蔡建梅
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海南方成建设工程集团有限公司
摘要:橡胶改性沥青是一种通过掺入废橡胶粉来提升沥青性能,橡胶改性沥青结合料在城市道路工程中的应用,有助提升道路的使用寿命,同时也能让道路强度、抗磨损、抗压等性能得到显著提升。本文简要阐述了橡胶改性沥青的发展与应用现状,分析了橡胶改性沥青应用在城市道路工程中的技术要点,以供参考。
关键词:橡胶改性沥青;道路工程;应用
引言:随着汽车工业的飞速发展,汽车已成为城市中最常见的交通工具,汽车数量的增加也让废旧轮胎的数量在不断增加,如何处理废旧轮胎也成为了治理生态环境需要关注的问题之一。橡胶改性沥青技术的应用,可以让废旧轮胎得到有效的利用,由于废旧轮胎中主要成分就是硫化橡胶,将这些硫化橡胶通过特殊工艺处理加工成橡胶颗粒,再将其加入到沥青之中制备成沥青结合料,最终获得的沥青结合料在弹性、伸缩性、耐低温等性能上就有更好的表现,将其应用在城市道路工程之中,就能让城市的沥青路面质量得到显著提升。
1.橡胶改性沥青的发展与应用
1.1橡胶改性沥青制备技术的发展
橡胶沥青制备技术的专利最早在19世纪40年代的英国注册,该制备工艺经过不断的改进、调整,在上世纪70年代橡胶沥青制备技术已经基本成型并提出了材料性能更好的橡胶改性沥青制备技术。进入21世纪后,橡胶改性沥青技术已经广泛应用到了道路、公路工程之中,同时针对橡胶改性沥青制备技术也提出了相应的评价参数标准,主要用于评价橡胶改性沥青材料的相位角差值剪切敏感性、黏度剪切敏感性等性能参数。而我国对橡胶改性沥青制备技术的研究始于上世纪70年代,主要研究方向是在公路、道路中的应用研究,通过橡胶改性沥青在公路、道路工程施工中的应用来达到改善路面环境的目的。在我国,首次对橡胶改性沥青的实际应用是在2001年某钢桥桥面施工之中,施工中使用了添加有30%橡胶粉的橡胶改性沥青结合料作为道路沥青路面的主要材料,竣工后经过4年的超重交通考验,获得了较好的使用效果,经过检测道路的各项性能指标都保持着较好的水平。之后在2006年四川省某景区的道路改造、2007年江苏省某道路工程以及2008年南京某道路工程中都得以应用,最终获得的工程建设成果都十分令人满意。
1.2 橡胶改性沥青的应用范围
橡胶改性沥青主要可应用于道路的罩面工程、吸收层、防水层的施工环节之中,以橡胶改性沥青作为道路吸收层的主要施工材料,借助橡胶改性沥青较强的粘结性能,就能有效提升道路吸收层与道路水泥路面的紧密连接状态,通过橡胶改性沥青在道路路面形成一层厚度在1cm左右的防裂层,这样就能有效解决路面裂缝问题,同时也能提升道路对疲劳裂缝、反射裂缝的抵抗能力。另外,采用橡胶改性沥青结合料构建的道路防水层,其抗渗透能力也更强,能够有效避免水体向路基结构部分的渗透,这样就能更好的避免道路路基结构受水体侵蚀让使用寿命大大降低。最后,橡胶改性沥青材料具备更强的可塑性与延展性,将其作为道路、公路工程中的路面施工材料,也能有效解决我国北方冬季低温度路面结构造成的负面影响,不仅可以有效减少温缩裂缝的产生,也能提高路面的防滑能力。而橡胶改性沥青中含有抗氧化剂,这对提升道路的抗老化、抗氧化以及道路的耐久性都有积极影响,这也有利于降低道路的养护成本。应用橡胶改性沥青材料铺设的道路路面,如图1所示。
图1为使用橡胶改性沥青材料铺设的道路路面
2.橡胶改性沥青在道路工程中的应用研究
2.1 橡胶改性沥青的制备工艺
橡胶改性沥青的制备工艺主要通过传统热熔法制备而成,也可通过高剪切法制备而成。热熔法的制备流程如下:先对沥青与橡胶粉进行加热,加热后的材料放入混合罐进行混合,充分混合后将结合料送入反应罐进行高温溶胀,加热温度控制在60℃即可。该制备工艺的操作较为简单,工艺要求较低,但由于材料只经过了简单的机械搅拌,橡胶粉粒子较粗,所以最终获得的橡胶改性沥青弹性较高,用于路面施工时,对路面的碾压会相对困难,这也导致部分路面结构会因为压实不充分而出现较大的空隙率。而高剪切法是在热熔法基础上,加强了对橡胶粉的打磨,通过高剪切胶体磨减小了橡胶颗粒的粒径,这样不仅降低了结合料的弹性,也提升了材料存储的稳定性。
2.2 橡胶改性沥青的特点
橡胶改性沥青具有较强的抗裂性能、抗低温性能以及耐高温性能,这些材料的性能特点都满足了公路、道路工程施工的技术要求。另外,掺有橡胶粉的沥青结合料弹性明显增加,采用橡胶改性沥青构建的路面回弹变形效果也明显加强,回弹变形模量相应减小,这样就能让路面对声音具有更强的吸收与扩散能力,有助于减少行车噪音,符合城市建设对环保、城市环境治理方面的需求。
2.3 不同添加剂对橡胶改性沥青性能的影响
在制备橡胶改性沥青材料时,要考虑到不同添加剂对橡胶改性沥青性能方面的影响,在橡胶改性沥青制备过程中,比较常用的添加剂为SBS和硅烷偶联剂,其中SBS是一种苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物,将其添加至橡胶粉之中进行高剪切研磨,就能让橡胶颗粒更加细小,进而让细小的橡胶颗粒均匀分布在沥青之中,形成橡胶网络,这有助于提升材料稳定性。而将硅烷偶联剂添加在橡胶改性沥青之中,也能将橡胶粉中的炭黑与沥青更好的联接在一起,进而让橡胶改性沥青形成更加稳定的三维交联网络,这有利于进一步提升橡胶改性沥青的耐高温性能以及存储稳定性。
结束语:综上所述,橡胶改性沥青有利于实现对废弃橡胶材料的循环利用,在城市道路工程中的应用也体现了我国筑路技术水平。
参考文献:
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