基本概念

“橡胶化沥青”一般理解即为添加了橡胶的沥青。目前比较流行的“橡胶化沥青”概念有三种：“干法”的橡胶化沥青、“湿法”的橡胶化沥青和“沥青库混合法”的橡胶化沥青1。

（1）“干法”

“干法”（应用）橡胶化沥青是先将橡胶粉与集料混合，然后再加入沥青进行拌和，该方法是将橡胶粉可看作是集料的一部分，但一般橡胶粉的掺量都不能太高。该用法较少。

（2）“湿法”

“湿法”是先将一定量的橡胶粉与沥青进行混合，在高温下进行反应而形成的具有一定性质的混合物，是目前应用得最为广泛的橡胶化沥青生产方法。

（3）“沥青库混合法”

“沥青库混合法”是指废胶粉在炼油厂或沥青库与热沥青进行混融，然后配送到沥青混凝土搅拌站或施工现场。“沥青库混合法”其实也可作为“湿法”生产的一种，但其废橡胶粉用量一般都不超过10%，橡胶粉用量较低，与橡胶化沥青（“湿法”生产）相比粘度较低，拌和的混合料达不到橡胶化沥青混合料相同的性能。

目前，国外“橡胶化沥青”的概念越来越倾向于专指“湿法”生产的橡胶化沥青，对此，本词条介绍的橡胶化沥青也仅仅指的是“湿法”生产的橡胶化沥青。

橡胶化沥青是采用18%~22%废胶粉、沥青和添加剂组成的混合物，在与集料混合之前先在高温下进行反应。橡胶化沥青采用的胶粉多为80目，胶粉中需含有25±2%富含天然橡胶的成分，该成分可直接从废橡胶轮胎中得到。橡胶化沥青采用的胶粉一般有两种，一种是只采用废弃轮胎橡胶，另一种是不仅采用废弃的轮胎橡胶，而且掺加了天然橡胶。橡胶化沥青在生产时，为增强橡胶粉与基质沥青的相容性，一般可根据需要添加外加剂，常用的外加剂一般为填充油，用量一般为沥青用量的2.5~6.0%。

发展历程橡胶化沥青最先产生于上世纪的英国，最开始应用于接缝填缝料、补丁和薄膜，此时的橡胶化沥青材料只是简单的在普通沥青中加入橡胶粉进行改性，使用面也不是很广。橡胶化沥青的产生和发展经过了各国许多单位和人员的共同努力，其过程错综复杂，也无从考究。本词条也只能简单的从介绍美国加州在橡胶化沥青的发展中所作的贡献来探究橡胶化沥青大致的发展情况。

19世纪50年代初期，公路局的刘易斯和伯恩在加州第一次较为系统地开展了“各种橡胶对石油沥青的性质影响”的研究工作。他们使用了14种橡胶粉和三种石油沥青最为研究对象，而橡胶粉的研究范围包括硫化和未硫化的橡胶材料，包括废轮胎的胎面、丁苯橡胶、天然橡胶、聚丁二烯和回收的橡胶，既用了干法也用了湿法。此后有关橡胶化沥青的研究工作不断开展，成果也不断涌现。1960年3月，沥青协会就在芝加哥举办了首届橡胶化沥青研讨会。

加州在1975年开展了橡胶化沥青碎石封层的研究工作，并逐渐推广使用，后来又逐渐推广使用了橡胶化沥青混凝土。1978年建成了第一条干法施工的橡胶处理沥青混凝土路面，它是先在集料中添加1%的废橡胶，再与沥青进行拌和。而加州第一条湿法施工的橡胶化沥青混凝土路面完成于1980年的斯托贝城和汤尼萨米城，它主要用于道路的紧急维修。路面维修时采用了路面加筋网和60mm的密级配沥青混凝土以恢复结构的承载能力，其上再铺筑30mm的橡胶化沥青混凝土磨耗层。实践证明，橡胶化沥青混凝土具有很好的耐磨耗性和抗裂性能。

