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1、橡胶沥青在天津地区高速公路中的应用研究天津高速公路集团有限公司江苏省交通科学研究院股份有限公司天津国腾公路咨询监理有限公司二一一年八月中文题名橡胶沥青在天津地区高速公路中的应用研究英文题名Research of Application of Asphalt Rubber in Tianjing Highway Pavements交通编号项目来源单位编号合 同 号分 类 号项目起止年限2010.1-2011.10完成单位天津高速公路集团有限公司江苏省交通科学研究院股份有限公司技术合作单位天津国腾公路咨询监理有限公司项目负责人项目主要研究人员前面部分为第一完成单位研究人员孙雪伟、陈李峰、曾庆伟、李
2、爱芳、蔡聪明、刘运华、卞加前、朱益斌报告撰写人前面部分为第一完成单位研究人员孙雪伟、陈李峰、李爱芳关 键 词橡胶沥青、胶粉改性沥青、橡胶粉、湿法、橡胶沥青Sup13、橡胶沥青Sup20、橡胶沥青加工、配合比设计方法、施工工艺、技术经济分析、典型结构、应用研究Rubber asphalt, rubber powder, wet method, Rubber asphalt Sup13, rubber asphalt processing, mix design methods, construction technology, Technical and economic analysis,Ty
3、pical Structure, application research中文摘要：由于具有理想的路用性能和显著的环保意义，橡胶沥青在部分国家得到了相当规模的应用。国内虽然也积极的开展了不少研究，然而由于关键技术不成熟等原因，目前橡胶沥青尚未实现较好的推广。课题旨在通过橡胶沥青的研究，为其工程推广应用提供技术支撑，将公路建设与环境保护相结合，提高路面性能的同时实现废旧轮胎的循环利用。课题通过对比试验评价分析了橡胶沥青的技术性能，提出了橡胶沥青的技术标准和原材料要求；在充分调研国外成果的基础上，通过大量室内试验和工程实践，结合天津地区的材料特点、气候交通条件、高速公路建设经验成果、施工习惯等，对
4、橡胶沥青混合料的试件成型方法、级配、设计指标、性能要求等进行了调整、优化，最终形成了相对稳定的、具有天津特色的设计方法，重点提出了橡胶沥青Superpave混合料类型及完整的设计技术体系，在国内尚属首次应用；对橡胶沥青混合料的施工技术进行了研究，提出了相应的施工技术指南；对橡胶沥青路面进行了路面力学分析，最后课题对橡胶沥青混合料做了技术经济分析，提出了天津地区橡胶沥青典型路面结构，该路面结构在国内尚属首次应用。通过以上研究，形成了橡胶沥青从生产制备到工程实施的完整技术体系，为其推广应用创造了可靠的技术条件。课题成果若能在天津地区推广，将会实现良好的社会效益和经济效益。Abstract:With
5、 an ideal road performance and significant environmental significance, rubber asphalt has been considerable in some countries the size of the application. Although China is also actively carrying out a lot of research, however, premature because key technical and other reasons, the current rubber as
6、phalt has not yet achieved a better promotion. Rubber asphalt project aims to research, promote the use of their works to provide technical support to the combination of road construction and environmental protection, improve road performance while achieving the recycling of waste tires. Evaluation
7、of the project by comparing the test the technical performance of rubber asphalt, rubber asphalt proposed technical standards and material requirements; research abroad in the full basis of the results, by a large number of indoor experiments and engineering practice, combined with the material char
8、acteristics of Tianjin area, climate, traffic condition, results of highway construction experience and construction habits, and level off with rubber on asphalt mixture specimen molding methods, grading, design specifications, performance requirements have been adjusted, optimized, and ultimately f
