橡胶沥青断级配PPT

null粗胶粉断级配橡胶沥青在公路中的应用粗胶粉断级配橡胶沥青在公路工程中的应用吴春颖 博士 主任工程师 高工 江苏交通科学研究院 2011 年 3 月null橡胶沥青分类材料 工艺 技术 产品国外的调研国外的调研高粘橡胶沥青(Wet Process-High Viscosity）——湿拌现场： 需要采用较高的橡胶粉用量 一般在15％以上， 且采用粒径较大的胶粉（如20目胶粉） 其粘度较高， 177℃粘度通常要求在1.5Pa·s以上 可存储橡胶沥青(Wet Process-No Agitation) ——湿拌工厂化： 细橡胶粉并用胶体磨加工， 由于橡胶粉很细，能较好的熔融、分散于沥青中， 可存储一段时间不会发生离析。 可像常用的SBS改性沥青一样厂拌生产，远距离运输施工。 干法胶粉改性沥青 胶粉直接添加到正在搅拌的拌和楼中， 但由于拌和时间较短，较少的反应，胶粉也难以发生充分的熔胀作用。 在国外一般摊铺在路面的中下面层或更低的层位，而较少摊铺在表面层。 橡胶沥青制备技术橡胶沥青制备技术湿拌法 高温搅拌+反应 现场加工 高掺量 20%左右 粗胶粉 采用20目胶粉 胶粉选择面宽 降低能耗，比40目胶粉成本降低200~250元/吨。原材料原材料基质沥青 70号道路石油沥青 橡胶粉 常温研磨法生产 类型 货车轮胎胶粉、小汽车轮胎胶粉 细度 20目、40目及60目。胶粉细度胶粉细度20目 40目 60目橡胶粉种类橡胶粉种类橡胶粉掺量橡胶粉掺量 不同掺量76℃复数剪切模量 不同掺量-18℃蠕变劲度S 12% 16% 20% 24%177℃粘度177℃粘度橡胶沥青的高温性能、低温性能等都随着掺量增加而提高； 综合考虑施工性能，对于研究所用的原材料和工艺条件，橡胶沥青的胶粉掺量以16～18％左右比较合适。null橡胶沥青： 现场湿拌法 20目橡胶粉 应用范围： 橡胶沥青AR-SAMI 断级配橡胶沥青AR-AC 橡胶沥青AR-OGFC 橡胶沥青桥面防水层 橡胶沥青抗裂层ARCS橡胶粉技术要求橡胶粉技术要求20目货车轮胎胶粉 密度1.15  0.05 g/cm3 无铁丝或其它杂质 纤维比例应不超过0.5% 橡胶沥青技术要求与胶粉用量设计橡胶沥青技术要求与胶粉用量设计橡胶沥青技术要求 胶粉用量设计方法 177℃粘度为设计指标 橡胶沥青制备工艺橡胶沥青制备工艺加载—卸载应变曲线VS累积应变曲线加载—卸载应变曲线VS累积应变曲线在相同的加载条件下，橡胶沥青的总变形小、变形回复能力好，残余变形小。 重复蠕变试验指标一致表明橡胶沥青的高温性能明显优于SBS改性沥青和基质沥青。橡胶沥青混合料的发展史橡胶沥青混合料的发展史Serji Amirkhanian, Director of ARTS Clemson University - Civil Engineering Department加州运输部关于厚度减薄的建议加州运输部关于厚度减薄的建议在大量室内试验和项目实践的基础上 (750 个项目) 与普通沥青路面比较厚度减薄超过50% 联邦公路管理局认可断级配橡胶沥青混合料(AR-AC13S)断级配橡胶沥青混合料(AR-AC13S)国外两种断级配橡胶沥青混合料 亚里桑那、加州、佛罗里达州，课题称之为AR-AC13A 减少2.36mm以下的用量，严格控制0.075mm用量； 德州，课题称之为AR-AC13B 按照SMA的思路，增加粗集料用量，2.36~4.75mm间断，橡胶沥青构成玛蹄脂。 国外两种橡胶沥青混合料对比国外两种橡胶沥青混合料对比嵌挤性能 水稳定性对比水稳定性对比水稳定性对比水稳定性对比冻融劈裂试验 高温、低温性能对比 高温、低温性能对比 车辙试验结果 低温小梁弯曲试验两种混合料外观 两种混合料外观 AR-AC13A外观 AR-AC13B外观 AR-AC13SAR-AC13S课题对断级配橡胶沥青混合料设计进行了不断摸索、、调整、优化。 形成了具有特色的橡胶沥青断级配混合料设计体系，称之为AR-AC13S。 