橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究.ppt

1、橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,報告人：曹榮吉 副總工，研究員級高工 2008.11.13,2008年全國高速公路建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)場交流會,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,廢輪胎的現(xiàn)狀,全世界目前積

2、存廢輪胎30億條，且每年增長10億條； 我國2006年產(chǎn)生廢輪胎 1.6億條 ，預(yù)計2010年將達(dá)3億條。,廢輪胎橡膠資源利用方式對比表,劉長，中國輪胎資源循環(huán)利用行業(yè)發(fā)展及政策導(dǎo)向,美國回收輪胎的市場趨勢,解決廢舊輪胎問題,40mm厚橡膠瀝青面層每車道公里消耗大約1000個輪胎；,橡膠瀝青路面的技術(shù)優(yōu)勢,更強(qiáng)的抗反射裂縫能力 減少老化 更薄的厚度 提高疲勞壽命 降低噪聲 更高的安全性（更高抗滑性能） 低的維護(hù)費(fèi)用 節(jié)約自然資源，降低成本,橡膠瀝青在國外的應(yīng)用,橡膠瀝青在國外已有40年的發(fā)展歷史，20世紀(jì)90年代以來，該技術(shù)日趨成熟并得到了日益廣泛的應(yīng)用； 美國 始于60年代，國家推動，多個州

3、制定了規(guī)范，應(yīng)用橡膠瀝青最多 南非 基本上已經(jīng)擁有了一整套橡膠瀝青相關(guān)的技術(shù)體系。 法國 截止到1995年，橡膠瀝青開級配路面累積已經(jīng)攤鋪了超過100萬平方米 。 其他國家 加拿大、比利時、奧地利、澳大利亞、印度、葡萄牙、西班牙、巴西等。,History,Serji Amirkhanian, Director of ARTS Clemson University - Civil Engineering Department,7 Asphalt Binders,CR-AZ - 70-22,1,PG 70-22 Control,2,Air Blown,3,SBS LG,4,CR-TB,5,TP,6

4、,PG 70-22 + Fibers,7,PG 70-22,8,SBS 64-40,9,Air Blown,10,SBS LG,11,TP,12,常規(guī),橡膠瀝青(TB),SBS 改性瀝青,橡膠瀝青,ALF 試驗結(jié)果（ 2004）,國內(nèi)橡膠瀝青應(yīng)用情況,始于20世紀(jì)80年代 ，早期研究以“干法”為主，采用連續(xù)級配，與橡膠瀝青特性不適應(yīng)，路用性能不理想，未能推廣應(yīng)用； 近5年來，橡膠瀝青日益引起國內(nèi)工程界關(guān)注，研究、應(yīng)用力度加大，取得了不少技術(shù)進(jìn)步。 北京公路局北京市廢胎膠粉瀝青及混合料設(shè)計施工技術(shù)指南2006-12-15 天津市建委天津市廢輪胎膠粉改性瀝青路面技術(shù)規(guī)程2006-2-28 江蘇省高

5、指橡膠瀝青路面施工指導(dǎo)意見2006-9-10,國內(nèi)橡膠瀝青應(yīng)用情況,截至2008年，江蘇、天津、北京、廣東、四川、河北、山東、河南、浙江、安徽等10多個省市研究或應(yīng)用了橡膠瀝青技術(shù)。,國內(nèi)廢膠粉應(yīng)用路面中的技術(shù)途徑,大顆粒膠粉 替代細(xì)集料、冰凍地區(qū)抗滑 粗膠粉 粗膠粉：1030目 現(xiàn)場加工、高摻量 SAMI、斷級配AR-AC、AR-OGFC 細(xì)膠粉 細(xì)膠粉:4080目 現(xiàn)場加工、高摻量 連續(xù)級配（油石比低）、開級配 細(xì)膠粉 替代SBS改性劑 工廠加工、膠粉用量低、儲存穩(wěn)定(Terminal Blending),江蘇省瀝青路面技術(shù)及發(fā)展趨勢,江蘇省高速公路瀝青路面技術(shù)發(fā)展的三個階段 第一階段（摸

6、索） 19922000，1000 km 依據(jù)規(guī)范 應(yīng)對早期損害 第二階段（發(fā)展） 20012005，1880 km SMA，Superpave、AC-S 延長壽命，五年不大修 第三階段（提高） 20062015 OGFC、AR-AC、PA、CTB 舒適、安全、環(huán)保，長壽命、十年不大修,橡膠改性瀝青在高速公路上的應(yīng)用研究； 第一條橡膠瀝青試驗路G328泰州段維修。,標(biāo)志工程：沿海高速公路、常武路維修； 完善了AR-AC13S設(shè)計方法。,標(biāo)志工程：2007年寧常高速公路 ； 形成完整技術(shù)體系：SAMI、AR-AC13S、AR- OGFC13S、橋面防水粘結(jié)層； 2007年，“橡膠瀝青應(yīng)用技術(shù)交流會

7、”。,標(biāo)志工程：寧杭高速公路二期工程； 國際認(rèn)可：承辦2009年國際橡膠瀝青會議AR2009。,江蘇省橡膠瀝青技術(shù)發(fā)展歷程,江蘇省橡膠瀝青應(yīng)用研究,江蘇交科院 承擔(dān)6個研究項目 參與項目推廣200km 申請了1個專利 獲得RPA支持 舉辦AR2009,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,橡膠瀝青制備技術(shù),濕拌法 高溫攪拌+反應(yīng) 現(xiàn)場加工 高摻量 20%左右 粗膠粉 采用20目膠粉 降低能耗，比40目膠粉成本降低200

