景鷹高速公路是國家高速公路“7918”網規劃中的“縱4線”——濟南至廣州公路在江西省境內的北段，全長202.633公里。橡膠粉改性瀝青是利用汽車廢棄的舊輪胎，經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。第1頁，共32頁。二、小組簡介小組名稱景鷹公司第一QC小組小組類型創新型成立時間2007年1月活動時間2007年2月-2007年9月小組成員姓名性別年齡文化程度職稱小組分工QC教育時間組長曠小林男46本科高級工程師制定方案＞100h副組長姚文清男42本科高級工程師工作協調＞100h組員趙寶山男51本科高級工程師對策實施＞60h組員肖新春男30本科助理工程師對策實施,總結成果＞60h組員劉軍男27研究生助理工程師試驗檢測＞40h組員張克武男27本科助理工程師現場管理＞40h第2頁，共32頁。

三、選擇課題據統計，我國2005年的廢舊輪胎達到1.2億條，并將以每年12%的速度增加，到2010年將達到2億條，這樣大規模的廢舊輪胎將會帶來巨大的社會環保問題。環境保護需要

節約成本需要

現狀

選定課題

由于國際原油價格的大幅度上漲，高速公路建設用瀝青（特別是SBS、EVA、PE等聚合物改性瀝青）成本大幅度提高。交通部辦公廳《關于組織實施材料節約和循環利用專項行動計劃的通知》(廳科教字［2007］141號文件中的重要內容為“重點研究和推廣高等級路面再生資源、廢舊橡膠輪胎筑路應用技術、聚合物改性水泥混凝土技術、機制砂混凝土技術”。江西及江西同緯度的地區(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研究總公司指令對橡膠粉改性瀝青在江西（高溫多雨地區）高速公路中的應用進行研究第3頁，共32頁。在景鷹高速公路鋪筑橡膠粉改性瀝青上面層試驗路，在各項路用性能指標滿足規范要求的前提下達到節約改性瀝青成本、消耗廢舊輪胎的目的。第4頁，共32頁。

1、提出各種方案由于在江西還未進行橡膠粉改性瀝青試驗路的鋪筑及相關研究，于是小組針對景鷹高速公路的實際情況，提出以下三個方案：方案一：在隧道內鋪筑試驗路方案二：在特大橋上鋪筑試驗路方案三：在普通路基上鋪筑試驗路第5頁，共32頁。

2、各種方案的可行性及評估我們對三種方案的難易度、代表性、可實施性及工期影響等方面進行了評估（見表1）。第6頁，共32頁。表1各種方案的可行性分析及評估表方案可行性分析評價綜合得分選定方案項目評分一在隧道內鋪筑試驗路1.隧道內風大,潮濕,所處環境與外界不同2.隧道內的路面結構設計與普通路基上的不同,不具代表性3.隧道內空間小,不利于施工4.受隧道施工的工期制約所處環境代表性可實施性工期影響○○◎○6不選二在特大橋上鋪筑試驗路1.在橋面上受環境影響大,在嚴熱和寒冷季節與周圍溫差大2.橋面上的路面結構設計與普通路基不同,不具代表性3.大量的機械設備和人員集中在橋面上作業,容易引起特大橋的共振,對特大橋的結構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所處環境代表性可實施性工期影響◎○◎○8不選三在普通路基上鋪筑試驗路1.在嚴熱和寒冷季節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面層施工條件,不影響工期所處環境代表性可實施性工期影響●●●●20選定表中：●5分◎3分○1分第7頁，共32頁。

經過方案的評估打分，方案一綜合評分為6分；方案二綜合評分為8分；方案三綜合評分為20分。確定方案三為實施方案，即在普通路基上鋪筑橡膠粉改性瀝青試驗路。第8頁，共32頁。六、根據方案三制定對策表

