废旧轮胎橡胶沥青路面应用研究

文献标识码：B

No．1（TotalNo．229）

February2018

文章编号：1001－7291（2018）01－0082－03

废旧轮胎橡胶沥青路面应用研究芳

（中建新疆建工路桥工程有限公司，新疆

孔

乌鲁木齐830054）

摘要：以江西省内公路建设时，路面铺设为研究背景，探究废旧轮胎橡胶沥青的应用。介绍橡胶沥青在江西省内的应用发展历程，并分别从社会效益、经济效益、路面结构设计3个方面分析橡胶沥青路面的应用推广的可行性。最后指出在橡胶沥青路面铺设过程中应该注意的重点问题，力求橡胶沥青路面质量符合相应规范要求的同时节约资金投入。

关键词：废旧轮胎；橡胶沥青路面；SBS改性沥青；社会效益；经济效益

随着国内近几年汽车保有量的增加，废旧轮胎日渐增多，如何有效利用废旧轮胎成为各专家的难题。废旧轮胎中含有大量化学物质，如SBＲ、天然橡胶、炭黑、抗氧化剂等，其化学物质可以有效提升沥青性能。加上国内城市道路及公路建设中，沥青用料数量巨大。因此研究利用废旧轮胎改善橡胶沥青路面的路用性能就有很现实的实用意义。

关于橡胶沥青混合料的性能及应用研究取得一定成效。何亮、马育等人重点分析温拌橡胶沥青老化特性，并借助红外线光谱仪测定其前后性能差异，为橡胶沥青在工程中应用提供参考。何立平等人针对橡胶沥青混合料的黏度展开研究，以正交试验的方法得到橡胶沥青混合料黏度相对较高的结论。李晓燕等人介绍国内外在探析橡胶沥青混合料性能时较为经典成功方法，为后期相关性能试验提供参考。谭华等人重点分析橡胶沥青混合料的弹黏特性，为工程实践处理提供理论基础。

本文以江西省内道路路面建设为例，研究废旧轮胎橡胶沥青在工程中的应用。橡胶沥青重点从社会效益与经济效益两个角度分析橡胶沥青路面的应用推广的可行性。为了保证施工质量，满足规范要求，结合多年现场施工经验，对于实际施工过程中的难点提出

*

01-09收稿日期：2018-

个人建议。

1橡胶沥青发展概述

在上世纪80年代初，将橡胶粉直接与沥青混合料混合可用于公路路面铺设中。其典型代表是在江西省内的105国道某一段选择2000m试验路段。将橡胶颗粒直接与沥青混合料混合，因温度及混合料均匀性问题，导致沥青路面路用性能不佳。

在2009年，在九景高速公路施工建设中为了防止路面反射裂缝出现，选择橡胶沥青混合料共分三层铺设路面。有效避免反射裂缝的出现及发展，不仅如此还大幅度提升了表面层的抗滑性能及排水性能，保障了车流运行安全。

在2012年抚州市迎宾大道选择橡胶沥青路面技术施工。在具体施工方案中选择橡胶沥青混合料在原有水泥路面上依次铺设10mm应力吸收层、40mm橡胶沥青中部面层、40mm橡胶沥青表面层。有效防止路面裂缝反射的发展，降低道路噪音污染，提升路面防滑性能，保证车流运行安全。

在2012年江西省抚吉高速公路建设中采用橡胶沥青混合料铺设路面，取得良好施工效果。在2014年江西省质量技术监督局为了推进橡胶沥青在路面施工的应用，颁布地方标准《废旧轮胎橡胶沥青路面

2018年第1期孔芳：废旧轮胎橡胶沥青路面应用研究

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施工技术规范》

，省市相关部门推广应用，使得橡胶沥青路面在江西省内呈现指数增长态势。2

橡胶沥青推广可行性（1）社会效益

选择橡胶沥青混合料铺设路面，其社会效益主要体现在两个方面：其一，可以变废为宝，将废旧轮胎充分利用，降低垃圾及污染物，体现环保理念；其二，可以提升沥青路面的路用性能，降低沥青用量，降低施工成本。从社会效益方面看，橡胶沥青路面是、符合国家提倡的生态绿色环保公路建设的理念，具有很强的推广价值。

以江西省某公路建设为例，其公路双向4车道，40mm厚的面层，油石比例为8%，平均每千米需要橡胶沥青用量为100t左右。100t橡胶沥青中含有约18t左右的废旧轮胎橡胶粉末，需要约610条左右的汽车废旧轮胎。根据历年数据可知江西省内每年铺设1200km公路路面，即需要大约75万条左右的汽车轮胎，可以有效降低环境污染，减少占地，并能节约社会成本愈上亿元。

不仅如此，橡胶沥青路面因其特殊的物理性能，可以将汽车噪音削弱，较少了噪音污染。相关调查表明，橡胶沥青路面的噪音低于SBS改性沥青路面噪音3.5dB。采用橡胶沥青混合料铺筑的道路，降低对周围居住人群的干扰，有利于社会和谐。

