广东省交通科技网 加载提示
 
我正在加载数据,一会就好了,请耐心等待。。。
  当前位置:首页 > 科技工作 > 推广目录 > 基于广东湿热重载条件下的高速公路橡胶沥青应用技术研究       
成果名称:    基于广东湿热重载条件下的高速公路橡胶沥青应用技术研究  
推广编号:    科技-2012-08-006   申报状态:    已入选  
成果类型:    其它应用技术   专业领域:    道路工程  
申报单位:    广东晶通公路工程建设集团有限公司   申报人:    彭蔚  
联系人:   联系邮箱:  
推广应用开始时间:    2009-01-01   推广应用结束时间:    2011-12-31  
   

基于广东湿热重载条件下的高速公路橡胶沥青应用技术研究

 
发布人:彭蔚        发布时间:2013-02-21        浏览次数:5951  
知识产权声明: 项目研究成果是本团队独立进行研究工作所取得的成果,研究成果归完成单位所有,如发现本项目研究成果被恶意抄袭,本项目团队将进行法律追究。
 
 

 
一.成果概况  
成果名称:    基于广东湿热重载条件下的高速公路橡胶沥青应用技术研究   知识产权说明:    自主  
成果类型:    其它应用技术   专业领域:    道路工程  
专利申请号:       专利申请日期:    2012-05-24  
专利类型:       专利授权号:      
著作权登记号:       著作权发表日期:    2012-05-24  
著作权权利取得方式:    原始取得   著作权权力范围:    全部权利  
标准名称:       标准编号:      
规范名称:       规范编号:      
推广应用开始时间:    2009-01-01   推广应用结束时间:    2011-12-31  
 
二.申报单位  
暂无数据
 
三.依托项目  
序号  项目名称  合同编号  验收时间  鉴定时间 
基于广东湿热重载条件下的高速公路橡胶沥青应用技术研究  2007-12  2010-11-11  2010-11-11  
 
四.已列入的国家、省(部)级推广计划列表  
暂无数据
 
五.成果简介  
1.技术特点:
   1、采用矿料主骨料空隙体积填充法进行橡胶沥青混合料级配组成设计。通过室内抗压强度、劈裂试验、小梁弯曲试验和超大油石比下的车辙试验,验证了矿料主骨料空隙体积填充法非常适合用于橡胶沥青混合料级配组成设计,可使橡胶沥青路面具有良好路用性能。 2、针对广东湿热气候和重载交通条件下高速公路路面的特点,设计和修筑了单层和多层橡胶沥青混凝土路面结构;采用光纤光栅测试技术,进行室内厚层车辙板和室外试验路与非试验路沥青层结构在不同车速、不同轴载作用下的实测静动态应变分析,同时利用橡胶沥青路面实测弹性模量,在层状弹性理论体系下进行应变拟合分析,为橡胶沥青路面结构设计和分析提供技术参考。 3、基于无核密度仪探讨压实工艺优化方法和压实质量控制,优化橡胶沥青的碾压工艺组合,并对橡胶沥青层的压实度进行实时检测和控制。  
2.成果原理:
  1、为了延长沥青路面的使用寿命、提高其高温性能、减少或减缓反射裂缝的发生,《公路沥表路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求高速公路和一级公路以及其它等级混凝土路面沥青层应具备良好的路用性能,而国际上常用的一种措施是将废旧橡胶粉掺入到沥青材料中,以改善和提高沥青及其混合料高低温性能和良好的抗疲劳性能。 2、鉴于常规基质沥青及其混合料在使用性能上不能满足湿热重载交通要求,本研究通过室内外试验(试验路实体工程)和理论分析,对橡胶沥青及其混合料进行了性能指标的研究、组成材料的设计与结构分析,并提出了适合橡胶沥青路面施工的碾压工艺和压实组合,以补充和丰富传统的沥青及其混合料类型与用途。  
3.适应性分析:
  1、本成果适用技术领域为交通基础建设与养护,主要应用于重交通道路新建沥青混凝土路面和旧水泥混凝土路面加铺维修和技术改造。 2、目前我省在橡胶沥青及其混合料的材料控制、配合比设计、混合料质量控制、现场施工控制等方面还没制订和出台较为合理的相应行业条文规范。虽然国内外对废旧轮胎橡胶粉改性沥青及其混合料的研究较多,对橡胶沥青混溶物的作用机理有了基本的认识,但在混合料设计方面还是比较混乱,研究采用的级配类型有连续密级配、SMA类型级配以及断级配等,到底哪种级配类型好,工程界目前普遍认为采用密断级配的效果更佳。但怎样的密断级配是比较合适的呢?矿料级配组成采用什么理论来设计?工程界却没有一个统一的标准,不同国家和地区研究项目采用不同的级配设计理论,所提出的合理级配范围有的相差甚大。因此,本研究对于将来橡胶沥青及其混合物规范的制定具有重要的参考意义。 3、橡胶沥青及其混合料掺配的废旧胶粉含量较高,可回收利用大量的废旧轮胎,不仅可以消耗大量固体废物,缓解了废旧轮胎对环保的压力,而且还将有助于增强沥青路面的弹性和吸音特性,提高其高低温性能和抗疲劳性能,节约建设养护资金。所以,本研究不仅具有深远的环保效益,而且还具有重要的经济效益和社会效益。  
 
