橡胶沥青混凝土施工工艺

总423期
2017年第9期(3月  下)
收稿时间:2016-10-22
作者简介:田晶晶(1988—),女,助理工程师,主要研究方向为沥青路面工程。
橡胶沥青混凝土施工工艺
田晶晶
(中铁十九局集团第三工程有限公司,辽宁 沈阳 110000)
摘要:从废旧轮胎等橡胶制品的危害及处理方式出发,论述了橡胶沥青的可实用性。介绍橡胶沥青的生产原理、技术指标要求、质量控制要求、合理的存储方式、长期存放再生产、黏度技术指标控制,通过工程中的实际应用和试验检测铺筑后的橡胶沥青路面各项指标均满足图纸要求。
关键词:橡胶沥青;橡胶沥青混凝土;橡胶粉中图分类号:U416.218
文献标识码:B
0  引言
我国正处在社会经济迅速发展的时期,近年来,我国汽车产业发展迅速,老百姓的生活质量大幅度提高,私家车走进各家各户,方便了人们的出行,但带来的负面问题也逐渐加重:汽车尾气排放超标、交通事故频发、废旧轮胎逐年成倍增长等。把废弃物合理运用不但能解决环境问题,也能带来一定的经济效益。
1  废旧橡胶制品的处理
废旧轮胎传统的处理方式有:堆放、填埋、焚烧,带来的危害是占用土地、浪费资源、污染环境、有害物质滋生、传染疾病。而目前的处理方式包括:生产橡胶粉,国家政策鼓励推广(占10%);再生胎,脱硫工艺污染大、能耗高,被国家限制(占90%);土法炼油,污染严重,国家严令禁止。本文所叙述的施工工艺是将橡胶粉与沥青掺拌生产出橡胶沥青用于沥青混凝土路面的铺装中,对废旧轮胎一站式综合利用,不产生二次污染。
2  橡胶沥青混凝土施工原理
橡胶沥青施工工艺分为干法施工和湿法施工。干法施工是将集料、橡胶粉和沥青混合料拌制成改性沥青混合料。湿法施工是将橡胶粉与沥青反应后生产出改性沥青,再与集料拌和生产改性沥青混合料。经过实践推荐采用湿法工艺,具有以下几个特点。
(1)集料采用间断级配和开级配,一般不采用密实级配混合料。
(2)橡胶粉的掺量为沥青质量的5%~25%,本次施工段橡胶粉的掺量控制为沥青质量的20±2%。
(3)与普通沥青路面相比,橡胶粉改性沥青混合料提高了路面的高温抗车辙、低温抗裂能力和耐久性。
(4)橡胶沥青可应用在热拌沥青混合料、稀浆封层和应力吸收层等工艺中,本文只谈橡胶沥青混凝土施工工艺。
3  橡胶沥青混凝土路面的优点和应用范围
橡胶沥青本身有良好的低温性能,再通过与集料的良好配比后,同时兼顾其高温抗车辙性能。橡胶沥青混凝土还具有一定的降低噪音、抗老化、抗氧化、耐久性好等性能。
橡胶沥青混凝土路面适用于旧沥青路面或旧水泥路面的养护或者改建的罩面,或用于居民区作为新建道路的表面(磨耗)层,起到减轻噪音的作用。
4  工程应用实例
重庆境内成渝高速公路(复线)路面A 合同段中的两个互通采用橡胶沥青混凝土上面层。福禄互通工程量为17341m 2。大庙互通工程量为19303m 2,总计工程量为36644 m 2。橡胶沥青混凝土表面层厚4cm ,福禄互通用料1690t ,大庙互通用料1881t 。
5  橡胶沥青的生产及技术要求
5.1  橡胶沥青的生产
可移动存储设备本次施工选用的基质沥青为70号A 级道路石油,通过高温状态把橡胶粉作为一种改性剂的形式与基质沥青混合生产出改性沥青。橡胶粉的掺量控制为沥青质量的20±2%。橡胶沥青生产的关键因素是温度的控制。喷洒和拌和用的橡胶沥青在生产过程中是一样的。生产前,胶结料在规定的温度190℃~218℃之间与204℃~226℃的基质沥青边搅动边反应至少在45min 以上才能达到理想的效果。在生产过程中要及时进行试验检测(黏度为主要指标),检测结果出来后满足要求即可投入使用,反之需查分析原因进行调整。
橡胶沥青可采用保温罐进行存储,保温罐要求在190℃~218℃温度范围内进行不间断搅拌,以确保橡胶颗粒分散均匀。5.2  橡胶粉技术要求
(1)废旧轮胎等橡胶制品在加工生产橡胶粉的过程一定要在常温条件下进行。杜绝施工冷冻法生产橡胶粉,废旧轮胎在磨碎前可使用低温分离法。
