橡胶沥青应力吸收层在道路中的应用

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摘要：在我国道路建设中沥青是常见的一种施工材料，通过车辆荷载作用及气温变化等因素影响，使道路路面出现裂缝等常见病害，在道路结构层间加铺橡胶沥青应力吸收层主要作用是防止或延缓裂缝的出现。而橡胶沥青应力吸收层技术是一种经济、有效的路面养护技术，应当广泛应用。

关键词：橡胶沥青；应力吸收层；应用研究

自我国二十一世纪以来，国家大力提倡城镇化建设，在道路建设上，沥青路面对城镇建设产生的影响是很大的，铺沥青罩面对减低噪声、减少灰尘等起到一定作用，同时也提升道路的质量，减少裂缝的出现，为行车提高了舒适度。在发展中这种技术也在越来越普及，但是在旧时的沥青路面仍然存在很多的裂缝、断板等问题，直接加铺沥青层易产生反射裂缝，所以就产生了在层间加铺应力吸收层的新方法。

一、橡胶沥青应力吸收层的作用机理

橡胶沥青应力吸收层是指用同步碎石封层车将单一粒径的石料及生产完成的橡胶沥青同时洒布在路面上，在胶轮压路机碾压下，使胶结料与石料之间有最充分的表面接触，以达到最大限度的粘结，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层，且洒布的橡胶沥青可以作为缓冲层抵御反射裂缝。在橡胶应力吸收层作用机理中，首先要保证铺装橡胶沥青的情况下受力状态是正常的，其次就是在碎石的转动和通过较厚的界面橡胶膜水平剪切变形，在这种情况下，沥青混凝土板之间的接缝或者是裂缝的地方就会发生一定的位移，橡胶沥青应力吸收层就将这些力在一定程度上进行了吸收和削减，这样就达到了预防或者减缓反射裂缝发生的积极作用，提高了道路的使用年限和质量，在行车方面也提高了舒适感。对于弯沉较小的路面和破坏不严重的路面，应用橡胶沥青应力吸收层具有显著的效果，又从一定程度上延缓或预防反射裂缝的作用。

二、石料的技术要求

石料选择的三个重要原则：坚固性，必须有足够的坚固性来抵挡交通磨损。在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的坚固性尤为重要，一般采用玄武岩、辉绿岩等。级配，近乎单一级配，不含粉料。形状，尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌人深度。根据施工工艺和路面要求，选择粒径在9.5至13.5mm之间的首先进行预拌加工，按照含油量4%一6%的油石比将玄武岩碎石进行预拌，用装载机不断翻转至冷却，以至于不被粘结成团，预拌的目的是筛除过大和过小的颗粒，使颗粒更加均匀，另一方面可以除尘、增加石料与沥青粘附性能。碎石应具备以下特点，颗粒大小合适且硬度大，表面不能有风化的现象，要保持表面的干燥、粗糙、洁净。对受热易变质的石料，宜采用经拌和机烘干后进行检验。橡胶沥青应力吸收层用石料料源的技术要求见表1。

三、胶结料的选用

从橡胶沥青应力吸收层的施工原理可知，胶结料必须具有足够的粘结性，其粘附性要求不低于5级，而橡胶沥青的粘度要求也应达到1.5一4Pa.s，以保证一定的粘结强度；为保证生产出符合质量要求的橡胶沥青，胶粉必须选用粒径范围20-25mm的高性能橡胶粉对70#基质沥青进行改性，橡胶沥青的生产中，基质沥青的温度控制应在：104℃一226℃，胶结料的反应温度控制应在190℃一218℃。

四、橡胶沥青及碎石的洒布量

橡胶沥青用量在2.5kg/m，沥青洒布量要严格控制，不宜多也不宜少。沥青纵向衔接应与已洒布部分重叠l0cm左右。碎石用量在15-22kg/m，施工过程中，必须保证碎石能铺满，不漏“黑”（沥青），不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足，碾压后将多余的碎石清扫掉，防止上面层沥青罩面与橡胶沥青应力吸收层之间含有夹层而产生层间推移。

