【摘要】介紹了廢舊橡膠粉改性瀝青的國內(nèi)外應(yīng)用狀況，并結(jié)合實際工程的應(yīng)用情況，分析了橡膠瀝青的主要技術(shù)特點及混合料的路用性能等指標(biāo)，通過綜合分析，證明橡膠瀝青是一種性能優(yōu)良的路用材料，具有很廣闊的應(yīng)用前景。
　　【關(guān)鍵詞】：橡膠瀝青、配合比、路用性能
　　輪胎橡膠粉對瀝青改性能力，來自于輪胎同樣在道路使用條件下的性能優(yōu)勢，主要有：一、路面受力來自輪胎胎面的傳遞，輪胎橡膠受力狀態(tài)遠比路面材料嚴酷和復(fù)雜；二、輪胎橡膠的設(shè)計要承受持續(xù)的拉壓動態(tài)作用，而且不像路面材料那樣允許考慮荷載間隙時間，抗彎拉和抗剪切疲勞性能高；三、輪胎的材料設(shè)計必須考慮各種極端氣候條件，耐候性、耐老化性能遠比路面材料要求高。
　　國際上最早的橡膠改性瀝青的文獻見于1843年的英國專利�，F(xiàn)代意義上的橡膠瀝青混合料首先出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代的美國。美國上世紀(jì)60年代，CharlesH.Mc-Donald發(fā)明橡膠瀝青。在美國的亞利桑那、加州、德州、佛州和南非等國家和地區(qū)，橡膠瀝青已經(jīng)成為最常用的道路罩面材料。在葡萄牙、西班牙、澳洲、法國、巴西等國,相關(guān)應(yīng)用迅速發(fā)展。隨著我國節(jié)約型社會政策導(dǎo)向日趨明顯，舊路罩面和改造以及城市低噪聲路面項目快速增加，以及橡膠瀝青工業(yè)化裝備和攻關(guān)性研究的持續(xù)進展，橡膠瀝青在我國的規(guī)�；瘧�(yīng)用已經(jīng)漸次展開。
　　按照ASTMD6144—97[2]標(biāo)準(zhǔn)的定義，橡膠瀝青是含量15%以上的橡膠粉在高溫狀態(tài)下(180℃以上)與瀝青熔脹反應(yīng)得到的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青的加工強調(diào)攪拌和反應(yīng)時間。橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態(tài)下吸收瀝青輕質(zhì)組分而熔脹，同時在顆粒表面形成瀝青質(zhì)含量很高的凝膠膜。熔脹后橡膠粉體積達到膠結(jié)料的近40%，橡膠粉顆粒通過凝膠膜連接。形成一個粘度很大的半固態(tài)連續(xù)相的體系。
　　橡膠瀝青反應(yīng)機理的獨特性，必然導(dǎo)致力學(xué)作用機理的獨特性，最終將反映到指標(biāo)上的特別表現(xiàn)。橡膠瀝青優(yōu)勢性能顯著，技術(shù)特點鮮明。但是，在我國推廣應(yīng)用一直并不順利,主要原因之一、就是橡膠瀝青的常規(guī)指標(biāo)外像與其他高聚物改性瀝青存在重大差異；二、就是我國剛開始這方面的應(yīng)用，尚缺乏相應(yīng)的定額指標(biāo)，從工程的應(yīng)用情況來看，橡膠瀝青及混合料的單價明顯高于一般的瀝青混凝土，如何從全壽命方面來評價橡膠瀝青及混凝土的技術(shù)經(jīng)濟性，也是值得研究的問題，本文主要研究橡膠瀝青在國內(nèi)不同地區(qū)工程上的應(yīng)用情況及其主要技術(shù)指標(biāo)跟普通瀝青及混凝土的區(qū)別。
　　1 橡膠瀝青在不同工程中的技術(shù)指標(biāo)
　　表1是橡膠瀝青在4個不同工程中的主要技術(shù)指標(biāo)，其中新疆工程的基質(zhì)瀝青為90號瀝青，其他工程瀝青均為70號瀝青。從表中可以看出，加入橡膠粉之后，橡膠瀝青的粘度顯著增加，針入度顯著下降，軟化點增加幅度接近20℃，彈性恢復(fù)增加幅度也相當(dāng)明顯；而橡膠瀝青中熔脹后橡膠顆粒實際體積比例占40%甚至更多，遠遠超過了其他高聚物改性瀝青，因此橡膠瀝青復(fù)合膠結(jié)料中會顯著體現(xiàn)橡膠的低溫柔韌特性。
　　不同的同類指標(biāo)間，表1出現(xiàn)了較大偏差。針入度、軟化點和延度是我國道路瀝青指標(biāo)檢定最常用的“三大指標(biāo)”。如表1所示，橡膠瀝青軟化點的提高幅度不能與高溫分級結(jié)果協(xié)調(diào)。而通常作為低溫性能判據(jù)的延度指標(biāo)，在橡膠瀝青上卻不作為測試項目指標(biāo)。事實上，橡膠瀝青主要由熔脹后橡膠顆粒和自由瀝青組成，橡膠顆粒之間沒有強的化學(xué)粘結(jié)，軟化點測試結(jié)果實際上是橡膠顆粒之間自由瀝青的軟化點，反映的是瀝青輕質(zhì)組分被吸收后瀝青質(zhì)增加的影響。長期使用經(jīng)驗表明，25℃、15℃延度能很好反映普通道路瀝青的低溫性能并與含蠟量密切相關(guān)，5℃延度能夠反映SBS改性劑作用效果。但是，延度實際是一個嚴重偏離使用狀態(tài)的純經(jīng)驗性指標(biāo)，因此，橡膠瀝青一般不進行延度指標(biāo)的測試，因為延度測試的是材料在經(jīng)受超大變形的能力，橡膠瀝青處在這種狀態(tài)時，自由瀝青的大變形能力和橡膠顆粒的低流動能力的矛盾趨于尖銳，會誘發(fā)橡膠顆粒與瀝青界面的應(yīng)力集中，造成斷裂迅速發(fā)生。