(2)路面橡胶粉应选用常温磨细的橡胶粉,且宜选择
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斜交胎橡胶粉或天然胶含量高的橡胶粉。橡胶粉应为黑
均匀粉末。
(3)保存橡胶粉要求干燥、清洁、无污染,通过掺拌滑
石粉或碳酸钙可保证其有良好的流动性,掺量不超过总质量的
3%,粒径范围应控制在2mm之内。橡胶粉筛分规格见表1。
表1  橡胶粉筛分规格
筛分尺寸通过百分比(%)
2.00mm100
1.18mm65~100
600um20~100
300um0~45
75um0~5
(4)橡胶粉物理、化学技术指标和技术要求可参考表2。
表2  橡胶粉的化学技术指标与技术规范
技术指标技术指标试验方法
灰分(%)≤7GB/T 4498丙酮抽出物(%)≤10GB/T 3516
炭黑含量(%)≥28GB/T 14837
橡胶烃含量(%)≥48GB/T 14837
天然橡胶含量(%)≥30GB/T 13249
(5)橡胶粉应存储在通风、干燥的仓库中,并应采取有效的防淋、防潮措施及消防措施。橡胶粉的现场存储时间不应超过180d。
5.3  橡胶沥青的质量
橡胶沥青最主要的技术指标就是黏度要求(见表3、表4),每次使用前,都要对其进行黏度试验,检验结果均要符合技术规范,不满足要求的禁止使用。
表3  橡胶沥青技术要求
检测项目单位技术指标
180℃旋转黏度dp a.s15~40
软化点(环球法)℃52~74针入度(25℃,100g,5s)0.1mm25~70
弹性恢复,25℃%>60
5.4  橡胶沥青胶结料的延迟使用和再加热
橡胶沥青混凝土生产过程中所需的橡胶沥青应即生产即应用,避免存放。但因其他原因导致生产出的
橡胶沥青不能使用时应注意超过4h后停止加热存放,存放时间可在24h以内。如需长时间存放可将温度控制在140℃~145℃范围内,保存期限可延长到3d。如需使用时应进行加热处理,使其温度不低于190℃,如再次不能进行及时使用时可再降低温度保存,使用时可再加温到190℃以上。如此加热过程可进行2次,并且橡胶沥青要符合规范的设定值,尤其是黏度指标更为重要。
ddtsf橡胶沥青不可久存,否则技术指标会降低,此时就不便再进行使用了。需通过添加橡胶粉(掺量最高为沥青质量的10%)再次生产橡胶沥青,生产后的橡胶沥青需进行试验检测,看是否满足技术要求。
6  橡胶沥青混凝土的拌制化石标本
橡胶沥青混凝土配合比的设计过程与其他沥青混合料的配合比设计过程基本相同,但需要着重注意的是各阶段中的温度控制。
(1)橡胶沥青生产后需对其进行试验检测,检测结果各项指标满足技术要求后方可进行使用。
(2)橡胶沥青混凝土拌和过程中应重点关注温度控制,各项温控指标满足参考值。
(3)沥青拌和站的各项计量设备需定期进行标定校对,生产记录需进行打印保存。
(4)生产出的沥青混合料要满足要求,避免出现花白料、糊料、低温料、离析等不合格沥青混合料出场。
(5)试验室人员应每天进行沥青混合料试验检测,抽样检测次数每天不少于2次。并且各项检测指标应符合要求,如有不妥,应及时进行分析查原因整改。
7  橡胶沥青混凝土现场施工
橡胶沥青的现场施工情况如运输、摊铺、碾压等同其他沥青混凝土施工过程大致相同,本文不再介绍。
8  结语
经过后续的压实度、渗水、平整度的试验检测结果,各项指标均能满足技术要求。从成本角度看橡胶沥青混凝土比SMA—13沥青混凝土面层每平米节约10多元钱。而且路用性能却有很大改善。
我国的交通量增长迅速,气候环境相对多样,道路
(下转第139页)
表4  橡胶沥青温度控制
橡胶沥青加热温度(℃)190~218
矿料温度(℃)180~190
混合料出厂温度(℃)170~185
混合料到场温度≥165
摊铺温度(℃)≥160
初压温度(℃)≥155
复压温度(℃)≥130
终压温度(℃)≥110
注:(1)测量温度均采用插入式温度计,温度计在使用前应进行标定,