五、施工设备的选用

橡胶沥青应力吸收层施工需要配备专用橡胶沥青的生产备，同步碎石封层车，橡胶轮压路机，吹风机等。施工开始前，设备应提前转场到位，并对设备进行系统的试机工作，保证项目开工时，设备的正常运行。主要工作必须检查同步碎石封层车的撒布系统、计量系统以及加热系统等等，胶轮压路机主要检查刹车问题，防止出现刹车失灵等紧急情况。

六、橡胶沥青应力吸收层的实际应用

向海大道全长62.4公里，路基宽度为35米―60米，黑色路面宽度30―40米。新建及补强层均采用1cm橡胶沥青嵌入式封层。特别是补强路面结构层总厚度为11厘米，即面层4cm中粒式沥青混凝土（AC-16）上面层，6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25）下面层，1cm橡胶沥青嵌入式封层。补强路面采用1cm橡胶沥青嵌入式封层与新建路面结合，防止横、纵裂缝效果显著，路面整体质量较好。

七、橡胶沥青性能优点

橡胶沥青拥有较强的高温稳定性、低温抗裂性、以及抗老化、抗疲劳、抗水损坏的特性。所以把橡胶沥青设计应用于道路方案中，可以充分体现以下特性与优点：

1、环保和节约资源

随着我国经济高速发展，同时也带来了大量的废旧轮胎，对社会环境造成了严重的污染，橡胶沥青技术以其环保和节约资源的特点推广应用可以为这些黑色污染提供一条永续性的环保解决方案。

2、抗低温脆裂

由于橡胶本身的可塑性和延展性，使得橡胶沥青低温延度增大，橡胶沥青路面抗低温脆裂能力大大增强。

3、抗高温车辙

橡胶沥青本身拥有较强的高温稳定性和粘性，所以用于路面结构中的橡胶沥青胶结料具有高粘性与不易流动性。碎石外层所裹附的橡胶沥青胶结料中含有大颗粒的橡胶粉，可产生较大的磨阻力，也使碎石不易滑动，可减少车辙形成，同时保证结构承载能力。

4、降低噪音

橡胶沥青是城市道路降低噪音的新材料，与普通沥青相比，可降低行车噪音。橡胶粉均匀的分布在橡胶沥青中，当行驶中的汽车轮胎与路面接触时，它对轮胎的振动具有较大的衰减功能，因而大大降低了轮胎与路面的振动噪声，所以与轮胎接触时相对不会产生较大噪音，也就降低了行车噪音。

5、超强粘结和防水作用

因为橡胶沥青拥有超强的粘性，所以它可以非常劳固的吸附粘结在路面上，从而起到与路面的粘结作用。在防水上，形成的沥青膜有一公分左右的厚度，起到保护的作用。同时，橡胶沥青应力吸收层胶结材料能封闭多种半刚性基层的裂缝和间隙，有效的防止水分渗入。

6、提高行车安全

橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存，与标线的对比度高，路面摩擦力增大，刹车阻力增大，提高了行车安全，尤其是在雪水路面上效果更加显著。

7、延长使用寿命、节省养护成本

优异的抗疲劳性提高路面的耐久性能，胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂，故提高了道路抗老化、抗氧化能力，由于道路的耐久性和性能得到提高，使得道路的养护费用显著降低。

结束语

橡胶沥青应力吸收层由于橡胶沥青和石料的粘结，使得铺筑后的应力吸收层有良好的抗裂性能，抵御了地面的反射裂缝，对原路的裂缝有一定的修复作用。施工完成后，2小时内即可开放交通，缩短了封闭交通的时间。总之，橡胶沥青应力吸收层作为一种新工艺，其经济性能和技术性能都十分优越。我们应沿着吸收、改进、提高的技术路线将该技术发展到更多的工程领域中，包括市政沥青罩面，高速公路粘结层，公路养护等。

参考文献：

[1] 冯政.沥青砼路面沥青加铺层及应力吸收层技术应用研究[D].四川：西南交通大学，2007：16-17.

[2]交通部公路科学研究院. 橡胶沥青及混合料技术施工技术指南. 人民交通出版社2009

[3]李军. 橡胶沥青应力吸收层（AR一SAMI）的施工控制. 现代交通技术2007