【摘要】介紹了廢舊橡膠粉改性瀝青的國內外應用狀況，并結合實際工程的應用情況，分析了橡膠瀝青的主要技術特點及混合料的路用性能等指標，通過綜合分析，證明橡膠瀝青是一種性能優良的路用材料，具有很廣闊的應用前景。
　　【關鍵詞】：橡膠瀝青、配合比、路用性能
　　輪胎橡膠粉對瀝青改性能力，來自于輪胎同樣在道路使用條件下的性能優勢，主要有：一、路面受力來自輪胎胎面的傳遞，輪胎橡膠受力狀態遠比路面材料嚴酷和復雜；二、輪胎橡膠的設計要承受持續的拉壓動態作用，而且不像路面材料那樣允許考慮荷載間隙時間，抗彎拉和抗剪切疲勞性能高；三、輪胎的材料設計必須考慮各種極端氣候條件，耐候性、耐老化性能遠比路面材料要求高。
　　國際上最早的橡膠改性瀝青的文獻見于1843年的英國專利。現代意義上的橡膠瀝青混合料首先出現在20世紀40年代的美國。美國上世紀60年代，CharlesH.Mc-Donald發明橡膠瀝青。在美國的亞利桑那、加州、德州、佛州和南非等國家和地區，橡膠瀝青已經成為最常用的道路罩面材料。在葡萄牙、西班牙、澳洲、法國、巴西等國,相關應用迅速發展。隨著我國節約型社會政策導向日趨明顯，舊路罩面和改造以及城市低噪聲路面項目快速增加，以及橡膠瀝青工業化裝備和攻關性研究的持續進展，橡膠瀝青在我國的規模化應用已經漸次展開。
　　按照ASTMD6144—97[2]標準的定義，橡膠瀝青是含量15%以上的橡膠粉在高溫狀態下(180℃以上)與瀝青熔脹反應得到的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青的加工強調攪拌和反應時間。橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態下吸收瀝青輕質組分而熔脹，同時在顆粒表面形成瀝青質含量很高的凝膠膜。熔脹后橡膠粉體積達到膠結料的近40%，橡膠粉顆粒通過凝膠膜連接。形成一個粘度很大的半固態連續相的體系。
　　橡膠瀝青反應機理的獨特性，必然導致力學作用機理的獨特性，最終將反映到指標上的特別表現。橡膠瀝青優勢性能顯著，技術特點鮮明。但是，在我國推廣應用一直并不順利,主要原因之一、就是橡膠瀝青的常規指標外像與其他高聚物改性瀝青存在重大差異；二、就是我國剛開始這方面的應用，尚缺乏相應的定額指標，從工程的應用情況來看，橡膠瀝青及混合料的單價明顯高于一般的瀝青混凝土，如何從全壽命方面來評價橡膠瀝青及混凝土的技術經濟性，也是值得研究的問題，本文主要研究橡膠瀝青在國內不同地區工程上的應用情況及其主要技術指標跟普通瀝青及混凝土的區別。
　　1 橡膠瀝青在不同工程中的技術指標
　　表1是橡膠瀝青在4個不同工程中的主要技術指標，其中新疆工程的基質瀝青為90號瀝青，其他工程瀝青均為70號瀝青。從表中可以看出，加入橡膠粉之后，橡膠瀝青的粘度顯著增加，針入度顯著下降，軟化點增加幅度接近20℃，彈性恢復增加幅度也相當明顯；而橡膠瀝青中熔脹后橡膠顆粒實際體積比例占40%甚至更多，遠遠超過了其他高聚物改性瀝青，因此橡膠瀝青復合膠結料中會顯著體現橡膠的低溫柔韌特性。
　　不同的同類指標間，表1出現了較大偏差。針入度、軟化點和延度是我國道路瀝青指標檢定最常用的“三大指標”。如表1所示，橡膠瀝青軟化點的提高幅度不能與高溫分級結果協調。而通常作為低溫性能判據的延度指標，在橡膠瀝青上卻不作為測試項目指標。事實上，橡膠瀝青主要由熔脹后橡膠顆粒和自由瀝青組成，橡膠顆粒之間沒有強的化學粘結，軟化點測試結果實際上是橡膠顆粒之間自由瀝青的軟化點，反映的是瀝青輕質組分被吸收后瀝青質增加的影響。長期使用經驗表明，25℃、15℃延度能很好反映普通道路瀝青的低溫性能并與含蠟量密切相關，5℃延度能夠反映SBS改性劑作用效果。但是，延度實際是一個嚴重偏離使用狀態的純經驗性指標，因此，橡膠瀝青一般不進行延度指標的測試，因為延度測試的是材料在經受超大變形的能力，橡膠瀝青處在這種狀態時，自由瀝青的大變形能力和橡膠顆粒的低流動能力的矛盾趨于尖銳，會誘發橡膠顆粒與瀝青界面的應力集中，造成斷裂迅速發生。
