胶粉改性沥青知识讲解
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橡胶粉改性沥青混合料生产、运输、施工指南一、橡胶粉改性沥青混合料生产采用间歇式拌合机每盘生产周期不少于50s-60s(其中干拌时间不少于15-20s)1.集料加温温度:190℃-200℃2.橡胶沥青温度:180℃-195℃3.出料温度:大于180℃4.废弃温度:210℃二、橡胶粉改性沥青的混合料的存贮运输1.存贮:根据国外的施工经验和我国现有的规范要求,橡胶沥青混合料应即拌即用不宜长时间贮存。
2.运输:①任何运输传统沥青混合料的货车均可用于运输橡胶沥青热拌混合料,运料车每次使用前后必须清扫干净,货车底板需要涂抹隔离剂以避免粘结混合料,但不得有余液积聚在车厢底板;②从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动货车位置,平衡装料,以减少混合料离析。
运输途中应避免车辆颠簸造成混合料离析;③除非运距特别短,否则运输车辆必须加盖篷布以保证橡胶沥青混合料到达现场的温度在175℃左右,避免混合料表面结硬,如外界气温较低还要适当提高到场温度。
每天最先生产的混合料到场温度应适当提高到180—185℃左右;④为了保证连续摊铺,在保证橡胶沥青混合料施工温度的前提下,开始摊铺之前,现场应有尽量多的待卸料车,一般每台摊铺机前不少于五辆;⑤运输车辆进入待铺路面后应尽量慢行,严禁急刹车和急转弯,避免带起透层油和粘层油;⑥其它运输要求可参照国内沥青路面施工规范进行。
三、橡胶粉改性沥青混合料的摊铺1. 使用常规沥青混合料摊铺设备进行摊铺。
摊铺之前应检查基层质量,确保基层平整度必须达到要求,压实合格,然后将工作面清扫干净,透层油的洒铺参照国内沥青路面施工规范进行,必须确保均匀足量,如因施工通车洒铺石屑,摊铺之前应将滚动的石屑清扫干净,确保路面各层次之间的粘结。
2. 摊铺机在开始摊铺前一小时,就应加热摊铺机的分料器和熨平板等有关装置。
开始受料前应在料斗内涂刷少量柴油或肥皂水,以防止粘料。
3. 由于橡胶沥青热拌混合料比传统的热拌混合料的粘度高,因此只能在最佳地表温度和气候条件下摊铺,一般地表温度应该大于13℃。
橡胶改性沥青纯粹的沥青不适合现代化的交通和道路。
这就有了工程师被迫改性沥青以提高沥青在使用期间性能的现象。
目前沥青的改性有两种方法:化学改性和物理改性。
因此就有化学改性剂和物理改性剂。
在物理改性剂中最有趣的就是聚合物改性剂(热塑性塑料.橡胶和热固性塑料)。
橡胶是非常好的沥青改性剂。
在这项工作中,非硫化橡胶被加入了沥青中。
与基沥青相比,共混物具有较高的中间表现。
改进后的性能具有更低的渗透度和较高的软化点。
低温性能例如Frass破点却并没有提高。
用来估计沥青性能的新公式利用传统的Frass球和环实验来介绍。
与沥青不同的是,共混物的形态取决于橡胶的兼容性和流变性能。
在沥青混合物中聚丁二烯形成了连续相。
这是由于这种橡胶与沥青的相容性观察。
由于聚合物和沥青的相容性较小,丁苯橡胶和天然橡胶形成聚合物分散在沥青中。
伊朗高分子学报,1111(5),2002,303—309引言纯粹的沥青不适合现代化的道路,在服务期间经历了太多类型的失败。
这就是对改性沥青领域感兴趣的原因。
经过很多实验室和现场测试后,很多材料被用来修改沥青的性能和属性。
两种类型的改性方法已经开发出来:化学改性和物理改性。
在化学改性剂中,像是酸和金属氧化物都用来做改性剂。
由于沥青的结构非常复杂,用来修饰沥青的化学品并未商业化。
