橡胶沥青热拌溷合料及SAMI的工程应用应用PPT课件

1、橡胶沥青热拌混合料及橡胶沥青热拌混合料及SAMI的工程的工程运用运用2江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEn用于公路工程是处理废旧轮胎问题的重要途径；n据估算， 40mm厚断级配混合料每车道公里用掉大约1000个轮胎。3江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青制备工艺橡胶粉料斗橡胶粉料斗沥青储存罐沥青储存罐沥青加热罐沥青加热罐搅拌罐搅拌罐反响罐反响罐 沥青泵对接溶胀法4江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU T

2、RANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE采用橡胶沥青路面的优势n更强的抗反射裂痕才干粘度大，混合料油膜较厚 n老化速度慢n降低噪声n更薄的厚度n提高疲劳寿命n低的维护费用5江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE等效厚度一样的抗反射裂痕效果6江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶粉外观原样橡胶粉：原样橡胶粉：外表粗糙、松散外表粗糙、松散AR中回收的橡胶粉中回收的橡胶粉外表光滑，胶粉之间相互粘聚。外表光滑，胶

3、粉之间相互粘聚。7江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶粉类型、细度选择n性能实验综合阐明n货车轮胎胶粉橡胶沥青性能要优于小车轮胎胶粉橡胶沥青；n20目的货车轮胎胶粉橡胶沥青性能最正确 。8江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE国内废胶粉运用路面中的技术途径n大颗粒胶粉n替代细集料、冰冻地域抗滑n粗胶粉n粗胶粉：1030目n现场加工、高掺量nSAMI、断级配AR-AC、AR-OGFCn细胶粉n细胶粉:4080目n现场加工、高掺量

4、n断级配油石比低、开级配n细胶粉n替代SBS改性剂n工厂化加工、储存稳定(Terminal Blending)9江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青消费设备10江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE用橡胶沥青和单粒径石料制成的橡胶沥青薄膜可以防止和减少沥青路面反射裂痕，可使裂痕处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，到达延缓反射裂痕产生的目的。 11江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTA

5、TION RESEARCH INSTITUTE不同抗裂措施疲劳实验对比实验温度151控制应变150，频率10Hz 沥青混合料 防裂夹层沥青混合料裂痕12江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE撒布碎石轮式压路机碾压清扫松散碎石洒布橡胶沥青施工工艺流程 190-200紧跟撒布紧跟碾压橡胶沥青应力吸收层运用13江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE剪切强度实验结果50室内成型室内成型现场取芯现场取芯抗剪强度（抗剪强度（MPa）0.330.

6、35破坏面在混和料层破坏面在混和料层14江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-SAMI外观15江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE未裹附的碎石撒布16江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE预裹附碎石撒布17江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青桥面防水层橡

7、胶沥青桥面防水层18江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青桥面防水层n防水层是影响桥面铺装性能的关键功能层，技术性能包括：n防水性能n粘结性能n抗施工损伤性能n利用橡胶沥青高粘性、抗裂性、耐久性等，设计高性能的桥面防水粘结层。19江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE某桥面铺装下层雨后外观情况u铺装层间水铺装层间水“上上泛构成的水渍泛构成的水渍 20江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTAT

8、ION RESEARCH INSTITUTE水渍发生部位存在规律性透水区透水区水渍水渍水渍水渍u产生水渍区域桥面本身并不渗水；u接近护栏30cm以内的桥面铺装总存在压实的“盲区，构成雨水下渗入口；u铺装层与桥面板间由于构造深度影响，成为层间透水通道，雨水向下游渗流、上泛，构成水渍。21江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE层间透水通道与滞水空间u滞留于铺装滞留于铺装层间的雨水层间的雨水 22江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE桥面

