橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量控制研究

盛敬亮

(中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

橡膠瀝青是指將一定用量的廢舊輪胎制成的膠粉摻入基質(zhì)瀝青中進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌纤纬傻母男詾r青。膠粉的加入不僅能形成有效的凝膠體，改善混合料界面狀態(tài)，同時(shí)其能夠吸附瀝青中部分游離的輕物質(zhì)、油分和蠟等，增強(qiáng)了瀝青的耐久性，使橡膠瀝青混合料具有十分優(yōu)異的耐高溫性能和耐久性能[1]。

目前，橡膠改性瀝青混合料普遍運(yùn)用于各個(gè)等級(jí)公路的新建、改建以及養(yǎng)護(hù)翻修工程中，從下面層到表面層均可采用，橡膠瀝青也可用作瀝青混合料層間的功能層，兼具防水粘結(jié)、應(yīng)力吸收與擴(kuò)散等功能[2]。以目前國(guó)內(nèi)橡膠瀝青的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范情況來(lái)看，主要遵循交通部頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)《公路工程廢舊膠粉橡膠瀝青》(JT/T 798-2011)為質(zhì)量依據(jù)，規(guī)范中的各項(xiàng)規(guī)定能夠直接指導(dǎo)橡膠瀝青混合料的施工工藝。

從技術(shù)角度來(lái)看，影響橡膠瀝青混合料施工質(zhì)量的主要因素分為兩大類(lèi)：(1)材料因素，主要包括基質(zhì)瀝青原材料的性能以及膠粉、外加劑的類(lèi)型與摻配比例等；(2)橡膠瀝青及其混合料的生產(chǎn)加工因素，包括橡膠瀝青制備生產(chǎn)要素的把控以及混合料制備與施工過(guò)程中需要進(jìn)行控制的要點(diǎn)[3]。下面將就各施工階段對(duì)橡膠瀝青混合料的性能及質(zhì)量的影響展開(kāi)具體分析，并提出具體的質(zhì)量控制要點(diǎn)與措施。

1 橡膠瀝青的生產(chǎn)制備

制備橡膠瀝青前，應(yīng)當(dāng)對(duì)制備所需的各種設(shè)備進(jìn)行檢查，確保瀝青加熱罐、反應(yīng)罐等設(shè)備及其控制系統(tǒng)完好，保證儲(chǔ)罐內(nèi)基質(zhì)瀝青充足，罐體保溫設(shè)施完好，各種管道內(nèi)的導(dǎo)熱油及其泵壓系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，基質(zhì)瀝青在儲(chǔ)罐中應(yīng)加熱至160 ℃?zhèn)溆?，膠粉與基質(zhì)瀝青能夠按照設(shè)定好的比例進(jìn)行添加。相關(guān)研究顯示，拌和溫度與拌和時(shí)間對(duì)橡膠瀝青的性能有極為重要的影響，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)一定相關(guān)性，拌和溫度的升高會(huì)促進(jìn)拌和時(shí)間降低，橡膠瀝青的高溫穩(wěn)定性會(huì)隨之提高，但黏度會(huì)有所下降，脆性提高，老化情況明顯。在選擇基質(zhì)瀝青時(shí)，應(yīng)選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件標(biāo)號(hào)的瀝青，而膠粉則選用20目或40目的廢舊貨車(chē)輪胎生產(chǎn)的膠粉[4]。

在制備生產(chǎn)時(shí)，瀝青加熱罐溫度應(yīng)保證能夠升至195 ℃，不得低于185 ℃，按照比例將膠粉與基質(zhì)瀝青同時(shí)供入反應(yīng)罐中進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間≥60 min，此時(shí)段內(nèi)溫度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在195 ℃～200 ℃，實(shí)時(shí)測(cè)定橡膠瀝青的旋轉(zhuǎn)黏度。制備完成后根據(jù)施工要求進(jìn)行運(yùn)輸或保溫存儲(chǔ)，如制備完成后4 h尚未使用，則應(yīng)降溫至140 ℃以下進(jìn)行保存，不得持續(xù)高溫存儲(chǔ)。出廠(chǎng)前應(yīng)再次檢查橡膠瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，再次利用時(shí)加熱循環(huán)周期不得超過(guò)2次，防止橡膠瀝青發(fā)生老化。