添加到材料中的物理改性剂不会与沥青发生任何化学反应。
因此,在物理改性中,沥青的化学结构是不会被该变的。
表格1 橡胶的性能【13】(*)由穆尼流变实验确定除了对聚合物沥青,沥青的化学成分和性能据此变化。
聚合物的吸收能力或者是吸收某些沥青成分的能力,是聚合物负责对兼容性的观察。
像热固性塑料,热塑性塑料,热塑性弹性体和橡胶等不同的被用于改性沥青的聚合物,后者似乎更具有吸引力。
尽管热塑性弹性体如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯或其氢化形式和弹性体如乙烯—醋酸乙烯共聚物都是好的沥青改性剂。
由于价格低廉,橡胶是改性剂的首选。
事实上,沥青应该在不同的温度和负载条件下保持气物理和流变特性常数不变,并且在搅拌温度下(165℃)转变成一种低粘度的低温流体。
废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究引言:随着现代社会的快速发展和工业化进程的加快,废轮胎的处理成为一个世界性的难题。
由于废轮胎的废弃问题对环境和人类健康都存在一定的威胁,研究废轮胎的再利用成为当今世界的热点问题之一。
废轮胎胶粉的改性沥青和橡胶沥青是目前广泛采用的废轮胎再利用方式之一,其在道路施工中具有的优异性能和环境效益受到了广泛关注。
本文将重点探讨废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术的研究与应用。
一、废轮胎胶粉改性沥青的特点及改性方法废轮胎胶粉改性沥青是将废轮胎胶粉与常规沥青进行混合,在一定的温度和条件下,通过物理或化学方法使其发生变化,以提高其性能和功能。
废轮胎胶粉改性沥青具有独特的特点,如高粘结性、耐老化性、抗裂性和耐疲劳性等。
常用的改性方法包括热改性、添加剂改性和胶粉改性等。
其中,热改性是通过将废轮胎胶粉与沥青共同加热,使其发生化学反应,进而提高沥青的性能;添加剂改性则是通过添加一定的改性剂,改善沥青的性能。
二、橡胶沥青的特点及改性方法橡胶沥青是一种将橡胶粉与沥青相结合的材料,其具有较高的弹性和延展性,能够有效降低路面噪音和提高抗滑性能。
橡胶沥青的改性方法主要包括热改性和胶粉改性两种。
热改性采用高温加热将橡胶粉与沥青进行混合,使其发生化学反应,从而提高橡胶沥青的性能;胶粉改性则是将橡胶粉与沥青进行机械混合或溶剂浸渍,使其充分融合,以增加橡胶沥青的粘接性和耐久性。
三、废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术是将废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青进行混合使用的一种新型改性方法。
通过将两种改性沥青进行混合,可以综合发挥它们各自的优点,提高道路材料的性能。
混合改性技术的研究内容主要包括混合比例的确定、混合工艺的优化以及改性效果的评价等方面。
混合比例的确定是混合改性技术中的关键一步。
合理确定废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青的配比,可以最大限度地发挥两者的优点。
改性沥青知识汇总改性沥青是指通过对原有沥青进行化学、物理或机械处理,改变其分子结构以及特性的一种材料。
改性沥青在道路建设和维护中广泛应用,其具有提高路面性能、延长路面使用寿命等优点。
下面将从改性沥青的种类、生产工艺、应用领域等方面进行综述。
