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《成都紡織高等專科學校學報》2015年第二期

1西部山區對瀝青路面的特殊要求

我國西部部分山區如四川川南夏季高溫多雨;還有部分山區則冬季氣溫低、積雪時間長，如四川省甘孜州和阿壩州的北部，最低氣溫在－32℃以下。這對于道路的路面材料的高溫穩定性、低溫抗裂性都是嚴峻考驗，并且冬季路面結冰對行車安全是巨大威脅［2］。青藏高原整體屬于高原大陸性氣候，其氣候特征除了寒冷、日溫差大、紫外線輻射強等特點之外，更為明顯的是高原氣候的地域性差異較大［5］。對于高原地區，無論是新建工程還是改建工程均面臨嚴重的早期損壞問題，很多路段在建成通車后還未完成交工驗收就開始出現瀝青路面早期損壞，甚至有些路段未能進行竣工驗收就轉而投入病害整治［5］。我國西部山區瀝青路面病害多，急需高品質的瀝青路面材料。根據相關的調查數據顯示，長大縱坡路段中，最為常見的瀝青路面破壞形式為車轍破壞，而且陡坡上坡位置中的車轍與下坡相比，要更加嚴重，超載車數量過多的方向，出現的車轍狀況較為嚴重［6］。很多高速公路的早期車轍破壞和水損壞(坑槽)情況普遍存在。車轍已成為瀝青路面的主要病害之一。車轍使路面變形，破壞路面的平整度，輪跡處瀝青面層減薄，削弱了面層及路面結構的整體強度，易于誘發其他病害。在一些干道、轉彎車道、上下坡路段出現了推擠、擁包現象，長大縱坡路段出現的車轍更嚴重，反復維修不能徹底處理［7］。需要對路面瀝青進行改性，增強其抗車轍能力。還有個問題是由于山區道路路面濕滑造成的車禍數量居高不下。這對路面材料的抗滑性能提出了更高的要求。放眼整個西部山區，瀝青路面的高溫穩定性與低溫抗裂性不能兼顧，防滑性與防滲性不能兼顧的問題普遍存在。

2廢膠粉改性瀝青技術的應用現狀

廢膠粉改性瀝青在中國并不是新鮮事物，我國自上世紀80年代開始對橡膠粉改性瀝青進行研究。1982－1986年，用廢膠粉改性瀝青修筑公路在江西省和四川省開始，經過十多年高負荷運行的考驗，對于減小光線的反射和路面裂縫及提高路面的熱穩定性能等均有良好的效果［4］。1993年沈陽市在交通量較大的繁華道路上用廢膠粉改性瀝青試鋪了1萬平方米的路面，經過一個冬季和夏季的考驗，效果良好。在冬季和夏季路面表層溫差有100℃以上的東北地區，廢舊橡膠粉改性瀝青有如此好的效果，那么可以在全國推廣應用。從1994年起，我國先后在首都機場高速公路、廣佛高速公路、成渝高速公路和上海虹橋機場跑道等工程中應用了引進的廢膠粉改性瀝青專利技術，取得了較好的效果［4］。2009年建國60周年國慶大閱兵經過的長安街人民大會堂北側5000平方米的道路面層采用廢胎橡膠粉改性瀝青混合料，順利接受千軍萬馬和武器裝備車輛通過的考驗，讓承載大型武器裝備的車輛穩穩地順利通過，并且更平坦。國內廢膠粉改性瀝青技術，也從最初借鑒國外成果和引進設備，到如今已經實現了自主研發，不僅生產技術領先，而且瀝青性能也優于國外產品。一些企業甚至已經開始向國外成套出口廢膠瀝青技術及設備。上海威宇公路技術股份有限公司生產的三級膠體磨一次剪切過程中通過三組轉、定子的同時剪切作用，使膠粉顆粒剪切得更細，生產的廢膠粉性能優良，膠體磨如1圖所示。在西部山區道路推廣廢膠粉改性瀝青的技術已經成熟。