1992年3月加州运输部在众多研究和项目实施的基础上发布了“橡胶化沥青断级配混合料设计指南”，该指南介绍了断级配橡胶化沥青混合料相对于沥青混凝土在延缓结构裂缝和反射裂缝方面的等价关系，包括设置和不设置SAMI层的结构。而1993以后随着橡胶化沥青技术专利的失效，橡胶化沥青开始了更为全面高速的发展。1987以后，加州每年都有1-2个橡胶化沥青混凝土的项目开展，既有橡胶化沥青密级配也有开级配混合料。而到2001年，橡胶化沥青的项目已经遍布加州，而且使用效果良好。

与国外相比，我国橡胶化沥青的研究起步较晚。80年代初，由于国产多蜡沥青的性能不良，沥青改性剂又匮乏，同济大学率先与几个省市合作开展了废橡胶粉改性沥青的研究工作。他们对橡胶化沥青湿法的生产工艺、橡胶粉与沥青共融反应的变化规律、橡胶化沥青的路用性能及其在热拌沥青混合料中的应用进行了系统的试验研究。分析验证了磨细橡胶粉改性沥青的主要特征和路用价值，并通过生产工艺的改善，促进了这种改性沥青混凝土在路面工程中的应用。并分别于1980年和1981年在江西省的铅山县和贵溪县铺筑了橡胶化沥青试验路400km，杭州也铺筑了近23万m的橡胶化沥青路面。目前，同济大学仍在进行橡胶化沥青及其混合料的研究工作。

2001年，交通部公路科研所首次在钢桥桥面铺装中使用干法工艺加入了30%（相对于沥青用量）的橡胶粉，该桥面经受了两个夏季的重交通考验，基本保持完好。2001~2003年，交通部公路科学研究所与同济大学、山东省交通科学研究所等单位合作承担了西部交通建设科技项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”。该课题全面地开展了橡胶粉沥青混合料的室内试验研究，初步提出了橡胶粉改性沥青的技术标准 、橡胶粉沥青混合料设计方法及技术标准。为我国橡胶化沥青的应用做出了突出的贡献。

国内其他的科研单位、企业如北京市政设计研究院、北京市路政局、天津市公路局、重庆交通科研设计院等对橡胶化沥青的研究和应用都做出了很大的贡献。但目前，国内有关橡胶化沥青的研究工作以及发展仍需要进行大量的努力。

优缺点优点橡胶化沥青应用的主要原因是它比普通沥青对工程性质有明显改善。橡胶化沥青中因为掺加了胶粉，提高了胶结料的稠度、提高了路面使用温度下的弹性、降低了路面的温度敏感性、低温性能不降低的情况下改善了抗变形能力和抗疲劳开裂的性能。橡胶化沥青的优点主要有：

（1） 有较高粘度，混合料油膜较厚而不易析漏或泛油；

（2） 在高温下有较大的弹性和弹性恢复性能；

（3） 橡胶化沥青的适用性广，只要普通沥青适用的地方，也能使用橡胶化沥青。

橡胶化沥青因为代替普通沥青用于混合料中，其优点也与混合料的优点一起体现：

（1） 提高路面耐久性能；

（2） 由于胶结料含量高、弹性好，提高了路面对裂缝发生、疲劳裂缝、反射裂缝的抵抗能力；

（3） 减轻了温度敏感性；

（4） 因为胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂，故提高了道路抗老化、抗氧化能力；

（5） 提高了路面抗车辙、抗永久变形能力；

（6） 由于道路的耐久性和性能得到提高，使得道路的养护费用显著降低；

（7） 使用轮胎废料，既节约了能源，也有利于环境保护；

（8） 橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存，与标线的对比度高，提高了道路的安全性；

（9） 橡胶化沥青用于沥青混合料时，由于施工厚度薄，施工迅速，减少了施工时间；

（10） 橡胶化沥青用于碎石封层，由于沥青膜更厚，碎石粘结更牢固，使用效果更好。

缺点橡胶化沥青虽然有很多优点，但并不能解决所有路面问题，橡胶化沥青必须适当地选择、设计、生产和施工，才能提高路面性能。橡胶化沥青的缺点主要有：

（1） 橡胶化沥青不适用于小型工程施工。这主要是因为，橡胶化沥青的生产以及生产设备的进出场费用较高，对于大型工程，这笔费用能够被大生产量分摊，单位造价提高较少，路面效益较大。但是对于小型的工程，进出场费用还是一样，单位造价提高会很多；