9、早期病害推推 移、车辙移、车辙松松 散散 、坑塘、坑塘 23江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青桥面防水层n橡胶沥青+碎石等。水泥混凝土桥面板沥青混合料铺装层 构造性防水层 防水资料渗入铺装层n橡胶沥青构造性防水层可较好的消除桥面铺装体系橡胶沥青构造性防水层可较好的消除桥面铺装体系“层间水层间水 。24江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE水泥混凝土桥面板沥青混合料铺装层 构造性防水层 防水资料渗入铺装层橡胶沥青桥面防水层

10、n铺装层施工中，高温暖碾压作用下，橡胶沥青适度上浮，渗入铺装下层一定深度，构成构造性整体：n提高粘结性能和防水效果；n加强铺装层与桥面的摩阻力，提高抗剪切强度；n减少施工过程中防水层的机械损伤碎石维护层；n封堵层间空隙，消除桥面铺装层间渗水通道。橡胶沥青+碎石 构造性防水层25江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE桥面防水涂料 SBS改性沥青+碎石的影响乳化沥青 + 碎石橡胶沥青橡胶沥青+碎石碎石抗施工损伤性能对比抗施工损伤性能对比26江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATI

11、ON RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青防水层 层间强度防水层方案防水层方案拉拔强度拉拔强度（MPa）剪切强度剪切强度（MPa）橡胶沥青碎石橡胶沥青碎石0.41690.5612SBS改性乳化沥青碎石改性乳化沥青碎石0.38350.5563桥面防水涂料桥面防水涂料0.12410.2876SBS改性沥青碎石改性沥青碎石0.24970.3127注：桥面采取喷砂法处置注：桥面采取喷砂法处置27江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE断级配橡胶沥青混合料(AR-AC13S)n国外两种断级配橡胶沥青混合料n亚里桑那、

12、加州、佛罗里达州，课题称之为AR-AC13An减少2.36mm以下的用量，严厉控制0.075mm用量；n德州，课题称之为AR-AC13Bn按 照 S M A 的 思 绪 ， 添 加 粗 集 料 用 量 ，2.364.75mm延续，橡胶沥青构成玛蹄脂。n两种断级配橡胶沥青混合料性能对比n二者抗水损害性能比较接近；nAR-AC13B具有更好的嵌挤性能、高温抗车辙才干、低温抗裂才干、抗疲劳性能和较好的外观。28江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-AC13Sn对断级配橡胶沥青混合料设计进展了不断探求、总结、调整、

13、优化。 n构成了具有特征的橡胶沥青断级配混合料设计体系，称之为AR-AC13S。29江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE原原 路路 面面SBS改性沥青AC-13橡胶沥青AR-AC13调查结果阐明：右幅路面情况相对较差调查结果阐明：右幅路面情况相对较差左左 幅幅右右 幅幅2019年年5月实施罩面工程月实施罩面工程30江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEn原资料选择n集料n石灰岩石料，未掺加矿粉n水泥n掺加2%水泥，以提高混合料的抗

14、水损害性能n橡胶沥青n70号基质沥青n40目大车轮胎31江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE试验项目试验项目试验结果试验结果技术要求技术要求试验方法试验方法针入度(25，5s，100g)42.425.0T0604-2000软化点(R&B)64.854.0度3.4731.5-4.0T0625-2000弹性恢复2588.070.0T0662-2000橡胶沥青性能检测结果橡胶沥青性能检测结果32江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RE

15、SEARCH INSTITUTEAZTexasAR-AC13S33江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE试验项目设计结果技术标准马歇尔试验指标油石比（%）8.0/空隙率（%）5.55.51.0矿料间隙率VMA （%）20.4 20.0沥青饱和度（%）73.57085稳定度（kN）5.85 5.0流值（0.1mm）36.22050性能验证要求浸水残留稳定度（%）88.4 85冻融残留强度比（%）88.6 80车辙试验动稳定度（次/mm）4313 3000低温弯曲破坏应变()3462.3 2500AR-AC13混合料