一、改性沥青的种类1.聚合物改性沥青:聚合物改性沥青多指将聚合物添加到沥青中,通过聚合物与沥青分子的相互作用来提高沥青的性能。
常见的聚合物改性沥青有SBS、SBR、EVA等。
2.橡胶改性沥青:橡胶改性沥青是将废旧橡胶或者橡胶粉末与沥青混合而成的一种改性沥青。
橡胶改性沥青具有良好的柔性和韧性,在高温和低温下都能保持较好的性能。
3.矿物填料改性沥青:通过添加矿物填料,如沥青混合料用石粉、沥青石膏、粉煤灰等,来改善沥青的性能,增加沥青的抗剪切强度、稳定性和耐久性。
4.化学改性沥青:化学改性沥青是利用化学反应改变沥青分子结构的一种改性方式,常见的化学改性剂有酚醛树脂、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯-酸酐共聚物等。
二、改性沥青的生产工艺1.混合工艺:将改性剂、添加剂与热沥青在特定的温度和剪切条件下进行混合,以实现改性剂与沥青的充分溶解和分散。
2.反应工艺:将改性剂与沥青进行反应,改变沥青的分子结构和特性。
常见的反应工艺有挤塑改性、化学反应改性等。
3.共混工艺:将不同类型的改性剂或添加剂进行混合,以充分利用各种添加剂的优点,同时提高改性沥青的性能。
三、改性沥青的应用领域1.高级公路:改性沥青在高速公路、城市快速路等高级路面上应用广泛。
聚合物改性沥青和橡胶改性沥青能够提高路面的抗裂性能和耐久性。
2.机场跑道:机场跑道需要具有较好的耐久性和抗滑性能。
改性沥青在机场跑道上的应用能够提高路面的抗压性能和耐久性。
3.城市道路:改性沥青在城市道路的应用能够提高路面的抗氧化性能和抗变形能力,从而延长路面的使用寿命。
4.桥梁、隧道:桥梁和隧道的路面对防水性能和抗渗漏性能的要求较高,化学改性沥青能够提供良好的防水效果。
废胎胶粉SBS复合改性沥青混凝土面层施工工法废胎胶粉SBS复合改性沥青混凝土面层施工工法一、前言随着我国的城市化进程,交通设施的建设日益重要,道路面层的质量对行车安全以及车辆保养有着重要的影响。
因此,在道路建设中,各种新型材料已经得到广泛的应用。
本文所要介绍的是废胎胶粉SBS复合改性沥青混凝土面层施工工法,该工法是一种使用废胎胶粉和SBS进行改性的混凝土,具有较高的抗裂性、抗老化性和耐久性,是一种环保优质的建筑材料。
二、工法特点1.废胎胶粉SBS复合改性沥青混凝土面层具有较高的强度和稳定性,可提高道路的耐久性和承载力。
2.该工法使用废胎胶粉和SBS进行改性,减少了废弃材料的污染,既环保又经济。
3.该工法具有良好的施工性能和可塑性,可适应不同的道路建设需求。
4.改性后的沥青混凝土面层质量更加稳定,对于车辆的抗滑性、牵引性和制动性能有较好的提高。
三、适应范围该施工工法适用于各种道路的面层施工,尤其是在高寒、恶劣气候条件下路面开裂、路面凹陷等问题较为突出的道路。
四、工艺原理1.工法与实际工程之间的联系:废胎胶粉SBS复合改性沥青混凝土面层施工工法是一种使用废弃材料进行改性的新型混凝土材料,其制备方法是以废弃的轮胎胶粉为主要原料,掺入几种改性剂,与沥青混合后进行加热、搅拌、捣实等工艺流程制备成型。
2.技术措施步骤1:底层洒筛石。
步骤2:沥青面层切割收边,避免过渡铺筑。
步骤3:预控切口,避免抗拉力较小区域过长。
步骤4:底层切割接缝,避免收缩应力对面层的影响。
步骤5:采用新增加的底层反面抗剪包覆材料和特制建筑水泥进行加固。
五、施工工艺1.面层铺装前,对压缩层是否与设计要求相符进行检查,保证面层的平整度和表面浮状均匀。
2.对废胎胶粉和沥青进行加热融合处理后,将其与骨料、沙子等原材料掺合均匀后,再进行拌和、捣实等生产工艺。