六.有关指标  
1.技术指标:
   1、室内橡胶沥青材料性质及技术性能研究分析表明,橡胶沥青性能等级达到PG88- 28,高温存储时间最好不超过12小时,防止其性能劣化。 2、室内橡胶沥青混合料材料性能研究分析结果显示,基于矿料主骨料空隙体积填充法设计的橡胶沥青混合料体积参数合理,并具有良好的高低温性能。 3、室外试验路采用无核密度仪进行压实度控制,实测压实曲线和压实优化数据表明,橡胶沥青路面的碾压宜按照“紧跟慢压,高频低幅”的原则,重型钢轮压路机静压1遍,防混合料推移;然后重型钢轮压路机振动压实2遍;路面温度降至140℃左右,再重型钢轮压路机振动压实1~2遍,即可达到较理想的压实效果,橡胶沥青路面施工不宜采用重型轮胎压路机。 4、试验路竣工检测结果以及使用一年后的性能检测结果显示,橡胶沥青路面路况良好、无破损、无裂缝,承载能力、压实度、平整度、构造深度、渗水等各项指标均能满足规范要求。 5、室外橡胶沥青路面试验段实测静态和动态应变分析结果表明,在不同静止荷载作用下,全厚式橡胶沥青路面比普通沥青路面具有更小的结构层层底最大应变;在移动荷载作用下,全厚式橡胶沥青路面层底最大动态应变在较低车速时的整体响应量与普通沥青路面相当或偏小。 6、根据本课题研究的成果,并参照国内外橡胶沥青研究成果和成功经验,编制了广东《广东省废胎胶粉橡胶沥青路面技术指南》。  
2.经济指标:
   以兴畲高速公路橡胶沥青路面试验段为例,橡胶沥青路面的经济效益分析主要考虑三个方面的因素:一是材料成本,二是寿命成本,三是减薄路面所降低的费用。 1、材料成本比较 橡胶沥青(橡胶粉掺量以20%计,加工成本800元)成本价格计算: 5000*80%+3000*20%+800=5400元/吨 SBS改性沥青(SBS掺量以4%计,加工成本400元)成本价格计算: 5000+20000*4%+400=6200元/吨 2、寿命成本比较(以表面层混合料AC-13为例) 混合料(沥青用量) 材料成本(元/吨) 预期使用寿命(年) N(成本/寿命) 普通基质沥青AC-13(4.3%) 193.5 6 32.25 SBS改性沥青AC-13(4.7%) 267.9 10 26.79 橡胶沥青RAC-13(6.3%) 315 15 21 3、分析 与普通SBS改性沥青相比,橡胶沥青可节约成本约800元/吨;与基质沥青相比,橡胶沥青成本平均提高400元/吨。虽然橡胶沥青成本要比基质沥青成本高,但通过本项目研究后发现,橡胶沥青比基质沥青具有更好的高温稳定性、低温抗裂性和抗变形能力等良好路用性能,因此橡胶沥青路面材料成本要比普通基质沥青的低。 通过成本寿命的比值N计算结果可知,橡胶沥青混合料的成本寿命比值最小,效果显著,说明虽然橡胶沥青路面初期投资相对较大,但其预期使用寿命较长,同时后期养护维修费用较少,因而具有显著的长期效益。 国内外众多研究分析表明,使用橡胶沥青混合料路面的面层结构至少可以减薄5cm,则建设成本费用可大幅降低。  
 
七.国内外同类成果比较  
  1、国内目前还没有与本项目相同的研究。 2、已有文献显示,国外已开展相类似的研究。但与国外已有研究成果相比,本研究成果的特点在于: 1)采用矿料主骨料空隙体积填充法的设计理念,对橡胶沥青混合料的室内性能进行了系统的研究,并验证了大油石比橡胶沥青混合料仍具有良好的高温性能。 2)本研究开展了室内车辙板模拟、室外试验路橡胶沥青混合料层底动静态微应变分析,为橡胶沥青路面设计提供参考。 3)根据我省目前橡胶沥青施工状况,对橡胶沥青层压实工艺和方法进行了优化,并通过无核密度仪压实度检测结果进行现场实时压实质量控制。 4)采用三层全厚式橡胶沥青路面结构等成功修筑了试验路。形成了材料组成设计合理、施工方法可行、质量控制措施简单的适合南方地区的橡胶沥青路面成套技术,并编制了《广东省废胎胶粉橡胶沥青路面技术指南》。  
 
八.推广应用实例总体情况  
1.推广应用实例:
序号  应用成果名称  应用工程名称  应用单位名称  应用工程省份 
2.产品类:
已销售数量:0
3.技术、工艺和材料类:
总体情况实例个数:1
序号  应用工程类型  应用工程规模 
路面  本项目应用于兴宁市兴城至梅县畲江段高速公路第一合同段橡胶沥青路面试验段,长1km。 
 
 
九.相关附件材料
暂无数据...


 
  打印     关闭窗口  
 
   
 
 
 
©版权所有:广东省交通运输厅
业务咨询:广东省交通科技创新服务中心 联系电话:020-86261943、020-86336961 电子邮箱: gdjtkczx@vip.163.com
研发单位:华南理工大学、广州通易科技有限公司    技术支持:广州通易科技有限公司    支持电话:020-38481073-815    支持电子邮箱:cwh@comit.com.cn    QQ客服:1033386330
欢迎访问广东省交通科技网,你是第【29,823,713】位访客,当前在线访客共【99】人