QC成果橡膠粉改性瀝青在高溫多雨地區(qū)高速公路中的應(yīng)用

景鷹公司第一QC小組

二OO八年七月研究橡膠粉改性瀝青在高溫多雨地區(qū)高速公路中的應(yīng)用

景鷹高速公路是國家高速公路“7918”網(wǎng)規(guī)劃中的“縱4線”—濟南至廣州高速公路在江西省境內(nèi)的北段，全長202.633公里。由江西公路開發(fā)總公司籌資建設(shè)，并成立景鷹高速公路公司進行運營管理。

橡膠粉改性瀝青是利用汽車廢棄的舊輪胎，經(jīng)過加工成為一定粒度的粉料，直接添加到道路石油瀝青（濕法）或添加到集料中（干法）對瀝青進行改性的一種方法。一.前言二.小組簡介課題名稱研究橡膠粉改性瀝青在高溫多雨地區(qū)高速公路中的應(yīng)用小組名稱景鷹公司第一QC小組小組類型創(chuàng)新型人數(shù)7人活動頻率2~3次/月QC人均教育時間70小時以上出勤率98%成立時間2007年1月活動時間2007年2月-2008年3月小組成員姓名性別年齡文化程度職務(wù)/職稱小組分工QC教育時間總協(xié)調(diào)陳立新男37本科總經(jīng)理總協(xié)調(diào)成果推廣＞60h組長曠小林男46本科副總經(jīng)理/高工制定方案＞100h副組長姚文清男42本科養(yǎng)護處長/高工工作協(xié)調(diào)＞100h組員趙寶山男51本科高工對策實施＞60h組員肖新春男30本科助理工程師對策實施總結(jié)成果＞100h組員劉軍男27研究生助理工程師試驗檢測總結(jié)成果＞60h組員王健男26本科助理工程師現(xiàn)場管理＞40h

三.選擇課題據(jù)統(tǒng)計，我國2007年的廢舊輪胎達到1.5億條，并以每年12%速度在增加，預(yù)計到2010年將達到2億條，這樣大規(guī)模的廢舊輪胎將會帶來巨大的社會環(huán)保問題。環(huán)境保護需要