（2） 施工难度较大。橡胶化沥青及其混合料施工时，温度要求更加严格。由于橡胶粉使胶结料在高温下变粘稠以及混合料厚度较薄，橡胶化沥青断级配混合料和开级配混合料必须在高温下碾压，同时也由于断级配混合料中集料较粗，石料之间直接接触，以致更难以压实。橡胶化沥青如施工存在缺陷，施工后的路面极易产生松散、坑槽等病害；

（3） 橡胶化沥青施工时，气味很大，施工人员等需要进行防护；

（4） 由于橡胶化沥青级配较粗、胶结料较稠，橡胶化沥青混合料难以进行手工作业；

（5） 橡胶化沥青的使用时间的限制。如果橡胶化沥青生产后超过48小时还未使用，有可能就不能使用了，因为胶粉溶解在沥青的量太大，粘度可能不能满足要求，需要再次另加入胶粉以满足规范要求；

（6） 使用条件的限制。在大气温度低于13℃或降雨时不能进行橡胶化沥青及其混合料的施工。

橡胶化沥青的生产橡胶化沥青的生产橡胶化沥青生产的关键因素是温度的控制。用于喷洒和用于拌和的橡胶化沥青的生产方法也不存在区别。生产前，基质沥青需加热到204℃~226℃的高温（橡胶化沥青是不能加热的）。橡胶化沥青胶结料必须在搅动状态下反映至少45分钟才能达到较为理想的反应效果，反应温度应保持在规定的190℃~218℃。

橡胶化沥青生产完成后，应将橡胶化沥青保温储存，用于储存橡胶化沥青和基质沥青的储存罐须有加热和保温装置，以使储存罐能保持在规定的温度，温度范围一般为190℃~226℃。

表：橡胶化沥青生产中的温度控制：

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橡胶化沥青的质量指标在每次橡胶化沥青使用前，必须对橡胶化沥青的质量进行检验，橡胶化沥青的质量尤其是粘度必须符合下表的要求才能使用，否则应不予使用。

表：橡胶化沥青的质量要求

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橡胶化沥青胶结料的延迟使用和再加热橡胶化沥青在45分钟的反应之后，如果4小时内不适用，应停止加热。保温罐里的橡胶化沥青的降温速度是不一样的，但是如果在使用前温度低于190℃就需要再加热。橡胶化沥青冷却后再加热到190℃~218℃称为一个加热循环。橡胶化沥青再加热的循环次数不能超过两次，但是橡胶化沥青必须一直能够满足表4.2的要求，尤其是最低粘度要求。

橡胶化沥青延迟时间过长，但只要橡胶化沥青处于液态，橡胶和沥青就会反应，在这个过程中橡胶就会降解（融化）。为了使粘度恢复到规定的水平，一般需要再添加胶粉（添加量一般不超过沥青的10%），在190℃~218℃混合再反应至少45分钟以生成满足要求的橡胶化沥青2。

橡胶化沥青的应用橡胶化沥青用于裂缝的填充由于橡胶化沥青具有粘度大，抗老化、抗氧化能力强，弹韧性好等优点，橡胶化沥青最早的应用即作为裂缝的填充材料，至今也有广泛的应用。有关橡胶化沥青用于裂缝填充的问题，本词条不作讨论。