3西部山區道路推廣廢膠粉改性瀝青技術的意義

3．1技術意義廢膠粉改性瀝青可以增強路面韌性。在瀝青中摻加橡膠粉，會提高瀝青粘度，加強瀝青與碎石的粘結力，增強瀝青抗變形能力;能明顯提高路面的抗車轍性能(普通瀝青混合料筑成的路面被碾軋3000次就能形成的凹槽，橡膠瀝青混合料路面可以經受5000次)［8］。廢膠粉改性瀝青還能增加路面的抗老化防氧化和熱穩定性能，能明顯減少路面開裂，延長了路面的使用壽命1－3倍［8］。廢膠粉改性瀝青提高行車的舒適性和安全性［8］。在瀝青中摻加橡膠粉，可緩和路面局部不平引起車輛的振動，從而改善行車的舒適性和安全性［8］。俄羅斯有關交通部門采取在路面加入廢輪胎膠粒，可防因路面結冰造成車輪打滑，降低交通事故概率［9］。廢膠粉改性瀝青改善輪胎與地面的附著性能，縮短制動距離，提高了安全系數，并具有更好的防水性能。廢膠粉改性瀝青路面性能比普通瀝青路面提高許多。用廢膠粉改性瀝青鋪設的公路，與普通路面相比，降低噪音50%－70%，提高路面的耐熱、耐寒性(80℃高溫不軟，－35℃低溫不裂)，特別適用于建造西部山區道路。

3．2經濟意義從經濟角度看，推廣廢膠粉改性瀝青是可行的。由于廢膠粉改性瀝青優異的工程性質，用其鋪筑的路面厚度可較普通瀝青混凝土路面大大減小。廢膠粉改性瀝青(ARHMA)和普通熱拌瀝青混凝土(HMA)的比較如表1所示。由上表可得出結論:盡管每噸瀝青混合料的單價，廢膠粉改性瀝青混凝土高于普通瀝青混凝土，但由于廢膠粉改性瀝青混凝土每公里用量可以減少2/3以上，因此廢膠粉改性瀝青混凝土每公里的建設成本低于普通瀝青混凝土。再加上廢膠粉改性瀝青混凝土的耐久性大大好于普通瀝青混凝土，因此從全壽命成本角度看使用期每年的成本，廢膠粉改性瀝青經濟性更是大大好于普通瀝青。目前使用的進口每噸SBS改性瀝青需2萬多元，而廢輪胎生產的膠粉SBS在3000元以內［8］。總體上說，膠粉改性瀝青在成本上比SBS改性瀝青要低20%左右，膠粉改性瀝青所鋪設的路面比SBS改性瀝青要薄，后期維修費用低，路面壽命長，因此在成本上比SBS更具競爭力［8］。廢膠粉改性瀝青具有非常好的經濟效益。

3．3社會意義我國每年產生大量廢輪胎急需回收利用。大規模的廢舊輪胎帶來巨大的環保問題。廢舊輪胎的大量堆積惡化環境、破壞植被，而且經過日曬雨淋，極易滋生蚊蠅，傳播疾病，影響人類健康。此外還容易自燃、引發火災，且燃燒時釋放大量的苯、丁二烯、一氧化碳等有毒氣體和碳粉塵，并且向地表徑流系統排放了大量的油類物質［4］。掩埋處理費用昂貴，占用大量土地，造成土地資源和成本浪費。因此處理好廢舊輪胎，減少環境污染，充分利用再生資源，已成為亟待解決的問題［4］。掩埋和焚燒方式處理廢輪胎方式與采用廢舊橡膠改性瀝青方式的比較如表2所示。利用廢舊輪胎橡膠粉末改性瀝青符合建設資源節約型、環境友好型社會的現實需要。廢膠粉改性瀝青路面使數以萬計的廢輪胎得以再生利用，減少了環境污染，節約了寶貴的資源，在可持續發展方面的社會效益顯而易見。每公里橡膠瀝青道路可以消耗4000條輪胎，保守估計假如我國每年有1%的公路鋪筑橡膠瀝青罩面就可以完全消耗目前每年產生的1億條廢舊輪胎［4］。從技術角度和經濟角度，西部山區道路推廣廢膠粉改性瀝青都是可行的。

4推廣前景展望

廢膠粉改性瀝青既提高了瀝青路面的路用性能，又解決了廢輪胎處理環保上的難題，進而節約了瀝青，降低了道路建設的成本。因此是一項既經濟又環保的“多贏”的項目。廢膠粉改性瀝青路面可以克服傳統瀝青路面夏天高溫泛油、鼓包，冬天天氣寒冷開裂的缺陷，耐熱、耐寒。同時增強抗車轍能力和防滑性，提高安全系數，特別適用于西部的山區公路。從交通環境看，適用于各種交通量下的瀝青路面上面層及中面層，并且可以以較薄的厚度獲得較長的使用壽命。適合我國西部山區的氣候條件和經濟條件。目前廢膠粉改性瀝青推廣應用于西部山區道路的各方面條件已經成熟，同時又有巨大的市場需求，推廣膠粉改性瀝青的前景良好。

作者：李良 于文慧 王文奇 王澤 熊朕 單位：四川省林業調查規劃院 西華大學建筑與土木工程學院 西南交通大學土木工程學院 西華大學西華學院