節(jié)約成本需要

應(yīng)用現(xiàn)狀

選定課題

一方面由于高速公路建設(shè)需要大量改性瀝青，另一方面高速公路建設(shè)用改性瀝青(特別是SBS聚合物改性瀝青)成本大幅提高.交通部于2007年下發(fā)的《關(guān)于組織實施材料節(jié)約和循環(huán)利用專項行動計劃的通知》(廳科教字【2007】141號)把“廢舊橡膠輪胎筑路應(yīng)用技術(shù)”做為重點推廣項目之一.江西及江西同緯度地區(qū)(高溫多雨氣候)還未進行橡膠粉改性瀝青試驗路的鋪筑及相關(guān)研究.江西公路開發(fā)總公司指令對橡膠粉改性瀝青在江西景鷹高速公路中應(yīng)用進行研究.四.漫設(shè)定形目標在景附鷹高贈速公搞路鋪蠅筑橡泊膠粉禮改性盲瀝青滿上面宴層試畢驗路決，在乏各項蜻路用情性能非指標選滿足鐵規(guī)范為要求糖的前索提下鐵，達哲到①利用摧廢舊豬輪胎;②節(jié)戰(zhàn)約午改害性診瀝盞青竭成遭本的目遇的。五摟.聞提甜出素并匙選艱擇貫方辜案1.屯提出州各種但方案小組趨成員連運用礎(chǔ)頭腦勢風暴崖法，沾根據(jù)撤景鷹淡高速傍公路青的實難際情毀況，怕提出石以下售三種卷試驗枯路鋪草筑方鐵案：方亡案職一朗：競在渡隧豈道耳內(nèi)耀鋪跡筑麗試挪驗汁路方案躬二：灶在特瘋大橋慰上鋪堤筑試傲驗路方案嫁三：策在普哲通路贈基上愧鋪筑悔試驗紛路2.獸各種孟方案亂的可黎行性并及評賣估經(jīng)普過絲式可關(guān)行店性女分然析補，歸每顛個尊小孩組校成救員機都汁對既三鍛種西方砌案尚進悠行固評應(yīng)估因打啄分培（判見莫表歲1農(nóng)）地。表1宣各養(yǎng)種方掃案的蜘可行由性分蓄析及全評估堂表方案可行性分析評價綜合得分選定方案項目陳曠姚趙肖劉王立小文寶新新林清山春軍健一隧道內(nèi)鋪筑試驗路1.隧道內(nèi)通風不暢,潮濕,環(huán)境與外界不同2.隧道內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與普通路基上的不同,不具代表性3.隧道內(nèi)空間小,不利于施工4.受隧道施工的工期制約所處環(huán)境代表性可實施性工期影響○○○○○◎◎○○○○○○○◎○◎◎○○◎○◎○●○○●50不選二在特大橋上鋪筑試驗路1.在橋面上受環(huán)境影響大,在嚴熱和寒冷季節(jié)與周圍溫差大2.橋面上的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與普通路基不同,不具代表性3.大量的機械設(shè)備和人員集中在橋面上作業(yè),容易引起特大橋的共振,對特大橋的結(jié)構(gòu)安全存在一定的影響,且對施工安全也不利4.特大橋的施工工期制約了試驗路的鋪筑○○○◎○◎◎◎○○○○○○○◎◎◎●●○○◎◎○◎○●60不選三普通路基上鋪筑試驗路1.在嚴熱和寒冷季節(jié)路基溫度與周圍溫度無太大的變化2.景鷹高速公路全長202公里,路基長160多公里,占總長69%,具有很強的代表性3.在路基上施工方便,不受其它條件限制4.大部分路基已具備路面施工條件,不影響工期●●●◎●◎●●●●●●●●◎◎●◎●○◎●◎◎●●●●120選定表中蛇：●移5分淺◎描3分惱○漏1分經(jīng)過境上述抹三個占方案帆的評剛估打沾分，糧我們香可以裝看出寒:方狹案貨一危:老綜吩合暑評鬧分若為測5昏0染分獸；方葡案押二輕:歸綜麥合箭評挨分液為紹6矩0玻分惕；方案發(fā)三:閉綜合抽評分路為1涼20庭分.因裝此邀，托確礎(chǔ)定方案憑三為鑰實史施垃方迫案鵝，弟即笛在懼普擦通腸路要基遠上思鋪劍筑沃橡級膠奸粉溝改暮性蹈瀝部青催試或驗膛路忘.六罰.啄制百定挨對匠策束表小故組位成維員史經(jīng)顏過誰進才一譯步燭的診討癢論掉，斗認區(qū)為路要婆使語橡姨膠滲粉誦改慎性凳瀝鄰青暮在似景紫鷹輸高亭速掙公因路話中刑應(yīng)漿用塘，堵首薄先穿必晚須率研趕究惱并釘掌賠握壞橡粗膠矩粉蝴改虛性齒瀝舟青淺的饒生竄產(chǎn)聰工筋藝脈、攀橡粥膠榜粉色的遇摻鈔量魂、待橡遣膠借粉勿改陽性頃瀝謹青弄混游合策料產(chǎn)的久路澇用師性巴能沖.陪根濕據(jù)傘以殺上序要剪素譽和狀Q掏C仍活負動“5耍W貍1弄H”原挽則瞞我礎(chǔ)們引制研定茂了程對臟策躺表刃2陜.序號對策目標措施完成地點責任人完成時間1經(jīng)費申請預(yù)算62萬向總公司申請專項研究經(jīng)費總公司陳立新曠小林2007.12橡膠粉的生產(chǎn)工藝掌握橡膠粉的生產(chǎn)工藝1.與具有橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)經(jīng)驗廠商展開合作2.廠家通過試驗對比確定最佳的生產(chǎn)工藝改性瀝青生產(chǎn)現(xiàn)場曠小林姚文清2007.2～2007.33橡膠粉摻配量確定最佳摻配用量1.采取不同摻量進行對比試驗2.根據(jù)試驗結(jié)果確定最佳摻配用量總公司試驗室同濟大學試驗室肖新春劉軍2007.3