2 橡膠瀝青混合料的拌和

采用拌和樓對(duì)橡膠瀝青及其他集料進(jìn)行拌和時(shí)，拌和溫度應(yīng)當(dāng)控制在180 ℃～190 ℃為宜，考慮到橡膠瀝青較普通瀝青而言黏度更大，輸送至拌和樓內(nèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，因此瀝青制備或貯存罐不應(yīng)距拌和樓過(guò)遠(yuǎn)，盡可能地縮短泵送距離，集料的加熱溫度不宜過(guò)低，應(yīng)保證集料干拌后溫度在165 ℃～175 ℃范圍內(nèi)，保證最終出料溫度≥180 ℃，各種級(jí)配類(lèi)型混合料拌和時(shí)間宜較常規(guī)基質(zhì)瀝青混合料提高5 s以上。

3 橡膠瀝青混合料的運(yùn)輸

混合料拌制完畢后，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需求與進(jìn)度安排采用專(zhuān)用車(chē)輛進(jìn)行運(yùn)送。在裝車(chē)作業(yè)前，運(yùn)輸車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi)部應(yīng)當(dāng)刷涂皂液、黃油等隔離劑，不得選擇溶劑類(lèi)隔離劑。在混合料裝車(chē)時(shí)，宜選擇“三次裝料法”或“五次裝料法”，運(yùn)輸及裝卸期間盡量保證車(chē)體平衡，減少離析。除此以外，為保證降低運(yùn)輸過(guò)程中混合料溫度損失，在混合料裝滿(mǎn)車(chē)廂后還應(yīng)覆蓋保溫苫布。運(yùn)料車(chē)進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)車(chē)輪進(jìn)行清理，避免對(duì)下承層產(chǎn)生污染。卸料后將粘連在車(chē)廂體上的剩余混合料進(jìn)行刮除，防止其硬化粘結(jié)后污染車(chē)廂，影響后續(xù)運(yùn)輸混合料的質(zhì)量。

4 橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

相比于普通AC或SMA瀝青混合料，橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場(chǎng)施工工藝差異不大，但施工現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪溫度相對(duì)較高，因此在攤鋪前對(duì)熨平板預(yù)熱的溫度應(yīng)更高，至少應(yīng)保證達(dá)到120 ℃。攤鋪前，應(yīng)當(dāng)對(duì)下承層表面進(jìn)行清理，檢查是否有浮土、雜物，功能層應(yīng)覆蓋完整，無(wú)露白。在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)采用測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度<10 ℃時(shí)不得進(jìn)行攤鋪。相鄰鋪層的搭接寬度，應(yīng)盡量控制在25～40 cm。攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度隨時(shí)調(diào)整供料車(chē)輛，避免出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象，也盡可能避免出現(xiàn)余料待工的情況，盡量減少各類(lèi)接縫的產(chǎn)生。

5 橡膠瀝青混合料的現(xiàn)場(chǎng)碾壓

橡膠瀝青混合料的碾壓，通常選用前靜后振的方式進(jìn)行，初壓選擇鋼輪壓路機(jī)，由外側(cè)向中心進(jìn)行碾壓，重疊寬度≥20 cm，但也不宜>40 cm。復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī)，緊跟初壓，終壓則選用雙鋼輪缸筒式壓路機(jī)進(jìn)行收面。每次碾壓段落長(zhǎng)短應(yīng)與施工進(jìn)度相協(xié)調(diào)，壓路機(jī)不得在作業(yè)面上急轉(zhuǎn)、調(diào)頭，對(duì)于邊角及護(hù)欄根部等大型壓路機(jī)難以碾壓的部位，宜采用小型手扶式壓路機(jī)或人工夯機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓，碾壓溫度一般不宜<165 ℃。