3.铺装时需要保证施工环境温度在5℃以上,同时注意作业的安全,防止烫伤等事故发生。
4.铺装完毕后,需要进行压实,以保证材料的密度和稳定性,防止起泡、开裂和剥落等质量问题。
废旧轮胎生产胶粉、胶粉改性沥青以及再生胶的生产加工工艺及设备王俭任克林宁夏亿能再生资源综合利用研究所目录第一章废旧轮胎生产胶粉的应用 (4)1.1胶粉产品按领域分类的应用 (4)1.2胶粉产品按粒径分类的应用 (8)第二章废旧轮胎生产胶粉的生产加工工艺及设备 (10)2.1精细胶粉检测项目及技术指标 (10)2.2目前常用生产精细胶粉方法 (11)第三章废旧轮胎生产胶粉改性沥青加工工艺及设备 (18)3.1胶粉沥青的定义 (18)3.2胶粉沥青的反应机理 (18)3.3胶粉沥青的技术要点 (18)3.4胶粉沥青原材料的要求 (19)3.5胶粉沥青技术指标 (20)3.6胶粉沥青的性能优势 (21)3.7胶粉沥青的制法 (22)3.8胶粉沥青加工设备 (23)3.9胶粉沥青使用注意事项 (24)第四章废旧轮胎生产再生胶的加工工艺及设备 (25)4.1再生胶的应用 (25)4.2硫化橡胶的再生机理 (26)4.3再生胶的技术指标 (27)4.4胶粉生产再生胶加工工艺 (28)4.5细碎胶粉生产再生胶设备清单 (33)4.6 动态脱硫法 (33)4.7应用再生胶需要注意事项 (37)第五章塑化胶粉 (38)5.1塑化胶粉简介 (38)5.2 塑化胶粉的制备方法 (38)5.3塑化胶粉的优缺点 (39)第六章结论 (40)本报告的主要内容包括废旧轮胎生产胶粉的应用,胶粉、胶粉改性沥青、再生胶及塑化胶粉的生产工艺及设备。
第一章废旧轮胎生产胶粉的应用1.1胶粉产品按领域分类的应用不同细度胶粉的应用范围概括起来可以分为两大领域:一是循环到橡胶工业作为原料用于制造各种橡胶制品,这其中可以直接用胶粉采取不同的工艺方法和配方制造橡胶制品,也可以与其他橡胶并用制造各种橡胶制品。
经过细碎的胶粉也可应用到生产再生胶中,这也是废轮胎的一个重要应用方向。
二是在非橡胶工业的其他更加广阔领域的应用,如公路工程、铁道系统、建筑工程、公用工程、农业以及其他聚合物材料共混改性等。
橡胶改性沥青混合料性能及应用研究橡胶改性沥青混合料是一种通过在沥青中加入橡胶粉、颗粒、碎片等物质,从而增加沥青的黏着性和弹性的沥青混合料。
它被广泛应用于公路、机场跑道和停车场等道路工程中,可改善路面耐久性、提高水密性、防水性、减少路面噪音和提高路面抗裂性等性能。
一、性能研究1.材料特性使用橡胶改性剂可以提高混合料的抗老化性和安全性,可以防止路面表面形成裂缝和泛油等现象。
橡胶颗粒的表面会形成一种天然润滑剂,在路面行驶时,能减少轮胎与路面之间的摩擦力,从而减少轮胎的磨损和耗油量。
2.物理性能橡胶改性沥青混合料具有较高的粘附性、弹性和韧性。
经过试验,结果表明,加入橡胶颗粒的混合料的韧性、弹性模量和软化点有所增加,同时还能提高混合料的耐水性和抗磨性。
3.抗裂性橡胶改性沥青混合料具有较高的抗裂性,可以有效地防止路面裂缝的产生。
橡胶颗粒的弹性模量和形状使得混合料在承受荷载时有更好的分散和分布,同时也可以缓解路面的应力集中,从而提高了路面的抗裂性。
4.防水性5.耐磨性橡胶改性沥青混合料具有比传统沥青混合料更好的耐磨性。
因为橡胶颗粒可以提高混合料的强度和耐磨性,同时也可以减少车辆行驶时的摩擦力和噪音。
二、应用研究1.生产工艺研究生产工艺是影响橡胶改性沥青混合料品质的关键因素之一。
通过控制工厂工艺,可以确保生产出优质的混合料。
