市政工程橡胶改性沥青路面应用技术探讨与交流

2018年01月25日汇报人：张洪刚博士、高工广西交通科学研究院有限公司广西交科新材料科技有限责任公司

市政工程橡胶改性沥青路面技术应用探讨与交流一、面临的问题与需求二、市政路面结构设计技术三、原材料选材与质量控制技术四、混合料组成设计与控制技术五、标准化施工工艺与控制技术六、新技术与新应用交流汇报提纲一、面临的问题与需求1.问题不少路段出现明显的早期车辙病害！市政路面路用性能

如：车辙、坑槽、

开裂等病害。一、面临的问题与需求1.问题不少路段出现“新路不新”、不平整、标线对比度不高等问题突出！市政路面行车性能

如：平整度、舒适度

标线对比度等。一、面临的问题与需求1.问题橡胶沥青技术要求与控制不统一、不严格

如:①“干法”胶粉+沥青混合料，应用效果不良。(湿法：胶粉+沥青，高温熔融+搅拌剪切发育，改性、均匀；干法：胶粉+裹附沥青膜的集料，发育条件与程度？密度差、均匀性？无检测？)②湿法:改性方法和加工设备参差不齐，如简单的搅拌混溶型设备、无多级搅拌、无剪切、无动态称重计量等）。③成品橡胶沥青质量检测：针、软、延、粘、老化、储存稳定性。传统的早期技术高温+搅拌、发育目前的改性技术：第一步：高温+高强度搅拌第二步：反应助剂+交联剂第三步：高速剪切融合了热能、机械能、化学能等多种能量形式，促进胶粉对沥青的改性。“橡胶改性沥青4.0”改性原理示意图一、面临的问题与需求热能、机械能1.问题橡胶改性沥青技术进步直供沥青站外运橡胶沥青加工车间升温系统：瞬时升温可达30℃以上，解决了“等待升温”问题、生产效率提高。计量系统：称重式精准计量，解决了胶粉靠人工数袋、沥青靠流量的粗放计量。搅拌系统：采用立体组合“卫星”式搅拌，充分均化，解决了“不均匀集聚”问题。发育系统：引入新加工工艺，促进脱硫、混溶和发育，大幅提升改性效果。控制系统：全自动化联锁控制，保障性高，避免人工误操作。废气处理系统：引入废气处理系统，解决了加工过程“气味”问题。加工产量：移动式现场加工设备产量可达15~20吨/小时。橡胶改性沥青技术进步——新型加工设备应有的性能解决了粘度控制问题，由早期的粘度大(3.5~4.5)/粘度衰变，到目前的粘度可稳定控制(2.0)，实现了良好的施工和易性。解决了储存稳定性问题，传统技术不能储存，到新改性技术可储存10天以上，可远距离运输，可实现商品化、稳定。一、面临的问题与需求市政工程品质目标：耐久、安全、舒适、环保、外观形象——寿命长、少维修，保畅保通；安全舒适提高驾乘感；提升城市形象需要进一步提升的关键：路面结构优化设计技术路面原材料质量控制技术配合比优化设计和性能提升技术施工关键环节与工艺参数控制试验检测、监管监控等质量保障技术二、路面结构优化设计技术两个关键：①路面结构设计与交通荷载、道路等级的匹配性

——交通量精准实测、预测、等级划分与结构设计要匹配。

②设计基准与施工控制的匹配——如设计为重交通，原材料、工艺等质量控制要匹配，设计落地。二、路面结构优化设计技术旧路加铺改造两个重点：①旧路性能检测评估与再利用——病害精准调查、弯沉、回弹模量等指标作为再利用或补强的依据。

②旧路处治关键技术——如旧水泥路面的稳板固板技术、旧沥青路面的局部修补等。二、路面结构优化设计技术市政工程典型路面结构推荐表三、原材料选材与质量控制技术原材料质量控制是保障路面质量的源头，从源头抓起中下面层石灰岩集料选材与控制

重点控制：规格、形状、洁净、稳定性、可利用率控制指标：分档、筛分、针片状、粘附性、压碎值，含泥量、砂当量。粗集料规格级配差异大。三、原材料选材与质量控制技术集料——控制技术：①标准分档：粗集料建议按20~30(19~26.5mm)、10~20(9.5~19mm)、5~10(4.75~9.5mm)、3~5(2.36~4.75mm)进行标准分筛与生产控制，但对3~5(2.36~4.75mm)少备或不备料。②细集料为0~3(0.075~2.36mm)标准档。集料分档规格好，拌和站生产效率效益高，无等料、无溢料，顺畅、稳定！三、原材料选材与质量控制技术原材料质量控制是保障路面质量的源头，从源头抓起(2)表面层集料选材与控制