6 施工質(zhì)量控制

在施工過(guò)程中，有效的質(zhì)量控制手段是確保橡膠瀝青混合料各項(xiàng)路用性能指標(biāo)及形成的結(jié)構(gòu)層性能完好的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)采用定性與定量方法相結(jié)合的方式進(jìn)行。從混合料的制備到施工過(guò)程中實(shí)施把控與檢測(cè)，起到提高施工效率、降低成本的作用，結(jié)合上述施工過(guò)程，橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括前場(chǎng)控制與后場(chǎng)控制兩大方面：

后場(chǎng)控制主要包括室內(nèi)試驗(yàn)的質(zhì)量把握以及料場(chǎng)出料的技術(shù)控制。在橡膠瀝青的制備階段，應(yīng)當(dāng)對(duì)橡膠瀝青及其混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行隨時(shí)抽檢，關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)制備的橡膠瀝青混合料配合比是否與目標(biāo)配合比一致，取樣檢測(cè)橡膠瀝青混合料的各項(xiàng)路用性能指標(biāo)，著重關(guān)注橡膠瀝青材料的旋轉(zhuǎn)黏度。

嚴(yán)格控制橡膠瀝青混合料中橡膠瀝青及各檔粗細(xì)集料的拌和溫度，以及混合料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后的攤鋪溫度，實(shí)時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)天氣及溫度進(jìn)行調(diào)整?？刂葡鹉z瀝青混合料拌制的時(shí)間，包括膠粉與基質(zhì)瀝青的溶脹拌制時(shí)間。

在橡膠瀝青的運(yùn)輸、存儲(chǔ)過(guò)程中，存貯罐內(nèi)應(yīng)配備攪拌裝置，防止膠粉顆粒沉淀影響橡膠瀝青的各項(xiàng)性能。對(duì)拌制出的混合料按要求進(jìn)行取樣，對(duì)混合料采取燃燒法測(cè)定瀝青含量，對(duì)集料進(jìn)行篩分，成型后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，確定混合料密度、空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、流值等。

橡膠瀝青混合料的裝車(chē)過(guò)程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照先尾部、再前部、后中部的三次裝料或五次裝料法進(jìn)行，不得一次直接將混合料裝入運(yùn)輸車(chē)廂，混合料裝滿(mǎn)后做好防護(hù)保溫措施。

其中前場(chǎng)控制主要包括攤鋪、碾壓過(guò)程中技術(shù)指標(biāo)的交通管制，對(duì)攤鋪碾壓設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)攤鋪層松鋪厚度、碾壓厚度、平整度、均勻性等進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，在試驗(yàn)段施工時(shí)將上述技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，施工完成后，按照規(guī)定的頻率和方法對(duì)結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度、平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，確保各項(xiàng)指標(biāo)能夠達(dá)到要求。

施工完畢后，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的交通管制，嚴(yán)格控制各類(lèi)車(chē)輛通行，施工結(jié)束后，依據(jù)氣溫狀況判斷開(kāi)放交通條件，封閉時(shí)間一般≥24 h，且路面溫度≤50 ℃。橡膠瀝青混合料結(jié)構(gòu)層各項(xiàng)性能指標(biāo)穩(wěn)定后方可通行。

7 結(jié)語(yǔ)

橡膠瀝青混合料具有抗高溫、低溫抗裂、耐疲勞、抗?jié)B等一系列優(yōu)點(diǎn)，且兼具環(huán)保特性，使廢舊輪胎變廢為寶。為了進(jìn)一步提高橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)從原材料的質(zhì)量把控入手，對(duì)橡膠瀝青及集料的生產(chǎn)制備、混合料的拌和等過(guò)程進(jìn)行細(xì)節(jié)把控，確保材料的各項(xiàng)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)拌和、存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程都能夠符合施工要求。