　　表1不同工程橡膠瀝青技術指標

               
　　2橡膠瀝青混合料的配合比設計及各種路用性能指標
　　傳統的密級配結構空隙率低，高溫碾壓下容易引起油斑和車轍，不能發揮橡膠粉改性瀝青的性能，在美國和我國試驗極少有成功的例子。斷級配混合料為骨架結構，空隙率大，能夠發揮橡膠粉改性瀝青的高粘度性能，提高混合料的路用性能，橡膠瀝青多用在薄層罩面，故在工程中采用的是間斷級配進行配合比設計。
　　在工程中采用濕法進行橡膠瀝青混凝土的施工，當瀝青中加入橡膠粉（摻加量為橡膠瀝青總量的18%~22%之間）后，由于橡膠粉在高溫下吸收瀝青中的油分，形成穩定的橡膠粉-瀝青界面，達到良好的改性效果，粘度較大，因此需要較高油石比（在7.0~8.5之間），其主要的設計結果見表2所示
　　表2不同工程瀝青混合料的技術指標

              
　　小注：規范（１）為瀝青施工規范對普通瀝青的要求，規范（２）為瀝青施工規范對改性瀝青的要求。
　　從表2可知，橡膠瀝青混合料的馬歇爾強度和劈裂強度并不比其他類型的瀝青高，但車轍試驗結果卻比其他大部分類型的瀝青混合料都要高。
　　馬歇爾強度和劈裂強度都屬于極限破壞強度，車轍試驗則屬于模擬車輪行駛條件的抗高溫變形性能指標。表2的數值顯示，如果考慮4種混合料的數據，橡膠瀝青的極限強度指標與普通瀝青混合料比較差不多，甚至更小(這一點與類似大變形條件的延度指標表現一樣)，但是，車轍抗變形性能卻顯著超過普通瀝青混合料，遠高于普通瀝青混合料（普通瀝青混合料車轍試驗結果一般在1000次/mm左右）。
　　破壞狀態和使用狀態是完全不同得力學狀態。某些材料(如橡膠瀝青)在破壞(大變形)狀態下易于產生應力集中而更早破壞，并不說明其在小變形(正常使用)狀態下，復合材料仍保持協同作用時表現一定會差。破壞指標本身不能成為不同路面材料之間性能比較的依據。但是，對于同種類型材料而言，破壞指標與使用性能指標往往有某種相關性。由于破壞指標常常更容易獲得，道路材料設計時往往會利用它們作為設計參考性，但是事先必須進行充分的經驗積累。
　　3結論
　　（1）橡膠瀝青的宏觀指標表現與普通瀝青及高聚物改性瀝青有較大不同。不能以普通瀝青的各種指標作為橡膠瀝青設計的依據。
　　（2）橡膠瀝青表現了低極限強度、高使用性能的2個特點，宜以性能指標作為裁決性指標，極限強度指標作為參考性設計指標。
　　（3對于廢舊橡膠粉改性瀝青的研究目前還處于初期，不可避免地存在一些缺陷。本文中制作的AR-AC13瀝青混凝土屬于濕法，由于昂貴的改性瀝青加工成本和較高的油石比，造成其單位造價比較高，且目前國內還沒有統一的權威性規范對其進行指導，這對橡膠瀝青的推廣有一定的影響。但隨著改性瀝青加工設備與技術的改進及相關權威性規范的出臺，不難看到廢舊橡膠粉瀝青混合料將成為我國瀝青混凝土發展的新方向，具有廣闊的市場前景。
　　參考文獻：
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　　[2]ASTMD6144—97，StandardSpecificationforAsphaltRuberBinder[Z].1998.
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　　[4]王旭東、李美江等，橡膠瀝青及混凝土應用成套技術。人民交通出版社