粗集料：辉绿岩与玄武岩？

细集料：机制砂的选择？沥青路面表面层泛白三、原材料选材与质量控制技术原材料质量控制是保障路面质量的源头，从源头抓起(2)表面层集料选材与控制——泛白的原因分析大量的调查、分析研究认为：(a)

粗集料“磨光”后本身颜色影响；(b)1.18~2.36、2.36~4.75集料用量和颜色影响，来源于石粉；(c)沥青混合料级配类型(如SMA类比AC类“更黑”)。(d)橡胶沥青对“保黑”优势明显。广西常用石灰岩石粉常用石粉+辉绿岩AC类常用石粉+玄武岩AC类常用石粉+玄武岩AC类开放交通后，磨光后的路表集料裸露(2)表面层集料选材与控制——建议①粗集料（9.5～16）mm、（4.75～9.5）mm、（2.36~4.75）mm采用优质玄武岩粗集料。②细集料（0.075～2.36）mm，宜采用深灰色母岩集料加工而成的机制砂。③宜采用间断级配SMA橡胶改性沥青混合料，降低1.18、2.36、4.75mm集料的用量。示范工程：民族大道玄武岩骨料+橡胶沥青工程应用良好(3)橡胶改性沥青质量检测与控制——建议①不能忽视对基质沥青的质量控制：如常规指标、老化指标的检测控制。②橡胶改性沥青加工设备与工艺技术控制。③成品橡胶改性沥青的质量检测与控制，

如针、软、延、粘、老化、储存稳定性。技术指标单位检测结果质量要求180℃旋转粘度Pa.s2.11.5～5.0软化点℃68≥65针入度（25℃，100g，5s）0.1mm4330～60弹性恢复（25℃）%82≥75延度（5℃，5cm/min）cm8≥5储存稳定性（48h软化点差，163℃）℃3≤5TFOT后残留物25℃针入度比%72≥65延度（5cm/min，5℃）cm6≥5四、混合料组成设计与控制技术材料组成设计是保证路面性能的基础，应严格要求、重视。设计需求：高温、重交通，公交站台、十字路口等重点区域，高温抗变形。设计目的：骨架密实、控制变形，且抗渗、有构造抗滑。设计实现：①粗集料组成重点控制19、13.2、9.5、4.75mm关键筛孔通过率，形成良好的骨架嵌挤支撑有良好的抗力；②细集料组成重点控制2.36、0.075mm关键筛孔通过率，形成良好的密实度有良好的粘结力。四、混合料组成设计与控制技术设计参数与控制建议采用马歇尔试验方法进行配合比设计，设计参数与控制指标如下：工程实例五、标准化施工工艺与控制技术(1)施工关键一：温度控制五、标准化施工工艺与控制技术(2)施工关键环节：①施工前准备施工界面应干净、干燥、粗糙，粘层油洒布均匀。沥青层间施工水泥路面加铺沥青施工(2)施工关键环节：②运输五、标准化施工工艺与控制技术(2)施工关键环节：③连续、匀速摊铺五、标准化施工工艺与控制技术单机全幅摊铺或双机梯队摊铺均可；合理控制运料车和摊铺速度；速度宜2.5~3.5m/min；关键在于连续、匀速摊铺。(2)施工关键环节：④碾压是保证橡胶沥青路面施工质量最为关键的一环五、标准化施工工艺与控制技术碾压控制技术：高温、及时、紧跟、慢压、连续橡胶沥青混合料油石比＜6.5%时采用不少于2台钢轮+2台胶轮碾压，钢轮3~4遍，胶轮2~3遍，钢轮收光1~2遍。橡胶沥青混合料油石比≥6.5%时采用不少于5台全钢轮碾压，钢轮6~7遍，收光1遍。碾压过程中的质量判断：高温碾压无推移、无大变形，碾压稳定为优。六、新材料、新技术、新应用高性能橡胶沥青：粘度可控、耐储存、可远距离运输。排水路面专用高粘橡胶改性沥青：达到或超出进口高粘剂的性能。SBS-胶粉双复合改性沥青排水路面