（2）经济效益①胶结材料

从胶结材料角度分析，橡胶沥青材料与其他胶结材料对比，其单价明细表见表1中数据。通过表1数据可以看出橡胶沥青成本远远低于SBS改性沥青材料成本。

表1

不同胶结原料单价明细表

元/吨

种类名称单价比普通沥青多出价格

普通沥青32000

SBS改性沥青43001100橡胶沥青

3700

500

②混合料混合比

在相同交通构成情形时，设定路面面层厚度一致，设定普通沥青的单价依次是3100元、5100元，在不同混合比条件下混合料单价明细表见表2。

表2

各种混合料单价明细表

普通沥青胶结材料比普通沥青单价胶结材料单价油石比例胶结材料投入混合料元/吨名称元/吨%元/吨多出费用元/吨SBS改性沥青43005．520003100橡胶沥青3700620886．521818SBS改性沥青64005．530005100橡胶沥青57006313136．533232分析表1、表2中数据对比可知，当普通沥青单价较低时（3100元），橡胶沥青混合料的单价略高于SBS改性沥青混合料单价。一旦普通沥青的单价处于普通价位时，橡胶沥青混合单价和SBS改性沥青混合料单价基本相持平，

仅高出4%－8%。③路面全生命周期费用

路面全生命周期费用是在路面使用时间内路面所消耗的资金总和，涉及到设计费用、建设费用、应用费用。维护费用、废弃浪费费用等多方面。相关学者研究，可以得到如下结论：橡胶沥青路面有效生命周期比SBS改性沥青路面，即在设计与建设费用大致相同时，橡胶沥青路面后期维护、保养等投入相对较少；橡胶沥

青路面可以有效提升路面防滑性能，

提升车流运行安全，在天气状况良好条件下可以提升车流安全性

48%，在雨雪天气条件下可以提升车流安全性36%，降低了交通事故率及相关费用；橡胶沥青路面可以降

低路面噪音，

减少对周围居民的干扰，间接节约了治疗因噪音诱发疾病费用。综上所述，可以概括出来橡胶

沥青路面全生命周期费用小于SBS改性沥青路面全生命周期费用。

（3）路面结构设计

在常温条件下，相同载荷时，橡胶沥青混合料与SBS模量基本一致。在计算橡胶沥青混合料路面结构层厚度时不需要做任何改变，

与其它条件无关。在路面结构设计时，橡胶沥青混合料在厚度一致的情况下可以代替普通沥青混合料或SBS改性沥青混合料。表明橡胶沥青混合料推广具有可行性。3

疑难问题确定

（1）橡胶沥青技术要求

必须达到一定的技术要求才能应用于路面施工中，见表3。在实际使用时，要考虑施工场地、环境、时长等合理设计与分析。以江西九江某公路建设为例，结合当地气温条件，设定软化点为64℃，弹性恢复不低于0.8，针入度4.8mm。

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华

东表3

橡胶沥青技术规范取值范围

指标参数单位规范值试验名称代码弹性恢复比例－＞0．6T066325℃的针入度Mm3－6T0605200℃旋转黏度Pa*s1．6－4．2T0624软化点℃＞58T0607（2）上面层

在江西省颁布的《废旧轮胎橡胶沥青路面施工技术规范》中将橡胶沥青混合料划分为两级：开级配、密级配。针对密级配橡胶沥青混合料，选择间断型级配与之对应。在本项目建设时，上面层选择AＲ－AC－14符合规范要求及实际施工情况。橡胶沥青混合料设计级配规范要求具体见表4。

表4

间断级配橡胶沥青混合料规范要求标准

AＲ－AC－14经过各筛孔直径（mm）的百分比%1713．51052．51．2510．80．60．4技术标准10094－10058－7026－3824－3015－2413．5－2012．5－18．512－1810－14．5（3）

面层性能要求

在江西省颁布的《废旧轮胎橡胶沥青路面施工技术规范》

中明确可应用车辙试验获得橡胶沥青混合料的高温是否稳定。技术标准具体见表5。

表5橡胶沥青混合料高温稳定性技术规范取值范围

交通载荷程度结构位置动稳定度次/mm

小、适中上

＞2500中、下＞2000大上、中＞3500下＞2500巨大

上、中＞4000下

＞3000

在江西省某公路建设中，通过长期观测可以得到，在大型信号灯控制交叉口处超载货车习惯性启动

刹车现象严重，造成轻微推移的病害。为此，将交通载荷较大的路面上面层、中面层动稳定度设定为4200次/mm，下面层动稳定度设定为3200次/mm。在交通载荷大或极为巨大的情况下，上中面层动稳定度设定5500次/mm，下层面设定为4500次/mm。

公路2018年第1期

为了能够达到设定值，可选择增加抗车辙剂来实现。

在混合料级配设计时，参照表4中数据可知在10mm、5mm的质量百分比之间的高于中位数部分满足施工要求。4结论

本文以江西省内道路路面建设为例，探究废旧轮胎橡胶沥青的应用。在介绍橡胶沥青在江西省内的应用发展后，分别从社会效益与经济效益两个方面分析橡胶沥青路面的应用推广价值，从路面结构设计角度分析其可行性。最后重点指出在橡胶沥青路面铺设过程中应该注意的关键性问题，力求橡胶沥青路面质量符合相应规范要求。但该项技术仍有不足之处：如何有效控制橡胶粉沥青黏度；橡胶沥青生产机械设备资金多；路面结构厚度铺筑时存在一定难度，如何有效解决尚没有具体方案。

随着《废旧轮胎橡胶沥青路面施工技术规范》的颁布，江西省内道路建设橡胶沥青路面增多，作为相关学者或施工人员应该对其路用性能长期跟踪监测，完善橡胶沥青混合料施工技术及工序。

参考文献

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