兰州交通大学学报
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浅析橡胶沥青性能及应用

  摘要:作为一种新型的理想环保型道路建筑材料,橡胶沥青所具有的抗疲劳性能、抗老化性能、高低温性能及降噪环保性能等性能在道路建筑方面发挥着巨大的优势。本文在分析橡胶沥青作用机理及主要技术性能的基础上,介绍了我国目前在道路建筑领域对橡胶沥青的应用。


  关键词:橡胶沥青;性能;应用


  中图分类号:U415 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)04-0091-010引言


  如今我国仍处于社会主义初级发展阶段,经济的快速发展仍在持续,因此,在发展过程中,对资源的节约和环境的保护已被越来越多的人所看着。而在道路建筑中,具有降噪、环保和节约资源的橡胶沥青技术已经得到广泛的应用,具体表现在我国的北京、上海、江苏、广州、天津、辽宁等多个省市都采用了橡胶沥青技术。随着我国经济的高速发展,必将带动道路建筑的发展,因此,橡胶沥青具有广阔的市场发展前景。


  1橡胶沥青的概述


  橡胶沥青的是20世纪60年代的美国的Charles.McDonald首先发明了橡胶沥青,并迅速得到了美国的加州、德州、亚利桑那和南非等国家和地区的应用,应成为当时最有效的道路罩面材料。


  所谓的橡胶沥青就是将废旧轮胎加工成橡胶粉粒,然后按照相应的粗细级比例进行组合,并夹杂多种高聚合物的改性剂,然后在180℃以上的高温环境下进行充分的搅拌,使它们与基质沥青充分熔胀反应,最后得到反应产物就是具有抗老化性、低温柔韧性、高温稳定性、抗水损坏性、抗疲劳性等性能的改性橡胶沥青,其主要应用道路结构中的表面层和应力吸收层中,而大量使用废旧轮胎,既节约了能源,也有利于环境保护。


  2橡胶沥青的主要性能


  2.1 具有较高的粘度作为沥青高温稳定性的重要指标,粘性的高低决定着沥青的质量的差异,由于橡胶沥青中夹杂着一定量的胶粉,使得其具有较高的粘性,不仅增强了抗变形能力,还使得沥青与碎石的粘接力得到加强,因而封水也等到进一步提高。


  2.2 抗老化性、抗疲劳性能橡胶沥青中胶粉的加入使得沥青的防氧化、抗老化及热稳定性能有了很大的提升,因为胶结料含量高、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;同时橡胶自身所具有的较好的弹性,也使沥青路面具有一定的柔性并扩大了其抗高温的温度区间范围,以及抗裂纹、耐疲劳能力,进而延长了道路的使用寿命。


  2.3 行车的安全性和舒适性由于橡胶沥青中橡胶的塑性变形,优异的抗车辙永久变形能力,使得橡胶路面具有柔性,当汽车由于路面不平整而与地面产生轻微碰撞的时候,此时橡胶可以起到很好的缓冲作用,并缩短了制动距离,除此之外,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,提高了道路的安全性。


  2.4 良好的低温性能沥青的低温性能主要体现在道路在较低温度是路面的脆性及抗裂性,而较强的低温柔韧性减轻了路面的温度敏感性。


  2.5 降低噪音的性能由于橡胶沥青在中本身具有的弹性以及开级配合混合材料和在路面上平整的施工可以对汽车在路面行驶的时所发出噪音进行有效的降低。而正是由于这一特性橡胶沥青应经许多城市列为市政建设规划中必备的道路建筑材料。据调查显示,在橡胶沥青路面,行车车速达到40-100km/h时,由于其自身的特性将对所产生的噪音降低3-9dB,也就是说相当于减少80%的车流量,因此可见,它是城市道路规划中不可或缺的环保节能材料。


  3橡胶沥青在工程上的应用


  橡胶沥青最基本的应用主要是生产橡胶沥青混凝土,同时还可以在应力吸收中间层、应力吸收层、路面防水材料及填峰料等方面有所作为。当前我国的橡胶沥青的应用范围主要有以下几点:


  3.1 罩面工程当今,国际上公认的最佳防反射裂缝的有效方案就是在铣刨、填缝、整治、调平后的路面上铺上橡胶沥青应力吸收层,正是利用橡胶沥青所具有的粘接性能,使得水泥路面与加铺层之间的粘接性加强,与此同时,大量的橡胶沥青与一颗颗碎石粒进行强力的粘合,得到厚约1cm的弹性防裂层,进而阻止了底部路面的一些裂缝向上传播,而橡胶沥青中高含量、高弹性的胶结材料,使得路面的抗裂缝能力及抗疲劳裂缝能加强,并提供了粘接、防水和填缝的作用。


  3.2 应用于路面防水在路面的应力层铺上大量的橡胶沥青,会形成约3mm的沥青膜,在雨天会阻止雨水向下渗透,进而保护路面基层,再者,在应力层上面铺上大量的沥青混合材料,正是橡胶沥青用于沥青混合料的作用,由于施工厚度薄,施工迅速,进而缩短了施工时间,同时这些材料将与橡胶沥青发生二次融化,然后再通过橡胶沥青洒布车、碎石撒铺车、胶轮压路机等对路面压实后将混合材料充分的压实到底部的缝隙中,从而阻止了水分的向下渗透。


  3.3 应用于严寒地区我国东北地区及西部地区,在冬季极度寒冷,有时最低温度可达-40℃,在这种恶劣的环境下一般路面很难抵抗的住,往往会引温度大幅度收缩而产生裂缝。而橡胶沥青的在这些地域应用,利用其自身具有的低温抗裂性能,可以减少温度急剧收缩而引起裂痕的扩展与发生。


  3.4 应用于城市道路,降低噪音从上文可知,橡胶沥青材料与普通的沥青相比可降低3-6dB的噪音,之所以能够减少噪音是由于橡胶沥青中的均匀分布着轮胎胶粉,而汽车在行驶中,轮胎与这些高弹性的胶粉接触,他们也属于同种材料,并能够吸收轮胎的震动机冲击,因此有效的降低了路面与轮胎的振动噪声。


  3.5 用于大型道路建筑中目前,我国最常见的路面损坏类型就是过大车辙,这一方面是由于的货车超重行驶所引起的;另一方面是全球气候正在变暖,使得部分地区的高温季节有所延长。而橡胶沥青的高稳定性及高弹性,可以有效的缓解这些因素造成的损害。


  4结语


  在当今我国大力推行环保节约型社会的前提下,橡胶沥青制造正是来自于那些废旧轮胎的回收、再利用,并应用与道路建筑中,这充分体现了节能环保的政策,而橡胶沥青特有的高温温度性、低温柔性、抗老化性等良好的性能是其他沥青材料所难以媲美的,由此可以看出,橡胶沥青的发展前景也将会更加广阔。


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