橡胶化沥青碎石封层1、橡胶化沥青碎石封层简介

橡胶化沥青碎石封层广泛地应用于路面养护与重建工作中。橡胶化沥青碎石封层的主要优点如下：

（1）防止水分浸入基层和路基，起到保护路基和基层的作用；

（2）减少原路面的氧化；

（3）将原有路面粘结在一起；

（4）减少反射裂缝；

（5）应力吸收。

2、橡胶化沥青碎石封层材料选择

橡胶化沥青碎石封层所用的材料包括橡胶化沥青和集料。橡胶化沥青碎石封层所用的橡胶化沥青胶结料与用于混合料的是相同的，具体可参见表4.2。但废胶粉的用量一般建议增加1~2%。在进行集料的选择时，需对以下主要因素进行考虑：

表面构造深度要求：一般粒径13.2mm以上的集料将形成较粗的表面构造，9.5mm以下的集料形成较细的表面构造；

交通量：大交通量建议采用较细的碎石，小交通量可采用较粗的碎石；

表面均匀性：几乎无细料时，可形成较为均匀的道路表面；

耐久性：石料应坚硬、耐磨；

对于橡胶化沥青碎石封层，推荐石料最大粒径为9~12mm，石料应洁净、干燥，不含有灰尘。在大部分情况下，碎石需要预加热和预裹以增加碎石与沥青的裹覆性。橡胶化沥青碎石封层建议石料级配和石料性能要求参考下表。

表：橡胶化沥青碎石封层碎石级配

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表：橡胶化沥青碎石封层石料技术要求

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3、橡胶化沥青碎石封层的施工

施工前的准备工作

施工前，应彻底清除原路面的泥土、杂物，且基面应粗糙、干净、干燥。同时需用的设备进入待命状态，包括橡胶化沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮压路机等。

橡胶化沥青洒布

(1)橡胶化沥青建议洒布量为2～3kg/m，洒布宜均匀，喷洒最大偏差量不应超过规定洒布量的±0.20kg/m。预拌碎石应先采用油石比0.40～0.60%的普通沥青预裹，并没有粉尘；

(2)起步和终止位置应铺工程纸，以准确进行横向衔接，洒布车经过后应及时取走工程纸；

(3)纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右；

(4)撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶化沥青层。

撒铺碎石

喷洒橡胶化沥青后，为确保碎石与沥青粘结紧密，应趁热立即满铺碎石（最好在3min内），碎石撒铺量推荐采用15～22kg/m，根据试铺情况确定，以满铺、不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足。

碾压

应采用胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业，应采用两台胶轮压路机紧跟碎石撒布车同时进行碾压，碾压遍数为3遍，从洒布橡胶化沥青到碾压完成应在下表的规定时间内完成。

表：施工时间要求

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清扫

在封层完成后应对橡胶化沥青碎石封层进行清扫，以清除多余的和没有粘结的松散碎石，减少飞石的可能性，防止行车时碎石飞起对行人和行车造成危害。

施工过程中质量控制

施工过程中应对施工质量进行检测，检测项目包括：橡胶化沥青性质、橡胶化沥青洒布量、集料撒布量、刹车试验、外观检查等。检验方法及检验标准见下表。

表：橡胶化沥青碎石封层施工质量控制标准

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养护

（1）承包人应对粘层、应力吸收膜保持良好状态。

（2）养生期间，可在已铺筑微表处的路面上开放交通。

（3）除运送沥青混合料外，任何车辆均不得在完成的粘层上通行。

3、橡胶化沥青碎石封层施工注意事项

（1）施工时，气温和路面温度要高于18℃；

（2）路面应洁净、干燥；

（3）应注意风速，风速应不能影响到工程的施工。

（4）雨天和即将下雨的天气不能进行橡胶化沥青碎石封层的施工。

橡胶化沥青碎石封层施工完成以后，为增强道路表面的平整度与车辆行驶的舒适性，提高道路等级，还可在碎石封层表面加铺一层薄层罩面形成应力吸收膜结构（SAMI）。可为任何形式的薄层罩面，但建议采用橡胶化沥青混凝土薄层罩面（形成的结构称为SAMI-R）3。