冷接缝处理方式与

44、纵向接缝一样，常见的情况是在当天摊铺结束或施工完成时设置横向接缝，可以采用堵头挡板或者铺牛皮纸形成垂直平接缝。如果摊铺机用尽了混合料，就应该在厚度正常的地方设置横接缝，接缝处多摊铺的混合料应该铲除，废掉。理想的情况下，横向接缝应横向碾压，实在无法实现时才纵向碾压。5、混合料压实压实是对各种沥青路面最基本要求，虽然橡胶沥青混合料是一种很宽容的材料，但是对压实要求更高，以达到理想的性能和耐久性。最好的材料、最好的混合料设计、最好的摊铺技术都不能补偿施工过程中压实不足带来的不良影响。橡胶沥青断级配混合料采用了粗的集料结构和粘稠的橡胶沥青，这样就比普通路面压实功提出了更高的要求，压实主要依靠温度和压实

45、功，断级配混合料的初压总是采用振动模式操作，但是对于开级配混合料就不一定要振动。开级配混合料对碾压的反应不一样，而且一般只铺2430mm的薄层，只要静压两遍，一般不用振动碾压。5.1 温度要求：当大气温度和路面温度低于18C,要在温度下降到127c之前完成初压，现场温度）18C,要在温度下降到121c之前完成初压。强烈推荐在温度下降到143c之前，完成橡胶沥青断级配混合料的初压。在摊铺和压实过程中要密切监控铺层温度，可以根据需要加快压实过程，也可以增加一台初压的压路机。如果无法在规定温度范围内完成初压，就可能要停止摊铺，拒绝来料。在低于初压温度的下限时不允许振动碾压，也不允许在终压之后再振动碾

46、压。5.2 影响压实的因素：层厚，气温，下承层温度，拌和温度，风速，日照情况薄层、低温、有风会引起温度散失，缩短可压实时间，所以厚层（50mm厚）比薄层更容易压实，压实层厚应至少是集料最大粒径的两倍，或者是集料最大公称粒径的三倍。否则就可能会出现压实问题，因为石料容易堆叠，容易卡在熨平板下在铺面上拖划。如果石料堆叠，在压路机通过时就会错动或者压碎。铺筑橡胶沥青混合料时，最重要的是初压要紧跟摊铺机，在混合料温度较高时振动碾压，达到95%的压实度。摊铺过程中混合料和现场情况影响到需要的振动遍数的变化，根据温度和风速调整预先设定的碾压遍数。所以，明智的方法是采用两台压路机紧跟摊铺机初压，以达到充分压

47、实。复压对于橡胶沥青混合料密度增长贡献较小。5.3 试验段和压实工艺：美国规范普通沥青要求铺筑厚度）60mm的试验段，以便设备和压实工艺得到工程师认可，试验段压实度应能达到设计值的95%以上，但60mm是橡胶沥青厚度的上限，所以对于橡胶沥青不能安该要求，虽然可能很有用。建议采用较薄层的橡胶沥青试验段，以确定达到恰当的现场压实密度所需要的压实功，如果要用60mm,橡胶沥青断级配混合料的温度就要调整。在试验段压实过程中，承包人和业主代表应在试验段上建立核子密度仪的关系。通过核子密度得到铺筑过程质量控制的准确数据。6、碎石封层施工碎石封层对于施工操作和现场状况特别敏感，包括气温、碎石温度、下承层温度

48、。橡胶沥青碎石封层与普通沥青碎石封层施工只有少量差异，主要差异是橡胶沥青膜较厚，碎石要大些，不能被沥青膜吞掉”，另一个差异是因为有橡胶颗粒存在，喷嘴很容易堵塞，采用适当大小的喷嘴可以解决这个问题。不论是橡胶沥青还是普通沥青，温度对于碎石封层施工都特别关键，清洁的或者预裹的（更好）热碎石也很关键，在橡胶沥青膜还热的时候，碎石就要嵌进去、粘附住。6.1 碎石封层设备：带有排气罩的洒布车碎石撒布机碎石运输车胶轮压路机，由于碎石封层表面是集料，采用胶轮压路机可使集料嵌入，揉搓在一起。？手工工具（扫帚、铲子等）.动力扫帚喷洒磨耗层的洒布车（一般用稀释的乳化沥青）6.2 橡胶沥青喷洒：洒布车要适当地调整和

49、操作，在路面上均匀地洒布适量的橡胶沥青。喷洒粘层时应洒开，搭接。喷嘴大小、间距、相对于洒布杆的角度决定了洒布杆的高度。喷洒出现条带可能是橡胶沥青温度太低、粘度过高、或者洒布杆过低。洒布均匀情况、喷嘴情况要有人监控，洒布杆上方要设排气罩以保护监控人员。一般要求的洒布量为2.53.0L/m2,驻地工程师决定准确的洒布量。为了保证整个喷洒均匀，应在纸上开始和结束（油纸或者防水油毡），适当调整喷洒宽度，以便纵缝（搭接线）不在轮迹上，而是在行车道中间或者边缘。每次洒布后应检测距离、宽度、橡胶沥青总量，以检验单位洒布量。6.3 碎石撒布橡胶沥青喷洒后，应立即撒热的预裹碎石，碎石撒布机应接着跟上，最大距离2

