橡胶沥青工程应用课件

目

录

简介

工程实施重点案例

工程实施感受和认识

制约因素及解决

结语2023/9/191简

介1、橡胶沥青技术在国内研究应用已十年有余，取得了一定成绩，但至今未达到预期的推广效果；2、针对橡胶沥青技术推广应用过程中出现的一些问题，为确保该技术得到更有效的应用，交通运输部公路科学研究院形成了以北京科路泰技术有限公司为主体的产业化实施平台，具体负责包括橡胶沥青在内的路用新材料的推广应用。2023/9/192截至目前，北京科路泰技术有限公司已完成了包括北京八达岭高速、长安街大修、山西忻阜

高速等在内的三十余个工程项目，铺筑橡胶沥青

路面400余万平米，应力吸收层200余万平米。项

目涉及不同的公路类型和结构形式。同时向吉林、湖北两省成功输出橡胶沥青成套技术装备，有力

地推动了橡胶沥青在当地的发展。简

介2023/9/193简

介2023/9/194简

介2023/9/195

八达岭高速公路，现为京藏高速公路，建成于1996年，是北京西北方向的国道主干线，来自山东、河北以及内

蒙古的货运车辆大部分都选择通过八达岭高速进入北京，交通量大、交通荷载组成复杂，为提高道路服务水平，

2009年对北安河至西关环岛段共计16.5km的路面进行大

修。2023/9/196工程实施案例1——八达岭高速公路大修工程维修方案

对现况路面进行5cm热再生处理，整断面加铺4cm橡胶沥青混合料面层。旧路面4cmAR-SMA135cmRAP热再生2023/9/197橡胶沥青技术指标

本工程用AH70#+23%（外掺）40目废胎胶粉，技术要求如表所示，符合部颁指南的技术要求。项目技术指标180℃旋转黏度（Pa·s）2.5～4.025℃针入度（0.1mm)30～70软化点（℃)>65弹性恢复（%）>605℃延度（cm）>5薄膜烘箱老化后质量损失（%）<0.225℃针入度比（%）>805℃延度比（%）>402023/9/198混合料级配筛孔(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(%)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试验结果试验项目质量要求试验结果试验方法动稳定度（次/mm）大于30005482T0719-2000浸水马歇尔试验（%）不小于80%81.8T0709-2000冻融劈裂试验（%）不小于80%80.9T0729-2000谢伦堡析漏试验（%）不大于0.1%0.09T0732-2000肯塔堡飞散试验（%）不大于15%（20℃）6.2T0733-2000渗水系数（ml/min）不大于80基本不渗水T0730-2000橡胶沥青混凝土施工高温拌和保温运输高温摊铺高温碾压2023/9/1911使用情况经过两年的运行，八达岭总体路况良好。为此在

2011年八达岭高速公路西关环岛至居庸关段大修工程中再次使用橡胶沥青，目前工程已经结束。正在建设中的京包高速公路也已确定使用橡胶沥青铺筑应力吸收层和表面层。2023/9/1912

2009年橡胶沥青技术在被喻为“中华第一街”的长安街上进行示范，是长安街大修5项“资源节约型、环境友好型”示范技术之一。项目经历了国庆阅兵式的考验，其社会影响力深远。

长安街交通量大，约15万辆/日，其中公交车大约为7000辆/日，公交车实际荷载超出现行规范标准，京华

BK6111CNG、黄海DD6181S02等公交车辆的实际接地压强最高值达到1.0MPa。2023/9/1913工程实施案例2——长安街大修工程2023/9/1914维修概况2023/9/1915长安街主路沥青表面层和底面层间全部采用橡胶沥青应力吸收层，人民大会堂前主路表面层采用4cm ARAC-13橡胶沥青混凝土，建国门外大街南侧辅路约2.2公里表面层采用4cm ARAC-13温拌橡胶沥青混凝土。混合料级配 (ARAC-13)筛孔(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率

(%)10097.5±2.558.2±430.0±224.0±319.2±315.5±312.4±310.0±38.0±12023/9/1916检验项目单位ARAC-13技术要求试验方法车辙试验(60℃)动稳定度次/mm3479>3000T0719冻融劈裂残留强度比%80.7>80T0729低温弯曲试验(-10℃)破坏应变*10-6(1/s)2643>2500T07152023/9/1917ARAC-13配合比检验试验数据表混合料性能(油石比6.3%)ARAC-13马歇尔试验数据表指标空隙率（%）VFA（%）VMA（%）稳定度（KN）技术标准3.5-4.570-85>14>7试验结果4.0676.0317.787.209年12月对长安街进行噪音测试，在路面温度-2～1℃，车速50km/h时，橡胶沥青路面轮胎噪音连续等效A声级，比相同路段低2.4～3.4 dBA。使用效果2023/9/1918忻阜高速属国家交通运输部2007年首批确定的全国四项“高速公路科技示范工程”之一，是中国橡胶