～2007.44橡膠粉改性瀝青路用性能研究混合料高低溫及水穩(wěn)性能滿足規(guī)范要求與權(quán)威性的試驗室展開合作，進行相關(guān)的室內(nèi)試驗研究工作。肖新春劉軍2007.4～2007.75鋪筑試驗路實體工程試驗路的各項性能指標滿足規(guī)范要求現(xiàn)場指導進行生產(chǎn)配合比，按照生產(chǎn)配合比，鋪筑試驗路實體工程.景鷹公司施工現(xiàn)場趙寶山王健2007.9表世2歉對丘策屬表七.介方案蹈實施▲實昂施一1．通拐過收多差家們比執(zhí)選頭，土最廳后逗確默定武與披國番內(nèi)傳實磁力灘較饒強罰的惹北籮京移溫館格濱漢教氏淘資兆源扇再敘利裙用嬸技拾術(shù)伯有苗限翻公趕司霧和倦天占津墾海身泰筒環(huán)榮保睜科輛技基發(fā)澆展藝有糧限歲公存司散展練開飛合宜作漆，哥分評別憤負奔責醉橡封膠順粉問的蠻生洗產(chǎn)訂和爆橡闊膠核粉勾改判性封瀝旗青獎的皮生身產(chǎn)歷，觀確壤保赤了嚇橡提膠易粉圈的懶及尸時縣供聚應(yīng)戶和懶橡恐膠植粉減改較性腔瀝抽青角的跳質(zhì)傘量漿。2．通過刮試驗輔對比企，最班終確市定的嫩生產(chǎn)戀工藝逗是:拍采用蹦常溫完粉碎餡法粉廚碎廢盯舊輪敘胎聲將粉才碎后斜廢舊冒輪胎斯橡膠涉粉直撫接添奸加到假普通深道路跡石油豪瀝青套內(nèi)（骨濕法烏）1浴8唱0產(chǎn)℃息下機械停攪拌喝60凱分鐘鞋。橡榨膠樣粉附改筍性斬瀝辰青贈(呢濕拳法僑)紋加析工惰設(shè)長備前圖▲素實服施唇二我們砌分別鉆按1營0%摔、1孫4%、1遵8寇%朗、憐2豎2桿%和2鞭6津%繁的拾橡淹膠冷粉慌摻棍量尺進六行貼了惜瀝鑒青患的嫩高棄溫拼性膛能遮、窄低閉溫使性嬸能愁和追老聾化母性株能耽試呼驗北（抵基灑質(zhì)半瀝績青樸采降用太設(shè)骨計布的嗽殼宰牌澡公脖司揭的煎S候h謹e釋l原l友7線0濫#廈）接。詳細仆試驗飄數(shù)據(jù)厲見下表菠3：表建3榆不級同重摻嶼量室的買橡飯膠縫粉生改膨性必瀝樸青砌性罵能澤指康標救匯剪總潮表試驗項目單位規(guī)范要求橡膠粉摻量普通瀝青改性瀝青10%14%18%22%26%25℃針入度0.1mm60～8060～8073.069.767.766.765.3軟化點,不小于℃465551.4554.858.559.960.2135℃粘度,不大于Pa.s/31.61.82.54.18.55℃延度,不小于cm/3036.834.333.227.224.2TFOT后(老化性能)質(zhì)量變化,不大于%±0.8±1.0±0.27±0.4±0.46±0.58±0.525℃殘留針入度比,不小于%616084.386.994.080.574.55℃殘留延度比,不小于%/66.794.290.188.681.480.7備述注粗:傭紅終色谷數(shù)言據(jù)棕表很示隸不膚符串合球《才公探路壟瀝仔青號路忘面漏施晃工游技職術(shù)魔規(guī)礎(chǔ)范》要求溪.試驗屯結(jié)果姜表明梯：1股0%料、1餡4%耀、2愚2%紹和2炊6%勤的橡駝膠粉皮摻量況其各慶項性苗能指晃標雖田然都功能滿艷足普走通瀝善青的死規(guī)范盛要求播，但熔分別豬有1~2躍項指性標邀不殃符件合夕改喪性鞠瀝臣青悔的粒規(guī)羊范監(jiān)要吉求犬，座改跪性廈效去果貼不響明絡(luò)顯潮。航而1房誠8艦%霸的揮摻挑量腎各搏項爛指探標將均監(jiān)符那合交改慘性旅瀝宣青祝的跡規(guī)環(huán)范怎要偽求慣，藏且犬對券于壺瀝塘青殊的慌改拼性澤非拔常剩明謝顯。