邱瑞君
扶绥县交通投资有限责任公司
摘要：随着公路工程建设事业的不断发展，各类新材料、新工艺层出不穷，其中橡胶沥青在复合式路面中的应用受到了重点关注。本文对橡胶沥青在复合式路面中的应用技术进行了深入的研究，以期为橡胶沥青在复合式路面中的应用提供相应的借鉴作用。
关键词：橡胶沥青；复合式路面；应用技术；研究
1 橡胶沥青概述
1.1橡胶沥青的基本概念
橡胶沥青是指将橡胶粉粒按照一定的级配比例进行组合并添加高聚合物改性剂，在高温条件下充分搅拌形成改性沥青胶结材料，具有高温稳定、低温柔韧、抗老化及抗疲劳性等性能。橡胶沥青主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层当中，其能够显著提高沥青混合料的耐久性，改善路面疲劳裂缝、反射裂缝及高温变形能力，提高薄层罩面的使用性能，降低了路面成本，改善行车舒适性。
1.2橡胶粉对沥青的改性作用机理
橡胶粉对沥青的改性作用机理主要是指在橡胶沥青生产过程中，橡胶粉会与沥青进行接触使交联剂硫、抗老化剂及油性填充剂等会通过界面进入沥青，沥青中的蜡和轻质组分被橡胶粉所吸收，使得橡胶粉与沥青融合为一体，进而使沥青的抗高温性、老化性能提高，改善沥青与矿料的界面粘接条件。
2 橡胶沥青在复合式路面中应用材料选择
2.1橡胶粉的选择
（1）橡胶粉的物理化学技术指标
橡胶粉的理化性质是影响橡胶沥青性能的关键因素，应采取科学的方法对其进行确定。橡胶沥青所用橡胶粉必须满足下表要求。
橡胶粉的物理技术指标
（2）橡胶粉目数的选择
橡胶沥青的制作主要是通过橡胶粉掺入基质沥青当中进行改性的技术，所参入的橡胶粉的多少、颗粒大小与橡胶沥青的针入度、软化点以及延度有着直接的关系，所参入的橡胶粉颗粒越多，橡胶沥青的的针入度越小、软化点越高、延度越好。通过综合路面等级、自然条件及成本使用情况等条件分析，可选用20-40 目之间的橡胶粉进行施工使用。
（3）橡胶沥青中橡胶粉添加比例的选择
橡胶沥青中橡胶粉添加比例同样与软化点、针入度及延度有着很大的关系，一般来说橡胶粉参入量越多，橡胶沥青的延度、针入度越低，弹性恢复能力越高。
（4）橡胶沥青耐老化性能研究
抗老化能力的好坏与沥青路面的使用年限有着直接的关系，应根据实际情况向沥青路面中参入橡胶颗粒，提高沥青路面的软化点、粘度、弹性恢复率，延缓橡胶沥青的老化进程，进而提高路面的使用年限。
3 橡胶沥青OGFC 配合比设计
3.1原材料的要求和检测
（1）橡胶沥青
OGFC 受外界自然因素影响较大，所以要求其所使用的沥青粘度、抗老化性要求较高，在进行OGFC配比时，应使用高粘度改性沥青，以增加各材料间的粘结力，防止骨料飞散现象的发生，提高混合料的耐久性。
（2）粗集料、细集料及填料
粗集料在沥青混合料中起着传力受力骨架的作用，其应满足以下几个方面的要求：首先，
应具有足够的强度和抗压碎性且外观形状应为立方体几何形状。其次，应具有较高的磨光值。最后，其理化性能应符合相关标准要求。细集料及填料的含泥量、泥块含量的杂质应符合相关要求，应干燥、洁净。
3.2橡胶沥青 OGFC 配合比设计
（1）目标空隙率
OGFC混合料内部的孔隙率使其具有较好的排水和防滑能力，经研究可知，当孔隙率小于15%时，其防滑能力则会下降，当当孔隙率大于25%则会使OGFC混合料发生松散破坏。为减少此类现象的发生应对OGFC混合料内部孔隙率进行深入的研究，提高路面的使用性能，经研究得到，当橡胶沥青混合料内部孔隙率18-22%时，其防滑及耐久性能最优。
（2）级配的选择与确定
通过参考橡胶沥青 OGFC 的级配范围表及采用马歇尔击实试验成型试件的方法可以确定，当矿粉含量为4%、油石比为7％时，沥青混合料的空隙率为22.1％，此时满足各项指标的要求，具体详见级配曲线图。
AR-OGFC级配曲线图
3.3橡胶沥青OGFC 最佳油石比确定
橡胶沥青OGFC 最佳油石比的确定通常是采用马歇尔击实试验对不同油石比的混合料空隙率、析漏损失率及散损失率等指标进行确定，通过分析研究可知油石比为7.5％时橡胶沥青混合料处于最优状态。
4 AR-AC-13橡胶沥青混合料配合比设计
4.1原材料要求和检测
（1）橡胶沥青
为了保证断级配橡胶沥青路面的性能满足使用需求，本文主要采用与全集配橡胶沥青路面相同的标准进行选取，其性能要求及检测结果如下表所示：
橡胶沥青的技术要求及检测结果
AR-AC-13型设计级配曲线图
（4）最佳油石比确定
AR-AC-13橡胶沥青混合料最佳油石比的确定通常是采用马歇尔击实试验，经试验并结合工程实际需求可得最佳沥青用量为7.4%，此时橡胶沥青吸收量为0.2%。
5 橡胶沥青应力吸收层的研究
5.1橡胶沥青应力吸收层配合比设计
在进行橡胶沥青应力吸收层设计时应对基层表面纹理、交通量、季节温度变化、集料尺寸、石料级配等方面对应力吸收层的粘接剪切程度进行研究，进而确定橡胶沥青应力吸收层的配合比。
（1）试验方法
橡胶沥青应力吸收层的应力测试通常是采用加高车辙水泥混凝土试件在标准条件下养生7天，0.5%油石比预裹碎石加铺面层，切割成 10×10cm 大小的方式进行试验。
（2）试验结果及分析
本文主要对4.75-9.5、9.5-13.2、13.2-16三种粒径的碎石进行拉拔、剪切试验，最终得出当碎石粒径为9.5-13.2mm，撒布量14-18㎏/㎡时拉拔和剪切强度最优。
5.2温度对层间作用力的影响
本文主要对组合试件分别在45℃、25℃、5℃时的层间作用力进行了研究，如下表所示：
通过对上表的分析可知，当面层为AR-AC-13时层间剪切和拉拔强度值最大，因此应选用AR-AC-13作为面层材料。
结语
本文首先介绍了橡胶沥青的基本概念及作用机理，为后文的叙述奠定了理论基础。然后对橡胶沥青在复合式路面中应用材料选择、OGFC 配合比设计及AR-AC-13橡胶沥青混合料配合比设计进行了阐述。最后对橡胶沥青应力吸收层进行了研究。
参考文献
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[3]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].上海:同济大学出版社,2001.
[4]橡胶沥青混合料应用指南[M].重庆鹏方路面工程技术研究有限公司,2007.11
论文作者:邱瑞君
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/10
标签：沥青论文; 橡胶论文; 路面论文; 橡胶粉论文; 油石论文; 应力论文; 性能论文; 《防护工程》2018年第14期论文;