8、250元/噸。,橡膠瀝青制備技術(shù),反應(yīng)4560分鐘,橡膠瀝青,添加劑,橡膠瀝青工藝參數(shù)試驗研究,（1） 膠粉細(xì)度 （2） 膠粉類型 （3） 膠粉摻量 （4） 基質(zhì)瀝青類型,原材料,基質(zhì)瀝青 70號道路石油瀝青 橡膠粉 常溫研磨法生產(chǎn) 類型 貨車輪胎膠粉、小汽車輪胎膠粉 細(xì)度 20目、40目及60目。,（1)膠粉細(xì)度,20目 40目 60目,(2)橡膠粉種類,(2)橡膠粉種類,（3）橡膠粉摻量,不同摻量76復(fù)數(shù)剪切模量 不同摻量-18蠕變勁度S,12% 16% 20% 24%,177粘度,橡膠瀝青的高溫性能、低溫性能等都隨著摻量增加而提高； 綜合考慮施工性能，對于研究所用的原材料和工藝條件，橡膠

9、瀝青的膠粉摻量以1618左右比較合適。,(4)基質(zhì)瀝青類型的影響,瀝青膠結(jié)料性能對比,膠結(jié)料高溫性能試驗結(jié)果,橡膠瀝青技術(shù)要求,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI,針對路面反射裂縫問題 半剛性基層瀝青路面 水泥混凝土路面瀝青加鋪層,不同抗裂措施疲勞試驗對比,試驗溫度151 控制應(yīng)變150，頻率10Hz,撒布碎石,輪式壓路機(jī)碾壓,清掃松散碎石,灑布橡膠瀝青,應(yīng)力吸收層施工,190-20

10、0,緊跟撒布,緊跟碾壓,預(yù)裹附前后 碎石撒布效果,未預(yù)裹附碎石的撒布,預(yù)裹附碎石的撒布,AR-SAMI外觀,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,斷級配橡膠瀝青混合料AR-AC,評估國外兩種典型斷級配橡膠瀝青混合料 亞里桑那、加州、佛羅里達(dá)州 減少2.36mm以下的用量，嚴(yán)格控制0.075mm用量； 德州 按照SMA的思路，增加粗集料用量，2.364.75mm間斷，橡膠瀝青構(gòu)成瑪蹄脂。 江蘇省形成了具有特色的橡膠瀝青斷

11、級配混合料設(shè)計體系，稱之為AR-AC13S,江蘇省AR-AC13S,江蘇省AR-AC13S： 級配更為間斷，礦料間隙率VMA更大，為容納膠粉提供空間； 高油石比，發(fā)揮橡膠瀝青抗裂性能，提高耐久性； 鋪面構(gòu)造深度更大，提高性能安全性。,亞利桑那州,德州,江蘇AR-AC,混合料嵌擠密實,AR-AC13S型斷級配混合料設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),低溫性能,-10小梁彎曲試驗,約束試件溫度應(yīng)力試驗(TSRST),四點(diǎn)梁彎曲疲勞試驗,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC

12、 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC,橡膠瀝青在美國已成為用于OGFC的膠結(jié)料之一； 價格遠(yuǎn)低于高粘瀝青，可顯著降低OGFC的造價。,橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC13S,設(shè)計方法 馬歇爾擊實法 混合料構(gòu)成 減少細(xì)集料用量：減輕OGFC常見的空隙率衰減； 高瀝青用量：提高耐久性、減少集料飛散和混合料水損害。,寧高公路AR-OGFC13試驗路,2006年10通車 2007年9月檢測： 未見裂縫、坑塘等病害 無車轍： 噪音: 對比路段78.0分貝，試驗路73.1分貝,對比路段 試驗路,橡膠瀝青路面在江蘇公路上的應(yīng)用研究,1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 橡膠瀝青加工工藝 3 橡膠

13、瀝青應(yīng)力吸收層AR-SAMI 4 橡膠瀝青斷級配混合料AR-AC 5 橡膠瀝青開級配混合料AR-OGFC 6 橡膠瀝青的工程應(yīng)用,橡膠瀝青在江蘇省公路工程中的應(yīng)用,江蘇省2005年開始橡膠瀝青技術(shù)的研究和應(yīng)用，截至目前已實施100多公里； 2007年江蘇橡膠瀝青應(yīng)用總量接近全國的1/3； 為國內(nèi)橡膠瀝青應(yīng)用最集中的地區(qū)之一。,2007年國內(nèi)橡膠瀝青應(yīng)用情況,2005年，泰州328省道加鋪工程,2006年常州市常武路,2006年沿海高速公路,2006年張家港中華路,2008年 常州S340省道,2006年 泰高高速公路,2007年 寧常高速,2008年 寧杭高速二期,效益 分析,其它應(yīng)用項目,2005年，廣東清遠(yuǎn)107國道水泥路加鋪工程； 2006年，四川宜賓竹海一級路工程； 2006年，山東日照220省道維修； 2006年，廣東深圳惠鹽高速公路維修； 2007年，河