　　表1不同工程橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)

               
　　2橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計及各種路用性能指標(biāo)
　　傳統(tǒng)的密級配結(jié)構(gòu)空隙率低，高溫碾壓下容易引起油斑和車轍，不能發(fā)揮橡膠粉改性瀝青的性能，在美國和我國試驗極少有成功的例子。斷級配混合料為骨架結(jié)構(gòu)，空隙率大，能夠發(fā)揮橡膠粉改性瀝青的高粘度性能，提高混合料的路用性能，橡膠瀝青多用在薄層罩面，故在工程中采用的是間斷級配進行配合比設(shè)計。
　　在工程中采用濕法進行橡膠瀝青混凝土的施工，當(dāng)瀝青中加入橡膠粉（摻加量為橡膠瀝青總量的18%~22%之間）后，由于橡膠粉在高溫下吸收瀝青中的油分，形成穩(wěn)定的橡膠粉-瀝青界面，達到良好的改性效果，粘度較大，因此需要較高油石比（在7.0~8.5之間），其主要的設(shè)計結(jié)果見表2所示
　　表2不同工程瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)

              
　　小注：規(guī)范（１）為瀝青施工規(guī)范對普通瀝青的要求，規(guī)范（２）為瀝青施工規(guī)范對改性瀝青的要求。
　　從表2可知，橡膠瀝青混合料的馬歇爾強度和劈裂強度并不比其他類型的瀝青高，但車轍試驗結(jié)果卻比其他大部分類型的瀝青混合料都要高。
　　馬歇爾強度和劈裂強度都屬于極限破壞強度，車轍試驗則屬于模擬車輪行駛條件的抗高溫變形性能指標(biāo)。表2的數(shù)值顯示，如果考慮4種混合料的數(shù)據(jù)，橡膠瀝青的極限強度指標(biāo)與普通瀝青混合料比較差不多，甚至更小(這一點與類似大變形條件的延度指標(biāo)表現(xiàn)一樣)，但是，車轍抗變形性能卻顯著超過普通瀝青混合料，遠高于普通瀝青混合料（普通瀝青混合料車轍試驗結(jié)果一般在1000次/mm左右）。
　　破壞狀態(tài)和使用狀態(tài)是完全不同得力學(xué)狀態(tài)。某些材料(如橡膠瀝青)在破壞(大變形)狀態(tài)下易于產(chǎn)生應(yīng)力集中而更早破壞，并不說明其在小變形(正常使用)狀態(tài)下，復(fù)合材料仍保持協(xié)同作用時表現(xiàn)一定會差。破壞指標(biāo)本身不能成為不同路面材料之間性能比較的依據(jù)。但是，對于同種類型材料而言，破壞指標(biāo)與使用性能指標(biāo)往往有某種相關(guān)性。由于破壞指標(biāo)常常更容易獲得，道路材料設(shè)計時往往會利用它們作為設(shè)計參考性，但是事先必須進行充分的經(jīng)驗積累。
　　3結(jié)論
　　（1）橡膠瀝青的宏觀指標(biāo)表現(xiàn)與普通瀝青及高聚物改性瀝青有較大不同。不能以普通瀝青的各種指標(biāo)作為橡膠瀝青設(shè)計的依據(jù)。
　�。�2）橡膠瀝青表現(xiàn)了低極限強度、高使用性能的2個特點，宜以性能指標(biāo)作為裁決性指標(biāo)，極限強度指標(biāo)作為參考性設(shè)計指標(biāo)。
　�。�3對于廢舊橡膠粉改性瀝青的研究目前還處于初期，不可避免地存在一些缺陷。本文中制作的AR-AC13瀝青混凝土屬于濕法，由于昂貴的改性瀝青加工成本和較高的油石比，造成其單位造價比較高，且目前國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的權(quán)威性規(guī)范對其進行指導(dǎo)，這對橡膠瀝青的推廣有一定的影響。但隨著改性瀝青加工設(shè)備與技術(shù)的改進及相關(guān)權(quán)威性規(guī)范的出臺，不難看到廢舊橡膠粉瀝青混合料將成為我國瀝青混凝土發(fā)展的新方向，具有廣闊的市場前景。
　　參考文獻：
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