成 果 简 介

应用场景

我国每年废旧轮胎量达到5000千万多条，这些废旧轮胎无法完全正确处理会带来巨大的环境危害，因此进行废旧轮胎的循环利用，是公路建设中一个值得研究的方向，这不但可以消耗大量轮胎，还可以提升道路路用性能。

由于橡胶沥青混合料的施工会消耗大量能源，产生大量有害气体，这违背了环保初衷，因此，温拌技术应运而生，并开始在国内外使用，其有效降低混合料在拌合、运输、摊铺过程中的温度，延长施工季节，降低橡胶沥青混合料的老化，大大减少对人和环境的伤害，提升路面路用性能。温拌橡胶沥青混合料在国内外发展都比较成熟，但两项技术还未能进行良好的结合，两者的结合可以很好的补齐对方性能短板，达到绿色环保的目的，这将具有十分宽广的发展前景，在我国公路建设的发展中广泛应用。

主要解决的问题

本研究项目针对黑龙江省的交通环境、筑路材料、施工特点及路面养护技术需求等方面，研究解决寒区温拌橡胶改性沥青路面修筑技术在黑龙江省应用的技术障碍。主要研究温拌橡胶改性沥青技术指标、沥青混合料材料组成设计及技术指标体系、路面施工工艺及质量验评标准等与现行规范的衔接问题等。为推广应用温拌橡胶改性沥青及其混合料，充分利用资源提高沥青路面的使用性能，并且减少环境污染，真正达到了资源节约和环境友好的目的。

技术要点

本技术研究确定了：

1.橡胶粉的掺入会提高了沥青的高、低温性能，改善沥青温度敏感性；并随着橡胶粉掺量的增加，沥青的高、低温性能，温度敏感性性能大幅提升，抗老化程度下降，当胶粉掺量达到18%时，变化趋于平稳；综合考虑改性沥青的性能、经济成本和国内外的成功经验，确定橡胶粉作为橡胶改性沥青的最佳胶粉掺量为内掺18%。

2.经过对不同温拌剂性能的综合考虑，最终选用LKW-Ⅱ型温拌剂作为温拌橡胶沥青降粘剂，随着温拌剂掺入，橡胶沥青高温性能、低温流变性能、温度敏感性、抗老化性能提升；选择湿法工艺进行橡胶沥青混合料AR-AC16配合比设计，确定AR-AC16橡胶沥青混合料的矿料组成，得出最佳油石比；并在同种配合比条件下，确定温拌橡胶沥青混合料AR-AC16的最佳拌合及压实温度为160℃、140℃，可以有效降低橡胶沥青混合料大约40℃的拌合温度；在掺入温拌剂后，水稳定性没有变化。

3.随着温拌剂的掺入，橡胶沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、疲劳性能、短期老化性能都有一定幅度的提升，其中高温性能提升较为明显，当LKW-Ⅱ型温拌剂掺量为0.3%时，提升效果最好；水稳定性符合规范要求，没有不利影响。

4.将微观研究和宏观实验相结合，研究了温拌橡胶沥青的微观流变性能，进而设计温拌橡胶沥青配合比，并采用宏观实验进一步验证了配合比的可行性。

5.使用Burgers模型对温拌橡胶沥青的低温流变性能进行拟合，研究温拌橡胶沥青劲度模量，并详细分析了温拌剂掺量对橡胶沥青低温性能的影响，为温拌橡胶沥青混合料在寒区的应用提供了技术支持。

应用成效

在吉东公路的A3标段进行了实体工程实践，在进行路面铺筑后，通过钻孔取芯测试，芯样完好密实、级配合理，强度达标；路面构造深度大，摩擦系数强于普通改性沥青，抗滑性能更强；路面渗水系数和水稳定性符合规范要求，没有不利影响。

同时由于LKW-Ⅱ型温拌剂的加入，每铺设1公里路面大约节省费用5800余元，具有一定的经济效益，此外生产温拌沥青混合料还会节省燃料30%以上，减少CO2排放65%以上，减少氮氧化物70%左右，能够大幅减少沥青烟的产生，极大的改善了现场的作业环境和对周边环境的破坏。

适用范围

本科技成果确定的寒区温拌橡胶沥青混合料工艺参数、路用性能试验状况等研究成果以及进行试验段铺筑示范，制订的施工工艺流程及关键环节施工参数所形成的应用技术体系可有效打破国外相关技术垄断，适用黑龙江省等寒冷地区的公路建设。

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