9、ormed a relatively stable, with the Tianjin design features, highlighted the Superpave type of rubber asphalt mixture design and complete technical system; on the rubber asphalt mixture has been studied Construction Technology, proposed the construction of the corresponding technical guidelines; the
10、 last issue of the broken-level asphalt rubber Mixtures made a technical and economic analysis. Through the above study, the formation of the rubber asphalt preparation of production to the full implementation of the project technology system, to create a reliable application of its technical condit
11、ion. If on outcomes of the promotion in the Tianjin area, will achieve good social and economic benefits.目录第一章 绪论31.1概述31.2 国内外研究现状61.3 研究的目的和意义91.4 研究的主要内容及关键技术101.5 技术路线111.6 研究工作概况11第二章 橡胶沥青加工工艺研究132.1 橡胶粉与橡胶沥青132.2 橡胶沥青性能影响因素分析182.3 橡胶沥青高温性能试验272.4 橡胶沥青低温性能试验332.5橡胶沥青设计方法372.6本章小结40第三章 橡胶沥青混合料配合
12、比设计及性能研究413.1橡胶沥青混合料设计方法研究413.2 橡胶沥青混合料性能对比研究463.3 本章小结62第四章 橡胶沥青路面铺筑644.1概述644.4 施工工艺介绍714.5 试验路检测结果734.6橡胶沥青混合料施工工艺研究764.7橡胶沥青储存技术研究834.8试验路观测864.9本章小结88第五章 橡胶沥青路面力学分析895.1 概述895.2橡胶沥青路面力学分析模型选择及参数设定895.3路面结构受力分析935.4本章小结101第六章 橡胶沥青路面应用前景分析1036.1经济性分析1036.3 本章小结111第七章 主要研究结论1137.2主要技术创新点1147.3下一步研
13、究建议114参考文献：116第一章 绪论近二十年来是我国公路史上交通发展速度最快、规模最大以及最具活力的时期，天津市公路建设事业也以前所未有的速度向前发展。随着使用年限的增加，一些早期修建的公路路面相续进入了维修期。特别是近年来，随着国民经济的迅速发展，交通荷载的日益重型化，交通量大幅增加的很快，超载现象日益严重，加速了公路路面的损坏，部分公路出现了不同类型的路面病害，旧路维修改造将是未来交通建设的重要工作内容之一。因此，根据规划，在未来的十年内，天津市公路建设也将迎来新建和改建同步发展的黄金时代。1.1概述高等级公路建设的发展，对路面的使用品质和功能提出了更高的要求。实践表明，旧路面改造中所
14、面临的技术问题比新建公路沥青路面要复杂的多。例如旧路面加铺中需要注意加铺层的抗反射裂缝能力、高温性能及与旧路面良好的粘结效果等。不少工程由于这些问题处理不当，导致维修后迅速破坏，造成维修费用的巨大浪费，甚至陷入年年修、反复修的困境。 （1）龟裂 （2）横向裂缝 （3）纵向裂缝图1.1-1 旧路病害情况对于以上技术问题，除了改进沥青路面的结构设计外，采用性能良好的路用材料也是一个重要的方面。近年来，橡胶沥青由于其优良路用性能和对环境保护的特殊意义，日益受到国内工程界的重视。橡胶沥青一词来自英文Asphalt Rubber，在国际上特别是20世纪90年代以来，该技术日趋成熟，得到了广泛应用。由于其
15、在环境保护解决废轮胎固体污染方面的特殊作用，而在沥青改性的各种方法中独树一帜，占据着特殊重要的位置。随着交通运输业的发展，人们生活水平的提高，汽车保有量逐年迅速增长，我国已经开始面临国外发达国家早期遇到的大量废旧轮胎处理的问题。据统计，我国是世界上第三大轮胎生产国，仅次于美国和日本，2002年的废轮胎达到8000万条，并以每年12%的速度增长，到2005年达到1.2亿条，到2010年将达到2亿条，而目前每年的废轮胎处理量只有14%左右，这样大规模的废旧轮胎将会带来巨大的社会环保问题。废弃轮胎的大量堆积会恶化环境、破坏植物生长，而且经过日晒雨淋，极易滋生蚊虫，传播疾病，影响人类健康、危及地球生态环境，此外还容易引发火灾。处理好废旧轮胎，充分利用再生资源，减少环境污染，已成为亟待解决的问题。由于橡胶沥青中掺入的橡胶粉含量较大，一般要在15%以上，所以将废轮胎制成胶粉加入沥青中，制成橡胶沥青应用在公路工程中，在全面提高路面质量的同时又是一个解决废橡胶轮胎固体污染