小組成員經過進一步的討論，認為要使橡膠粉改性瀝青在江西高速公路中的應用，必須研究并掌握橡膠粉改性瀝青的生產工藝、橡膠粉的摻量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能。根據以上要素我們制定了對策表（見表2）。第9頁，共32頁。序號對策目標措施責任人完成時間1橡膠粉的生產工藝掌握橡膠粉的生產工藝1.確定一家具有橡膠粉改性瀝青生產豐富經驗的廠商展開合作2.通過試驗對比確定最佳的生產工藝曠小林姚文清2007.2～2007.32橡膠粉摻配量確定最佳摻配用量1.采取不同的摻量進行對比試驗2.根據試驗結果確定最佳摻配用量肖新春劉軍2007.3～2007.43橡膠粉改性瀝青的路用性能研究混合料高溫、低溫及抗水損害性能滿足規范要求與權威性的試驗室展開合作，進行相關的室內試驗研究工作。肖新春劉軍2007.4～2007.74鋪筑試驗路實體工程試驗路的各項性能指標滿足規范要求現場指導進行生產配合比，按照生產配合比設計，鋪筑試驗路實體工程趙寶山張克武2007.95經費申請上述預算62萬元向總公司申請曠小林2007.1表2對策表第10頁，共32頁。源、廢舊橡膠輪胎筑路應用技術、聚合物改性水泥混凝我們對試驗路現場各項性能進行了檢測，并將檢測結果進行了匯總（見表6、表7和圖2）。模的廢舊輪胎將會帶來巨大的社會環保問題。交通部辦公廳《關于組織實施材料節約和循環利方案二綜合評分為8分；景鷹高速公路是國家高速公路“7918”網規劃中的“縱4線”——濟南至廣州公路在江西省境內的北段，全長202.在橋面上受環境影響大,在嚴熱和寒冷季節與周圍粉改性瀝青試驗路的鋪筑及相關研究采取不同的摻量進行對比試驗2、通過試驗對比，最終確定的生產工藝是：采用常溫粉碎法粉碎廢舊輪胎將粉碎后廢舊輪胎橡膠粉直接添加到普通道路石油瀝青內（濕法）180℃下簡單機械攪拌60分鐘。模的廢舊輪胎將會帶來巨大的社會環保問題。4、景鷹高速公路通車近5個月，目前橡膠粉改性瀝青試驗段沒有出現一個坑槽、一條裂隙等路面常見病害，試驗路取得了圓滿的成功。交通部辦公廳《關于組織實施材料節約和循環利行相關的室內試驗研究工作。確定一家具有橡膠粉改性瀝青2、各種方案的可行性及評估

▲實施一1、通過多家比選，最后確定與國內實力較強的北京溫格漢氏資源再利用技術有限公司和天津海泰環?？萍及l展有限公司展開合作，分別負責橡膠粉的生產和橡膠粉改性瀝青的生產，確保了膠粉的及時供應和膠粉改性瀝青的質量。2、通過試驗對比，最終確定的生產工藝是：采用常溫粉碎法粉碎廢舊輪胎將粉碎后廢舊輪胎橡膠粉直接添加到普通道路石油瀝青內（濕法）180℃下簡單機械攪拌60分鐘。第11頁，共32頁。表8兩種材料價格比較通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗，發現橡膠粉改性瀝青混合料的動穩定次數在3500次左右，雖然比SBS改性六、根據方案三制定對策表方案二：在特大橋上鋪筑試驗路按實際生產時每噸膠粉消耗240條廢輪胎的生產消耗量及18%的摻量計算，則每公里還可消耗廢輪胎4629條。景鷹高速公路是國家高速公路“7918”網規劃中的“縱4線”——濟南至廣州公路在江西省境內的北段，全長202.按實際生產時每噸膠粉消耗240條廢輪胎的生產消耗量及18%的摻量計算，則每公里還可消耗廢輪胎4629條。構造深度平均值(mm)按實際生產時每噸膠粉消耗240條廢輪胎的生產消耗量及18%的摻量計算，則每公里還可消耗廢輪胎4629條。高速公路中的應用進行研究我們分別按10%、18%、26%的橡膠粉摻量進行了瀝青的高溫性能、低溫性能和老化性能試驗（基質瀝青采用設計的殼牌公司的Shell70#）。軟化點升高和粘度提高。

▲實施二我們分別按10%、18%、26%的橡膠粉摻量進行了瀝青的高溫性能、低溫性能和老化性能試驗（基質瀝青采用設計的殼牌公司的Shell70#）。試驗數據見表3：第12頁，共32頁。表3不同摻量的橡膠粉改性瀝青性能指標匯總表試驗項目單位規范要求橡膠粉摻量普通瀝青改性瀝青10%18%26%25℃針入度0.1mm60～8060～8063.064.764.35℃延度,不小于cm/3036.832.224.2軟化點,不小于℃465551.4559.560.2135℃粘度,不大于Pa.s/31.62.13.5TFOT后質量變化,不大于%±0.8±1.0±0.02±0.3±0.525℃殘留針入度比,不小于%616084.394.074.55℃延度,不小于cm/2026.826.224.2第13頁，共32頁。試驗結果表明：10%和26%的橡膠粉摻量其各項性能指標雖然都能滿足普通瀝青的規范要求，但分別有1項和2項指標不符合改性瀝青的規范要求，改性效果不明顯。18%的摻量各項指標均符合改性瀝青的規范要求，且對于瀝青的改性非常明顯。首先，能夠提高瀝青的高溫性能，主要表現在針入度降低、