null混合料——嵌挤密实混合料——嵌挤密实江苏省AR-AC13S江苏省AR-AC13S江苏省AR-AC13S： 级配更为间断，矿料间隙率VMA更大，为容纳胶粉提供空间； 高油石比，发挥橡胶沥青抗裂性能，提高耐久性； 铺面构造深度更大，提高性能安全性。 AR-AC13S型断级配混合料设计标准AR-AC13S型断级配混合料设计标准水稳定性水稳定性浸水马歇尔试验冻融劈裂试验高温性能高温性能车辙动稳定度试验低温性能低温性能-10℃小梁弯曲试验 约束试件温度应力试验（TSRST)约束试件温度应力试验（TSRST)四点梁弯曲疲劳试验四点梁弯曲疲劳试验AR-AC13与SMA13 SPT试验对比AR-AC13与SMA13 SPT试验对比国内橡胶沥青应用情况国内橡胶沥青应用情况截至2008年，江苏、天津、北京、广东、四川、河北、山东、河南、浙江、安徽等10多个省市研究或应用了橡胶沥青技术。江苏省橡胶沥青技术发展历程《橡胶改性沥青在高速公路上的应用研究》； 第一条橡胶沥青试验路G328泰州段维修。标志工程：沿海高速公路、常武路维修； 完善了AR-AC13S设计方法。标志工程：2007年宁常高速公路 ； 形成完整技术体系：SAMI、AR-AC13S、AR- OGFC13S、桥面防水粘结层； 2007年，“橡胶沥青应用技术交流会”。标志工程：宁杭高速公路二期工程； 国际认可：承办2009年国际橡胶沥青会议AR2009。江苏省橡胶沥青技术发展历程Asphalt Rubber 2009Asphalt Rubber 2009 国际橡胶沥青大会（AR2009) 2009年11月2~4日 中国·南京橡胶沥青大使橡胶沥青大使AR-AC13S设计实例 （宁常高速28km，9200吨橡胶沥青）AR-AC13S设计实例 （宁常高速28km，9200吨橡胶沥青）AR-AC13S马歇尔试验结果AR-AC13S性能验证试验结果AR-AC13施工与过程质量控制AR-AC13施工与过程质量控制施工工艺：类似于改性沥青SMA，钢轮压实； 质量控制 压实度：马氏98%，理论压实度92~96% 渗水系数：80ml/min4.3湿拌法拌和工艺要求4.3湿拌法拌和工艺要求橡胶沥青加热温度的提高；190-200℃ 拌和楼沥青泵的改善； 拌和时间的延长；外掺剂水泥加入拌和仓后先与矿料干拌10s，再加入橡胶沥青湿拌40s。 拌和温度的提高。165-175 ℃ 碾压工艺要求碾压工艺要求为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎，不宜使用胶轮压路机。 AR-AC建议碾压组合： 初压：钢轮前静后振2遍； 复压：钢轮振动碾压4遍； 终压：钢轮静压1～2遍。 nullnull 2005年8月通车，进出泰州的重要干线 现有路面状况： 未见裂缝、坑塘等病害 车辙深度3.0mm 构造深度0.78mm 泰州328省道加铺工程AR-AC应用项目null 2006年8月通车，常州至武进的干线 现有路面状况： 未见裂缝、坑塘等病害 车辙深度2.3mm 常州常武路AR-AC应用项目null 宁常、沿海高速公路AR-AC应用项目null2008年，宁杭高速公路二期工程，全线采用橡胶沥青桥面防水层，和橡胶沥青面层AR-AC13。 nullnull绕城公路AR-OGFC排水降噪路面试验段null2011年5月 南京绕城高速改扩建其它应用项目其它应用项目2005年，广东清远107国道水泥路加铺工程； 2006年，四川宜宾竹海一级路工程； 2006年，山东日照220省道维修； 2006年，广东深圳惠盐高速公路维修； 2007年，河北京承高速公路维修； 2008年，京珠高速公路安新北段； 2008年，安徽黄山景区路罩面； …….2012年ISAP国际论坛2012年ISAP国际论坛时间、地点：2012年5月23-25日 中国 南京 主 办 单 位：国际沥青路面协会（ISAP） 中 国 公 路 学 会 江苏省交通运输厅 承 办 单 位：江苏省交通科学研究院 东 南 大 学 官 方 网 站：WWW.ISAP2012.net null谢谢大家！