沥青筑路技术形成以来应用规模最大的高速公路建设

工程，该工程气候条件冬严寒夏酷热，且大部分路段

处于海拔较高的山区，通行车辆以重载货运车辆为主，对路面结构与材料的设计、施工质量要求高。2023/9/1919工程实施案例3——山西忻阜高速公路混合料级配级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ARAC1697.580.958.830.022.917.513.410.37.96.0要求误差的范围+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检验项目单位结果技术要求试验方法车辙试验(60℃)动稳定度次/mm5409>4000T0719相对变形（10cm厚）%2.2＜5T0719冻融劈裂强度比%87.8>80T0729残留稳定度%91.9>85T0709配合比检验试验数据表马歇尔试验数据表指标空隙率（%）VFA（%）VMA（%）稳定度（KN）技术标准3.5-4.570-85>14>7试验结果4.272.6168.32023/9/1922应用情况忻阜高速公路工期紧、任务重，橡胶沥青生产经常24小时连续作业，极大地检验了橡胶沥青实施团队的组织管理水平和设备性能，该路于2010年9月底通车，受到多家媒体的关注。但因为工期紧张、昼夜施工、温度低等不利因素，该工程的路用性能需进行长期的跟踪观测。2023/9/1923长吉（北线）公路路线全长50余公里,为双向4车道一级公路标准,面层采用橡胶沥青，由交通运输部公路科学研究院提供技术及生产装备。是橡胶沥青筑路技术在吉林省内第一次规模化应用，在原材料选择、混合料配合比设计、橡胶沥青生产、橡胶沥青混合料拌和、摊铺及碾压等方面积累了成功的经验与数据，充分结合了吉林省地方材料特点与施工技术水平。2023/9/1924工程实施案例4——吉林长吉（北线）公路混合料级配混合料类型通过下列筛孔（方孔筛mm）的质量百分率（％）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ARAC1310097.364.2732.324.01813.711.710.68.6要求误差的范围+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检验项目单位结果技术要求试验方法车辙试验次/mm2788>2500T0719相对变形（厚）%5.33＜10T0719冻融劈裂强度比%81.6>80T0729残留稳定度%96.3>85T0709配合比检验试验数据表马歇尔试验数据表指标空隙率（%）VFA（%）VMA（%）稳定度（KN）技术标准3.5-4.570-85>14>7试验结果5.77519.79.1工程实施感受和认识2023/9/19271、目前橡胶沥青的推广应用不再是单纯的技术问题，更是实施问题。橡胶沥青现场生产是一个包括材料选择与组织、设备管理、工程管理等在内的复杂系统工程，任何一个环节出现问题，都可能影响工程的实施，从而影响该技术的推广。2023/9/19282、成品橡胶沥青是对现场生产橡胶沥青的一种补充，集中式的生产大大降低了组织管理的难度，可有效降低生产成本。但橡胶沥青高温运输存储过程中的离析和胶粉颗粒的降解目前尚无有效的解决方法，真正意义上的长期存储有难度，而且有二次加温的可能，增加用户燃料成本。2023/9/19293、橡胶沥青存储不仅是技术问题，更是经济问题。常温下可长期存储，只是再次升温成本过高，高温存储指标衰减，需二次加工。2023/9/19304、按照气候分区和基质沥青类型提出橡胶沥青不同的技术指标是合理的。同等胶粉掺量但不同标号的基质

沥青所生产的橡胶沥青指标差别很大，通过不同标号制

定不同技术指标，可有效地控制橡胶沥青及原材料质量。2023/9/1931项目单位技术要求热区温区寒区基质沥青/50、70号70、90号90、110号针入度25℃0.1mm30-7040-8060-100软化点(R﹠B)℃>65>58>50弹性恢复（25oC）%>60>55>50延度(5oC)cm>5>10>10旋转粘度(180℃)Pa·s2.5-5.02.0-4.01.0-3.05、橡胶沥青的反应是一个包括温度、时间、胶粉粒径以及基质沥青种类等因素影响的复杂过程，不仅有

胶粉颗粒的溶胀，还有连接胶粉颗粒的凝胶体的形成。同时需注意的是橡胶沥青混合料在高温情况下同样存

在反应（发育）的过程，特殊情况下可能需要混合料高温静置反应一段时间后方可使用。2023/9/193210分钟2023/9/1960分钟3340分钟30分钟2023/9/1960分钟3460分钟6、王旭东博士曾明确表示，在保证混合料高温性能的前提下，油石比越大越有利于混合料的耐久性和抗开裂能力。使用过程中应结合具体工程的特点以及实际施工水平，并应考虑当地材料情况来确定技术可靠、经济合理的混合料级配及油石比。2023/9/19357、橡胶沥青混合料碾压分为两种形式（针对4-6cm厚面层）：（1）钢轮压路机碾压：初压与复压采用13t以上钢轮压路机碾压，初压起振，高频低幅，碾压6遍左右，终压采用11t振动压路机静碾，严禁低温碾压。（

2

）钢轮压路机和轮胎压路机联合作业：初压与复压采用13t以上振动压路机和25t以上轮胎压路机，工序为：钢轮压路机静碾1-2遍；轮胎压路机2-3遍，钢轮压路机振动碾压2遍。终压采用11t 振动压路机静碾。2023/9/1936钢轮压路机控制洒水2023/9/1937轮胎压路机喷洒油水混合液高温碾压——合理控制碾压温度8、经过长期的使用和观测，橡胶沥青的路用性能包括高低温、抗疲劳、抗开裂等已得到充分验证。目前我们完成的几十个工程项目，只有顺义一条二级路单幅出现车辙问题，经调查也是因为该方向有大量河北石料超载车集中碾压所致。2023/9/1938部分大修工程因开放交通早，早期出现轻微车辙，但并未随时间进一步发展。在抗开裂方面，北京通州某二级路进行了橡胶沥青和普通沥青的对比，使用5年后，

2km的8cm橡胶沥青路面仅9条横缝，而0.4km的12cm普通沥青路面却39条裂缝。2023/9/1939首都机场南线在铺设橡胶沥青应力吸收层和表面层后，至今使用四年无任何裂缝。2023/9/19北京通州某二级路通车五年后40北京首都机场南线通车四年使用状况制约因素及解决2023/9/19411、废胎胶粉质量控制有难度；与再生胶行业争货源；税收问题待解决；需行业共同推动争取国家政策。２、专用生产设备2023/9/