16、设计结果混合料设计结果34江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE左右幅路面左右幅路面PCI指数对比指数对比 左右幅路面裂痕度对比左右幅路面裂痕度对比 35江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE在阅历了夏季高温、冬季的低温考验后在阅历了夏季高温、冬季的低温考验后 2021年年4月对罩面段落进展外表破损情况调查月对罩面段落进展外表破损情况调查 右幅橡胶沥青右幅橡胶沥青AR-AC13段落运用情况更好段落运用情况更好 36江 苏 省 交 通

17、 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE37江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青设备橡胶沥青设备38江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青热拌混合料橡胶沥青热拌混合料AR-AC施工要点施工要点39江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE江苏省AR-AC13Sn江苏省AR-AC

18、13S：n级配更为延续，矿料间隙率VMA更大，为包容胶粉提供空间；n高油石比，发扬橡胶沥青抗裂性能，提高耐久性；n铺面构造深度更大，提高平安性。橡胶粉颗粒橡胶粉颗粒断级配集料断级配集料40江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-AC13S型断级配混合料设计规范试验项目技术标准马歇尔试验指标击实次数（次）两面各75次稳定度（kN） 不小于5.0流值（0.1mm）2050空隙率（%）5.51.0沥青饱和度（%）7085矿料间隙率VMA (%) 不小于20.0性能验证要求浸水残留稳定度（%） 不小于85冻融残留强度

19、比（%） 不小于80车辙试验动稳定度（次/mm） 不小于3000弯曲破坏应变() 不小于200041江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-AC13S工程特点1n1路面压实后的现场空隙率小于7%，路面密实不渗水。n2路面构造深度0.81.2mm，均匀粗糙，具有较好的抗滑性能。n3混合料粒径相对单一，沥青用量高，施工中的离析景象少42江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-AC13S工程特点2n4现场改性，橡胶沥青粘度大，需对

20、沥青泵进展改造，以提高泵送才干。n5施工工艺、施工难度与SMA混合料类似，拌和温度比常规改性沥青混合料高510，路面压实采用双钢轮振动压路机，为防止粘轮普通不采用胶轮压路机。43江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE高温性能混合料类型油石比（%）车辙动稳定度（次/mm）要求123平均AR-AC138.648464846484648463000SMA-136.17000572752505992AC-13C5.23938370635003715车辙动稳定度抗裂性能优越，在对比段落曾经出现较严重裂痕的情况下，橡胶沥青混

21、合料几乎不开裂。 44江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE低温性能n-10小梁弯曲混合料类型最大荷载跨中挠度抗弯拉强度（MPa）劲度模量（MPa）破坏应变要求(N)（mm）（）（）AR-AC13S0.500.929.171922.548232000SMA-13S1.260.6210.692767.53270AK-13S0.930.537.672727.2281545江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青混合料与常用沥青混合

22、料性能对比序号对比项目道路石油沥青混合料SBS改性沥青混合料橡胶沥青混合料备注说明1噪音情况84分贝84分贝78分贝2混合料动态模量10000MPa13000MPa16000MPa15，10Hz3抗疲劳性能7000次19000次46000次15，6004平均寿命8年10年15年4cm罩面5平均维护成本4万3万2.5万同等厚度，每车道/公里46江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE项目项目检查频率检查频率质量要求质量要求或允许差或允许差试验方法试验方法压实度（压实度（%）每层每层1次次/200m/车道车道不小于不小

23、于98（马歇尔密（马歇尔密度度现场钻孔试验（用核子密现场钻孔试验（用核子密度仪随时检查）度仪随时检查）厚 度厚 度 不 超 过不 超 过1次次/200m/车道车道 4mm钻孔检查并铺筑时随时插钻孔检查并铺筑时随时插入量取，每日用混合入量取，每日用混合料数量校核料数量校核平 整 度平 整 度 不 大 于不 大 于每车道连续检测每车道连续检测0.8mm用连续式平整度仪检测用连续式平整度仪检测宽度宽度2处处/100m不小于设计宽不小于设计宽用尺量用尺量纵断面高度纵断面高度3处处/100m15 mm用水准仪或全站仪用水准仪或全站仪横坡度横坡度3处处/100m0.3%用水准仪检测用水准仪检测中 线 平