事首踢先功，共能虧夠爺改經(jīng)善凱瀝割青墳的哥高孕溫亭性柔能慶，供主纏要言表嘆現(xiàn)電在好針螞入條度降低藥,軟廢化點臥提高告和粘度腔提材高際上但。補其攝次舍，歌能趕夠諷改侄善捐瀝許青綁的警老深化跑性親能扯，款表元現(xiàn)澇為臨質(zhì)汽量鍛損彎失校減距小露，慈殘牌留糾針鑒入壘度牛比藥提呼高咱和腔殘著留戰(zhàn)延耗度駝比采提挖高脂。錦根獲據(jù)敘上赤述捎試母驗本結(jié)輛果陷，多確騎定也橡莖膠葡粉含的屑摻歌量展為1浙8季%。1狠．襯為板了凝掌盲握追橡刻膠絲式粉落改史性揪瀝斃青源混炕合順料慮的類路袖用堪性規(guī)能村，莊通肚過飼比蛋選維，叮我慘們道確置定引了驚與雄國亦內(nèi)際土仍木淋工展程薯研蜂究既領(lǐng)執(zhí)域交處翻于狹領(lǐng)攜先碎地坐位澤的該同資濟挪大存學廉進匆行松合嶼作譜，殼由衰同屆濟益大沙學源負廳責井部賠分盤試閃驗柄研填究塌，梢確簡保搭了民試嚷驗凍精錦度滾及韻結(jié)筑果棗的憐權(quán)旱威氧性俱。2．倒本次糟試驗松同時厲進行耐了A柔C-很13念（設(shè)丸計規(guī)柳定）卡橡膠諸粉改鉛性瀝遙青混陷合料演和S泳BS攀改性書瀝青工混合瞎料設(shè)叛計，擺通過媽試驗?zāi)?，以膠比較否兩者顫之間沫的性餅?zāi)懿钪钱悺！鴮嵆ㄊ┤?幼混合丹料高拼低溫串及水喊穩(wěn)性姥能試沖驗結(jié)住果項目單位規(guī)范要求AC-13普通瀝青混合料改性瀝青混合料SHELL+18%SBS6O℃車轍試驗次/mm≥1000≥2800334046367O℃浸水車轍試驗次/mm//14121280劈裂疲勞試驗指標(應(yīng)力比0.4)次≥2000≥250033303007凍融劈裂試驗凍融劈裂比指標%≥75≥8086.3885.82浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度指標%≥80≥8590.4386.52低溫彎曲試驗(破壞應(yīng)變)με≥2000≥250034612527通擱過司上凳述絹六曬個慮試蒜驗孤，發(fā)現(xiàn)注橡膠誘粉改榨性瀝廢青混宇合料耐的車睜轍試撕驗結(jié)米果為掛33舍40犁次/譽mm依，雖王然比連SB拆S改滑性瀝籮青要遍低，蓬但已游達到纏規(guī)范該要求坡的2報80技0次尼以上像要求日。同旁時憶,橡著膠乳粉做改炎性立瀝嫩青混合隆料的7填0豆℃刻浸過水冒車加轍虛、劈裂在疲勞稿、凍惜融劈紡裂比降、殘筆留穩(wěn)順定度叨和破奪壞應(yīng)明變試涉驗結(jié)赴果要貿(mào)比S型BS矮改性漏瀝青萌混合協(xié)料高田，反器映了塔橡膠搖粉改罪性瀝師青混階合料伯具有膨較好丘的高富溫性蒼能、疲渡勞越性乒能捕、嚷水粘穩(wěn)憂性能和低跨溫抗栽裂性森能。▲瀉實霜施肢四QC萄小組組在掌踏握了脂橡膠狐粉改暈性瀝般青的偽生產(chǎn)茶工藝漫、橡樸膠粉紙的摻養(yǎng)量、嫌橡膠務(wù)粉改助性瀝照青混施合料緞的路掛用性耀能的妙基礎(chǔ)報上，現(xiàn)場覽指導秒進行施生產(chǎn)虎配合脅比，形按照緣瑞生產(chǎn)種配合仇比進稿行實淹驗路日鋪筑系，并幅于2車00異7年眨9月詢完成叛景鷹裂高速疫公路前K1鋪30～K掠1糞3大5弄右脅幅君5載k場m劃上土面斜層宵橡夾膠弦粉鴨改喜性擔瀝優(yōu)青論試浴驗埋路盤的探鋪館筑槍。1．嶄路用齡性能挖效果我們鈔對試斑驗路頃各項陷性能項進行并了檢味測，檢為測慮結(jié)框果刑表害，應(yīng)橡櫻膠巨粉胸改燈性柱瀝終青償路詢面莖表衣面爐滲制水奸試川驗障、隊鉆扁芯搶試益驗享、和面編層夠抗甲滑祖性勇能店試憶驗爽等槍各灘項烤試接驗府指鐘標舌均盒符攪合伙規(guī)蹲范納要忽求瞇，荒合作格碗率疑達1悶0紙0堡%(遺見已表銅5鹿)恭.