标定不合格的禁止使用。温度计要正确使用,确保测量的数据的真实性。(2)碾压温度测量时可使用红外线温度计测量,检测温度应为混合料内部温度。
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备进行保养的过程中应该采用先进的技术,良好的保养用品,这样才能达到最好的保养效果。
2.3  建立良好的机械设备管理体系
完善管理制度和管理机构,建立良好的管理体系,施工人员才能更好地完成自己的工作,提升施工的积极性[5]。对机械设备的管理应制定一张工作表,由相关人员进行登记,施工人员尽好自己的责任与义务,对机械设备进行动态管理。2.4  加强监督、奖惩分明
管理机械设备的人员也应该加强对现场施工的监督,对表现好的施工人员给予一定的奖励,对那些表现不好或者犯了错误的施工人员给予惩罚,并且及时处理问题。
3  从机械设备本身研究节能环保的措施
3.1  从节能环保的角度选择机械设备的发动机
为了节约能源减少环境污染,尽可能地选择油耗小、排放小、噪声小的环保型发动机。例如水冷增压柴油机可以大大减小对环境的破坏,还可以减少能源的浪费,做到能源利用最大化。
3.2  选择低能耗的、重量轻的机械
秸杆燃气炉
选择低能耗的、重量轻的机械设备,在使用时就能减少能源的消耗和废气的排放,进而减少环境污染,因为重量轻不仅消耗能源少,还节约了资金成本。太阳能安全帽
3.3  机械设备的润滑应选择新型自动集中润滑系统
在以往对机械设备进行润滑的时候都是人工手动加润滑脂,不仅工作量大还容易浪费,因为在人工加润滑脂的时候容易加多,就会从润滑点溢出,污染了环境。给机械设备换成集中润滑系统,不仅解放了劳动力,还减少了润滑脂的浪费[6]。在机械进行自我添加润滑脂的时候,事先经过计算好添加量,就不会溢出过多的润滑脂,对环境起到一定的保护作用。
3.4  选用新型机械设备
尽可能选择新型的环保机械设备,利用新型的技术以及新型的机械设备进行公路施工,可以达到很好的节能效果,并且在废气排放以及噪音方面都会有很好地控制。4  公路施工中机械设备的注意事项
在公路施工前应该提前预热机械设备,保证机械设备在施工时有一个良好的使用温度。正常情况下机械设备的水温应不超过70℃,一旦水温超过70℃,机械设备在使用过程中就有可能出现故障,耽误施工。液压油的清洁也不能忽视,要及时更换,定期过滤液压油中的杂质,减少元件之间的磨损,延长液压元件的使用寿命。另外,定期清洁液压油可以减少其更换率,减少能源的浪费以及资金的浪费。
5  结语
能源的浪费和环境问题是不能忽视的,要把节能环保作为公路工程机械设备管理的主要目的,做到既能很好地完成公路建设,又能很好地节约能源减少环境污染。对机械设备的使用要严格按照规定进行,定期进行维护和保养。在能源节约方面,最好能对所有机械设备的耗用量进行详细记载,定期进行分析得出结论,努力完善机械设备的性能,做到能源节约最大化,达到能源和经济共同发展的环保型社会。
参考文献:
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[6]  陈红,梁立杰,杨彩霞. 可持续发展的公路建设生态观[J].
长安大学学报(自然科学版),2004,24(1):69- 71.
(编辑:赵艳)
的使用性能需要改善和提高。而橡胶沥青混凝土路面的各项技术指标均比较突出,适宜大力推广发展。从长远角度看,橡胶沥青混凝土应用解决了一部分固体废弃物的再利用问题比较利国;改善了人民的生活环境比较利民;改善了路面的使用性能比较利路,这种利国、利民、利路的好项目应得到合理应用。
参考文献:
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庆:东道鹏方路桥有限公司.
(编辑:赵艳)
(上接第133页)

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