24、面 偏 位中 线 平 面 偏 位 不 大 于不 大 于4点点/200m20mm用经纬仪检测用经纬仪检测渗 水 系 数渗 水 系 数 不 大 于不 大 于1次次/200m/车道车道50ml/min改进型渗水仪改进型渗水仪（80%）摩擦系数摩擦系数1处处/200m符合设计要求符合设计要求摆式仪摆式仪构造深度构造深度铺砂法铺砂法47江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE混合料的体积目的nVCA、VMA、VFAn无论是湿拌，还是干拌工艺，橡胶粉当n 作填料计算，不宜当作沥青计算；48江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院

25、JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE湿拌法拌和工艺要求n橡胶沥青对于混合料的拌制工艺影响不大，与普通沥青混合料消费类似，只是对拌和温度控制要求更为严厉，橡胶沥青比普通沥青更粘稠一些，橡胶沥青混合料消费温度比普通沥青混合料温度稍高，温度范围更窄，混合料出厂温度控制在170-180。 n橡胶沥青加热温度的提高；180-190n拌和楼沥青泵的改善；n拌和时间的延伸；外掺剂水泥参与拌和仓后先与矿料干拌10s，再参与橡胶沥青湿拌50s。n出厂温度：170-180 49江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESE

26、ARCH INSTITUTE运输要求n运料车装料时，汽车应前、后、中挪动三次装料，以减少粗集料的离析景象。n车辆保温措施：车厢侧面采用岩棉板包封，车厢顶面采用棉被覆盖 ，不向摊铺机卸料时棉被解开而不揭开。n车厢采用菜油：洗干净水1：10作为隔离剂。只能抹匀，制止喷洒。50江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE摊铺工艺要求n摊铺机梯队作业，两机前后间隔间隔控制在3-5m，两机搭接为1318cm。n专人指挥料车间隔摊铺机接料斗前1030cm停车，分三次起斗 n摊铺速度：2.5m/min。n两机一致采用夯锤800转/每

27、分钟n采用非接触式平衡梁控制厚度 51江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE摊铺工艺要求n由于橡胶沥青混合料不适宜手工摊铺作业，施工中又只用钢轮压路机碾压，摊铺过程中构成的缺陷很难弥补，这对摊铺过程提出了更高的要求。摊铺机速度要稳定，防止开开停停，布料器内料位高度要一致，这样有助于提高路面均匀性。 52江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE碾压工艺要求1n为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎，不宜运用胶轮压路机。nAR-AC建议碾压组合：n

28、初压：钢轮前静后振2遍；n 复压：钢轮振动碾压4遍；n 终压：钢轮静压12遍。53江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEAR-AC13施工与过程质量控制n施工工艺：类似于改性沥青SMA，钢轮压实；n质量控制n压实度：马氏98%，实际压实度9296%n渗水系数：50ml/min54江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE充分碾压n橡胶沥青混合料温度对于压实效果影响特别显著，由于薄层混合料降温较快，在摊铺和压实过程中要亲密监控铺层温度。施

29、工要选在高温天气，气温不能低于13。 55江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE充分碾压nAR-AC13S混合料级配粗、胶结料粘稠，在压实上就比普通路面提出了更高的要求，压实主要依托较高的温度和振动压实功。nAR-AC13S混合料不推挤，初压就可以采用振动，用两台振动压路机紧跟摊铺机，初压对于压实度的奉献最大。 56江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEARAC外观均匀密实57江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU T

30、RANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE混合料嵌挤密实58江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青在国外运用的图片橡胶沥青在国外运用的图片59江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE橡胶沥青橡胶沥青普通沥青路面普通沥青路面60江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE61江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TR

31、ANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE罩面前罩面前62江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE罩面后罩面后-刚施工终了刚施工终了63江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE罩面后罩面后-通车通车5年年64江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE罩面后罩面后-通车通车5年年65江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE4.5 cm (橡胶沥青) + 应力吸收层，运用16 年66江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院J