表倆5什橡織膠父粉工改克性鳴瀝時青怒路組面羨現(xiàn)挑場壯試擦驗歇匯遍總浪表八野.右效符果咸檢短查項目檢測平均值規(guī)范標準檢測點數(shù)合格點數(shù)合格率（%）滲水系數(shù)平均值(ml/min)22≤1201515100壓實度平均值(%)94.4≥9255100構(gòu)造深度平均值(mm)0.83≥0.551515100擺值平均值（BPN）54≥451515100同時比我們雪對試紀驗路焰的路映面噪教聲進沙行了敲測定睜,經(jīng)摔過測鳳定發(fā)北現(xiàn)，研橡膠椒粉改字性瀝晚青對阿降低軌行車薪噪音目有一低定作井用，榜相對處于S椒BS嘗改性駕瀝青咐可以降穩(wěn)低軌大偏約卷4護分棄貝(耍見暈圖日2調(diào))導。圖2路刷面南噪喚聲迫測催定2．搬經(jīng)濟適效益按孝目冰前揀重嘗交夏瀝惜青業(yè)、真改刪性樹瀝曠青磚和掛橡龜膠兔粉姐的繳市深場稠價庸計多算陰,表7館兩鑰種材開料價雖格比吩較表名稱SBS改性瀝青橡膠粉瀝青材料名稱70#SBS70#橡膠粉單位（噸）10.0510.18單價（元）29502000029503300材料價格295010002950594材料重量（噸）1.051.18材料價格合計（元）39503544每噸材料價格（元）37623003每噸節(jié)約成本（元）759節(jié)約比例20%我們可以喝看出恭使用瞞橡膠錘粉改內(nèi)性瀝蠻青混殊凝土搭代替筐傳統(tǒng)剪的S組BS恭改性襪瀝青訊混凝客土每欲噸材存料可摘節(jié)約7襯5徒9姑元,節(jié)支約比灰例達20親%.按和照淘景福鷹秀高產(chǎn)速踏公縮慧路運4捎c形m繩殼雞牌辟改旨性潛瀝效青愚上值面云層律的勤結(jié)財構(gòu)吉形鴿式貪及頸最煉佳幣油榜石酸比住5懷%溪計劇算宗，曲采諸用躍橡奏膠統(tǒng)粉糊改勇性啊瀝翻青遭后朽每刮公房誠里慈節(jié)判約纖瀝吃青禽成帝本8.筍13萬元凡。計木算過蝴程如欄下：▲每府公州里闊瀝衛(wèi)青記用抖量=(餅22巴.5摟×1孤00尸0×田0.堪04概)m3×2游50生0k財g/際m3×(越0.室05迷÷1術(shù).0鬧5)=1狗07焦.1序4(抵噸)▲每公旦里節(jié)貨約瀝望青成濃本=抵1慘0籍7欺.吐1翁4宰×膛7棕5鈔9=臥８.13鹽(萬慚元)3．寧環(huán)保蓄效益按生傍產(chǎn)每教噸橡篇膠粉滋需要砌24虜0條構(gòu)廢輪析胎的改生產(chǎn)縮慧消耗滅量及導18脾%的蠻橡膠陳粉摻遠量計蹲算，貍則每國公里肥還可怎消耗舌廢輪畢胎46伴28條。性計算枝過程您如下職：▲每按公償里缸消聞耗陶廢播輪窮胎=倘1撈0量7拔.礙1恭4鉆×耐0衡.碎1蔬8毀×土2戲4明0=4乏62泥8(賞條)同時銜,采王用橡騰膠粉著改性瀝攝青可禾以降海低噪潮音,從而縫提高河行車遷舒適您度,腎降低蹲行車理對公襯路沿散線群喚眾生畏活的們干擾槐。5．為通車畏后的懷效果景柜鷹表高棗速劣公柱路隙通持車近八銀個月錢，目賺前橡艱膠粉改浮性瀝破青試哪驗路騰沒有出爹現(xiàn)一洋個坑洗槽、詳一條裂歪縫等搜路面崗常見虜病害，嘆試驗喊路取即得成更功。4紫．香擴叔大您效晌益若淺中老面哈層嚼同精樣嗎采疊用匪橡飾膠程粉名改愁性松瀝政青董，棗經(jīng)尺濟現(xiàn)效師益賤和關(guān)環(huán)丈保貫效摘果踏將鋼提腸高銳一竹倍賀以省上樣。6．目