50、030米，橡胶沥青应处于流动状态，碎石才能嵌入沥青，最好能嵌入碎石高度的5070%o标准的碎石撒布量为1522kg/m2,准确值由工程师确定。卡车应倒入撒布机料斗，不应该压到暴露的橡胶沥青膜上，碎石卡车的速度、载重应受到限制，以防损坏新做的封层，尽量少在新封层上转弯。要控制碎石撒布机的速度，避免轮子压到正在撒布的位置，注意集料供应控制，保证整个箱子均匀撒布，如果某些部位多撒了集料，应将这些集料撒在周围路上或者收起来，多撒碎石会妨碍碎石嵌入和粘结，以后还会引起碎石散失，碎石覆盖不足的地方（覆盖85%的沥青膜面积是理想目标）一般用手工再加些集料。6.4 橡胶沥青碎石封层的碾压：一般采用胶轮压路机进

51、行碎石封层的碾压，因为胶轮的搓揉作用能增进集料嵌入，轮胎不会越过不规则的表面和凹陷部位，但是钢轮会出现这种情况。在轮胎周围加上裙子，有助于轮胎保持较高温度，利于碾压。碎石封层的碾压使碎石就位、嵌入沥青（平面向下），压路机应采用慢速，每小时大约610公里，这样碎石能就位而不是推移，压路机数量决定于施工速度，碎石就位需要压24遍。6.5 清扫：清扫应在碎石封层完成后进行，从新的封层上除去多余的碎石，减少飞石。撒铺完成后不久一般30分钟之内就能清扫。最理想的是在一天中凉爽的时段用动力旋转扫帚扫除。6.6 磨耗层：磨耗层包括在新的碎石封层上喷洒雾化封层，然后再撒些砂。雾化封层洒在碎石封层上，保留住封层

52、集料，形成更一致的外观，雾化封层不能用于橡胶沥青应力吸收中间层上，因为其上还要罩面，雾化封层一般采用CSS-1、CSS-1h或者CQS-1乳化沥青,外加50%的水稀释，橡胶沥青碎石封层上标准用量是0.140.27L/m2或者由工程师确定。雾化封层之后马上撒砂层，防止车轮粘起材料或者形成印迹，砂必须干净（没有泥和有机物），单层撒布用量约为12kg/m2,或者由工程师确定。6.7 交通控制：需要采取一些交通控制措施，使初期的车速控制在每小时40公里以下，用人指挥或者信号都有用，但是最有效的方法是用引领车，引领车的主要作用是控制通过碎石封层的车辆速度，车辆通行能够进一步地对碎石封层碾压和搓揉。序号尤

53、点缺点，较高粘度，混合料油膜较厚而不会析漏或泛油温度要求更严，同时由于断级配混合料集料结构较粗，石料与石料接触，难以压实2卜高温下有较大的弹性恢复性能有产生一些较难闻气味和空气质量问题3是高耐久性由于级配较粗、胶结料较稠，胶粉沥青混合料很难进行手工作业4提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝？反射裂缝抵抗能力生产后超过6小时未用，有可能使粘度不能满足要求而不能使用，需另加胶粉5，低温度敏感性对于碎石封层，可能需预先加热集料或预裹6胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂，从而？X高抗老化、亢氧化能力7提高抗车辙？永久变形？能力8茎低的路面养护费用9因为层厚减薄？，缩短施工时间10卜为沥青膜较普通沥青

54、厚，碎石封层卜碎石粘结更牢固11更用废料，节约了能源和自然资源12象胶中的炭黑能够使路面长期保持黑色，与标线对比度高，提高了安全性4、使用费用比较胶粉改性沥青材料成本中废轮胎胶粉约占20%的含量，而胶粉价格仅为基质的一半，与SBS相比，其价格仅为SBS的十分之一，因此胶粉改性沥青成本远远低于其它沥青，价格比SBS改性沥青低约20%。实践证明，用3060mm薄层断级配或者开级配表面罩面是胶粉改性沥青最经济实用的方法之一，特别是重交通下路面损坏较严重但结构完整性较好的路面，胶粉改性沥青是改建这种路面最有用的方式。很多情况下，橡胶沥青薄层罩面可减薄至其它沥青路面一半厚度，最小可达到30mm,使初期建

55、设费用大大降低，铺设100公里路面，若中上面层全部采用胶粉改性沥青，可节约投资约2500万元。而且路面养护费用减少、寿命延长，更进一步提高了经济效益。5、环境保护5.1 减轻轮胎堆放压力，节约石油资源。将产生的废轮胎进行第二次应用，而不是放到废轮胎堆场上，据估算，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。100公里的胶粉改性沥青路面约可消耗掉75万条废弃轮胎，节约沥青4000吨。是根冶黑色污染”最有效的方法。5.2 废旧轮胎增值应用。较早的处理废轮胎的方法是将废轮胎作为燃料燃烧，虽然能够节省其他能源，但是橡胶的价值消失了，燃烧产生的灰烬废物还是个问题，而且产生的烟尘严重影响空气质量。用橡胶沥青铺筑路面提供了一种利用最有效的增值方法，橡胶增强了路面全寿命的性能，可延长公路寿命5-10年。5.3 降低噪音。降低交通噪音是应用橡胶沥青材料的另一个重要优点，在欧洲（比利时，法国，德国，奥地利，荷兰）、加拿大和美国都有记载，可以达到4088%,不仅包括胶粉沥青开级配也包括断级配。美国环境评价部门和专门研究噪音控制的机构对橡胶沥青路面进行研究得出，橡胶沥青路面能够保持降噪效果六年，而普通路面只能保持四年。6、胶