橡胶沥青混合料设计和路用性能

石墨烯复合橡胶改性沥青SUP-13级配优化设计与路用性能研究赵飞龙1，蔡乾东2，左强1，宋军兴1（1. 甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃兰州730050；2. 陕西东道特种路面科技有限公司，陕西西安712000）摘要：在保证SUP-13级配特征的基础上，参照SMA设计VCA mix⩽VCA DRC骨架判定标准，对不同级配SUP-13石墨烯复合橡胶改性沥青混合料的路用性能进行研究，试验结果表明：连续密级配SUP-13混合料中胶粉存在干涉影响，碾压后出现轻微光面、油膜较多现象，抗车辙及抗滑性能存在明显不足；半间断SUP-13-B、SUP-13-C动稳定度分别提高27.94%、32.17%，抗剪强度分别提高20.18%、28.44%，构造深度分别提高10.42%、14.58%，摩擦系数分别提高11.15%、12.74%，且低温抗裂性及水稳定性略有降低；半间断SUP-13-B的综合路用性能指标相对均衡，兼顾了半间断SUP-13与石墨烯复合橡胶改性沥青组合优势，符合河西走廊西端沥青路面功能需求。

关键词：道路工程；石墨烯复合橡胶改性沥青；SUP-13；半间断级配；路用性能中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1673-6478（2023）03-0159-06Study on Gradations Optimized Design and Road Performance of GrapheneComposite Rubber Modified Asphalt Mixture SUP-13ZHAO Feilong1, CAI Qiandong2, ZUO Qiang1, SONG Junxing1(1. Gansu Road and Bridge Third Highway Engineering Co., Ltd., Lanzhou Gansu 730050, China; 2. ShaanxiDongdao Special Pavement Technology Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 712000, China)Abstract:based on ensuring the gradation characteristics of SUP-13, and referring to the SMA designed VCA mix⩽VCA DRC skeleton judgment standard, we studied the road performance of different gradation SUP-13 graphene composite rubber modified asphalt mixtures. The test results show that the rubber powder in the continuous dense gradation SUP-13 mixture imposed interference effects, showing slight smooth surface and more oil film after rolling; the anti-rutting and anti-slip performance were significantly insufficient; the dynamic stability of semi gap-graded SUP-13-B and SUP-13-C increased by 27.94% and 32.17%, the shear strength increased by 20.18% and 28.44%, the structural depth increased by 10.42% and 14.58%, the friction coefficient increased by 11.15% and 12.74% respectively, and the low-temperature crack resistance and water stability slightly decreased; the comprehensive road performance indicators of semi gap-graded SUP-13-B are relatively balanced, taking the advantages of the combination of semi gap-graded SUP-13 and graphene composite rubber modified asphalt into consideration, and meeting the functional requirements of asphalt pavement at the western end of the Hexi Corridor.Key words: road engineering; graphene rubber composite modified asphalt; SUP-13; semi gap-graded; road performance收稿日期：2023-04-20作者简介：赵飞龙（1988.10-），男，甘肃榆中人，工程师，从事公路工程建设与管理工作.（）160交通节能与环保第19卷0引言近年来，我国胶粉复合改性沥青工程应用越来越广泛。

橡胶沥青SMA-13混合料的配合比设计与施工质量控制王晓云，时利（济南黄河路桥建设集团有限公司，济南 250000）[ 摘 要 ]本文以SMA-13沥青混合料为例，介绍了橡胶改性沥青混合料的配合比设计及施工质量控制，阐述了橡胶改性沥青混合料的配合比设计、混合料的生产及施工质量控制，充分验证了橡胶沥青混合料具有良好的路用性能。

橡胶沥青采用废旧轮胎作为添加剂，充分利用废旧资源，避免环境污染，提高了路面性能和行车舒适性，在城市快速路的建设中有极为广阔的发展前景。

[ 关 键 词 ]橡胶改性沥青混合料；配合比设计；质量控制要点1概述近年来，随着汽车工业的快速发展，废旧的橡胶轮胎日益增多，每年数亿条的废旧轮胎不但储存占用大量土地，并对环境带来极大的污染，为了解决废旧轮胎造成的黑色污染，将废旧轮胎变废为宝，目前国内公路建设中已大范围推广橡胶粉改性沥青，即将废旧的轮胎研磨成粉加入沥青中制成橡胶粉改性沥青，该沥青高温敏感性、稳定性和低温抗开裂性能都得到显著提高，且施工完成的路面在行车舒适度、降低路面噪音等方面有显著的优势。

2橡胶沥青混凝土对各种原材料的要求SMA-13粗集料采用玄武岩10～15mm 、5～10mm ，粗集料针片状不大于15%，采用反击破破碎工艺生产的碎石。

粗集料的含泥量不大于1%，必要时应采用水洗料。

2.3细集料的要求细集料采用0～3mm 机制砂，不得将料场石屑作为机制砂进行使用。

3配合比设计3.1目标配合比设计根据原材料筛分试验结果， 确定SMA-13的目标配合比为：10~15mm 玄武岩：5~10mm 玄武岩：机制砂：矿粉=34：43：13：10 ，外掺0.3%的木质素纤维。