軟化點升高和粘度提高。其次，能夠提高瀝青的老化性能，表現為殘留針入度比的提高和質量損失的減小。因此確定橡膠粉的摻量為18%。

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▲實施三1、為了掌握橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能，QC小組與國內土木工程研究領域處于領先地位的同濟大學進行合作，由同濟大學負責部分試驗研究，確保了試驗精度及結果的權威性。2、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能試驗研究。本次試驗進行了AC-13細型（設計規定）混合料設計，并采用SBS改性瀝青進行同種級配的混合料設計，以比較橡膠粉改性瀝青混合料的實際性能，其試驗結果見表4、表5及圖1：第15頁，共32頁。表4混合料高溫、低溫及抗水損害性能試驗項目單位規范要求AC-13普通瀝青混合料改性瀝青混合料SHELL+18%SBS6O℃車轍試驗動穩定度指標，不小于次/mm1000280033404636凍融劈裂試驗凍融劈裂比指標，不小于%758080.3185.82浸水馬歇爾試驗殘留穩定度指標，不小于%808590.4386.52第16頁，共32頁。表5橡膠粉改性瀝青混合料高度變化條件級配0h12h24h36h最終變化比15℃AC-1364.265.265.465.41.87%AC-2063.864.364.864.81.57%15℃水浴AC-1362.463.463.663.61.92%AC-2063.564.564.864.82.06%60℃水浴AC-1362.763.563.9642.07%AC-2062.26363.263.21.61%第17頁，共32頁。

圖1橡膠粉改性混合料高度變化圖第18頁，共32頁。通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗，發現橡膠粉改性瀝青混合料的動穩定次數在3500次左右，雖然比SBS改性

瀝青要低，但已達到我國對改性瀝青動穩定度2800次以上的要求，相對于普通基質瀝青，其性能有了很大提高。橡膠粉改性瀝青混合料的殘留穩定度要比SBS改性瀝青混合料高5%左右，體現了橡膠粉改性瀝青較好的水穩定性。

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此外，研究也發現，橡膠粉改性瀝青混合料的體積膨脹主要來自于混合料內橡膠粉顆粒的彈性恢復，從上表可以看到70%以上的彈性恢復在12小時內就已完成，在36小時后基本上體積已不再發生變化。這種彈性恢復的特性能夠提供更舒適的駕車環境，并在一定程度上減少行駛過程中的噪音。

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▲實施四QC小組在掌握了橡膠粉改性瀝青的生產工藝、橡膠粉的摻量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能的基礎上，現場指導進行生產配合比，按照生產配合比設計，于2007年9月份完成在景鷹高速公路K130～K135右幅上面層的橡膠粉改性瀝青試驗路的鋪筑。

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1、路用性能效果我們對試驗路現場各項性能進行了檢測，并將檢測結果進行了匯總（見表6、表7和圖2）。表6橡膠粉改性瀝青路面現場試驗匯總表八.效果檢查項目檢測值規范標準檢測點數合格點數合格率（%）滲水系數平均值(ml/min)22≤1201515100壓實度平均值(%)94.4≥9255100構造深度平均值(mm)0.83≥0.551515100擺值平均值（BPN）54≥451515100第22頁，共32頁。表7路面噪聲測定小車卡車15t橡膠改性瀝青6080120607080右幅分貝77.680.386.788.191.894.2距離8.277.380.88690.19292.1背景49.3平均77.4580.5586.3589.191.993.15SBS改性瀝青左幅分貝76.780.885.990.892.793.3距離8.275.580.785.29091.593.2背景45.2平均76.180.7585.5590.492.193.25第23頁，共32頁。圖2路面噪聲測定第24頁，共32頁。試驗表明，橡膠粉改性瀝青路面表面滲水試驗、鉆芯試驗、面層構造深度試驗、面層抗滑性能試驗等各項現場試驗指標均符合規范要求，合格率達100%，且橡膠改性瀝青對降低行車噪音有一定作用，相對于SBS改改瀝青可以降低大約4dB。2、經濟效益按目前重交瀝青、改性瀝青和橡膠粉的市場價計算，我們對橡膠粉改性瀝青與SBS改性瀝青材料價格進行了比較，見表8。第25頁，共32頁。名稱SBS改性瀝青橡膠粉瀝青材料名稱70#SBS70#橡膠粉單位（噸）10.0510.2單價（元）29502000029503300材料價格295010002950660材料重量（噸）1.051.2材料價格合計（元）39503610每噸材料價格（元）37623008節約比例17%表8兩種材料價格比較

第26頁，共32頁。從表中可以看出使用橡膠粉改性瀝青混凝土代替傳統的SBS改性瀝青混凝土每噸材料可節約654元，節約比例達17%。按