合成级配如下：确定级配后，制作马歇尔试件，检测马歇尔试件的体积指标，根据体积指标初步确定最佳油石比为6.8%，其各项技术指标如下：1703.3高温和低温性能试验检测根据确定的最佳油石比6.8%分别制件，然后进行混合料的高温稳定性及冻融劈裂试验，试验结果如下：项目技术指标3.4生产配合比设计取热料仓混合料进行级配合成，确定各热料仓的比例，然后按目标配合比确定的最佳沥青用量及±0.3%三个油石比，用拌和机试拌，试验室分别对三个沥青用量进行试验检测，根据试验结果最终确定SMA-13的最佳油石比为6.8%。

到 的废 轮胎 带 来 的环境 与资源 问题 。 轮 胎是 一种 难 以 远 高 于其他 ３种 沥 青 的黏度 值 。以上结 果说 明橡 胶 沥 降解 的高 分 子化工 材料 ， 不但 污 染环 境 占用土地 资 源 ， 青 具有 优异 的黏结 性能 。 而且 容 易滋 生蚊 虫传 播疾病 。将废 轮胎 加工 成橡 胶粉 化、 资源 化处 理 的主要 方法 ｌ ｌ ＿ ， １ 。 黏 度 越 高 沥 青胶 结 料 与矿 质 集 料 黏结 时 的浸 润 就必 须保证 较高 的温度 和较大 的沥青 用量 。 因此 ， 橡 胶 掺 于 沥 青 改 性 剂 中是 世 界 上公 认 的 废 轮胎 橡 胶 无 害 角越 大 ， 当 比表 面积相 同时要保持 相 同的沥 青膜厚 度 ， 笔者 针对 上述 问题 主要 分析 研究橡 胶 沥青玛 蹄脂 沥 青混 合 料拌 和 、 碾 压温 度 的确 定不 能 按 照现 行 规 范 碎 石混 合 料 Ａ Ｒ— Ｓ ＭＡ 一 １ ３的材 料 设 计 与路 用 性 能 ， 为 中 （ ０ ． １ ７ ± ０ ． ０ ２ ） Ｐ ａ ・ Ｓ 、 （ ０ ． ２ ８ ￣ ０ ． ０ ２ ） Ｐ ａ ・ Ｓ 黏 度值 来反 推 ， 今后 Ａ Ｒ — Ｓ ＭＡ 在北 京 以及 全 国范 围 内 的推 广 应 用 积 但 是学 术 界也 没有 一 个 明确 的方 法 ， 所 以 目前 都 是 根
摘
要： 介 绍 了橡 胶 沥 青 玛 蹄 脂 碎 石 混 合 料 Ａ Ｒ — Ｓ ＭＡ 一 １ ３材 料 设 计 和性 能 评 价 ， 通 过旋转黏度试验 ． 对 纤维在 Ａ Ｒ — Ｓ ＭＡ
中能 否 应 用 进 行 了论 证 ， 修 正 了传 统 Ｓ ＭＡ 一 １ ３细 集料 级 配 范 同 ， 提 出 了合 理 的橡 胶 沥 青 玛 蹄 脂 碎石 混合 料 材 料 成 分 和矿 料 级 配 范 同 。 通 过路 用 性 能 的试 验 研 究 表 明 ， Ａ Ｒ — Ｓ ＭＡ 一 １ ３路 用 性 能各 项 指 标 均 符 合 现 行规 范 技 术 要 求 。

在制备橡胶沥青时 ， 针人度随搅拌温度增加逐 渐增加 ， 随搅拌时间的增加存在大体增加的趋势； 粘 度随搅拌温度增加而增加 ， 随搅拌时间存在峰值 ； 软 化点随搅拌温度存在峰值 ， 先增加后减少 ， 随搅拌时 间也存在峰值； 存在最佳 的搅拌时间和温度 ； 延度 随搅拌温度和时间增加而增加 ， １ ５℃延度值一般较 小， 但从延度仪的测力计看 ， 其数值是普通沥青的数 倍。考 虑 到 沥 青 老 化 的 因 素 ， 合 温 度 一 般 为 拌
和 溶胀 反应 ， 高温 状 态 下 ， 在 固相 成 份 逐 渐 减 少 ， 而 液 相成 份继 续增 加 ， 因此 整体趋 向液相 。
试 ； 目前为止 ， 到 研究的重点为在断级配中的使用橡
胶 沥青 。
１ 生 产 工 艺
目前 橡胶 沥 青 的生产 工 艺 主要 为 ２种 ： 法 和 干 湿法 。所 谓 干法 ， 即将 橡 胶 粉 末 、 料 、 青 同时投 集 沥
２ 橡胶 粉 沥青性 能指标 及 影 响 因素
影响橡胶沥青的物理性能主要 因素为橡胶粉 的 来源 ， 基质沥青的性质 ， 橡胶粉 的浓度及尺寸、 形态 ，
人拌合楼 的拌缸 中搅拌 ， 此时， 橡胶粉在混合料 中仅
仅起 到填 隙的作 用 ， 与 沥青 发 生复 杂 的溶胀 反应 ， 未
通过凝胶和液态的基 质沥青相连 ， 使橡胶沥青 同时 具备了沥青和固体橡胶的性能 。橡胶颗粒在基质沥 青中发生的这种改性作用并不一定全部都有利于改 善路用性能 ， 当过度反应时 ， 路用性 能回发生衰退 ， 这 是 由于 ：当橡 胶 沥青 达 到 了高 粘 弹性 、 良 的高 优 低 温性 能及 抗老 化 性 能后 ， 胶 颗 粒继 续 物 质 交 换 橡