2.路面应用研究路面应用研究是通过在实际道路工程中使用橡胶改性沥青混合料,检测和评估路面性能,如耐久性、抗裂性、防水性、减少噪音等。
3.混合料成分和比例研究混合料成分和比例也是影响混合料品质的另一个重要因素。
通过调整橡胶改性剂的种类、颗粒大小和比例等,可以提高混合料的性能和耐久性。
4.环保性研究橡胶改性沥青混合料的应用,可以减少非常规污染物的排放,如用过的轮胎和其它橡胶制品等,有利于环保。
此外,橡胶改性沥青混合料还可以大大延长路面使用寿命,减少对环境的破坏。
三、结论橡胶改性沥青混合料具有抗老化、安全、物理性能好、防水性好、抗裂性强、耐磨性好和环保等优点。
橡胶具有分子量大和弹性好的特点,废橡胶制成的胶粉用于沥青改性,可以降低沥青的温度敏感性,增加沥青的弹性。
改性沥青用作铺路材料,可以减少沥青路面的龟裂和老化,提高车辆的行驶安全和路面使用寿命;用作防水材料,可以提高沥青软化点,增加改性沥青防水卷材的弹性和耐久性。
废旧橡胶是国际公认的因影响环境而必须处理的固体废弃物,而且大量的废橡胶若不回收利用,必然会造成严重的固体废弃物管理问题,还会引发火灾[1],危害生态环境和人体健康。
利用废胶粉制作改性沥青是提高沥青性能、回收利用废旧橡胶、保护环境的极好途径[2-3]。
因此,从上世纪60年代起,国内外就已开展胶粉改性沥青的研究工作。
1废胶粉在改性沥青行业应用的必然趋势随着汽车工业的发展,我国废旧橡胶的产出量近几年急剧增长。
20世纪90年代末,我国每年报废的轮胎不到8000万条,废胶大约100万t;到2005年,我国报废的轮胎就达到1亿多条,再加上胶管、胶带、胶鞋及其它橡胶制品(骨架、碳黑和配合剂等),每年产生的废胶超过200万t。
除了制作废胶粉以外,目前橡胶回收和综合利用的方式主要有:(1)轮胎翻新。
轮胎在使用过程中最普遍的破坏方式是胎面的严重磨损,通过轮胎翻新(贴上新胎面)便可以再次使用。
但轮胎的翻新次数总是有限的,归根到底这些轮胎还是要报废的,因此,废轮胎最后仍将成为废旧物而需进行其它处理。
(2)焚烧转变成热量。
将废旧轮胎直接焚烧或与其它废弃物一起焚烧转化为电能或热能,这非常容易,世界各国纷纷利用这种方法,但涉及到环境保护(在燃烧过程中会对空气造成二次污染)和资源浪费等问题,故不是处理废橡胶的最佳途径,原来利用此办法处理废橡胶的国家已放慢这方面的发展,此法最终将会受到限制。
(3)制作再生橡胶。
通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,即所谓的胶粒(或较粗的胶粉),然后通过脱硫技术破坏化学网链,制成所谓的再生橡胶。
由于生产的再生胶质量较差,生产过程中污染较大,能耗较高,目前再生胶的产量已大大降低。
废轮胎胶粉改性沥青对路面噪音的抑制效果分析随着城市化进程的不断加速和交通规模的不断扩大,道路交通噪音成为一个日益突出的问题。
噪音不仅影响人们的生活质量和身心健康,还会对周边环境产生负面影响。
因此,寻找有效的降噪途径成为了交通、环境等领域的重要研究课题之一。
近年来,废轮胎胶粉改性沥青作为一种环保、低噪音的路面材料,在道路交通噪音控制方面展示出了良好的应用前景。
废轮胎胶粉改性沥青是将废轮胎胶粉与传统沥青进行共混改性,形成一种新型的沥青材料。
它具有耐磨损、耐老化、施工性好等特点,并能有效吸声,降低路面产生的噪音。
废轮胎胶粉改性沥青的抑制噪音效果主要体现在以下几个方面:首先,废轮胎胶粉改性沥青材料具有较好的吸声性能。
废轮胎胶粉中富含细小的孔隙结构,这些孔隙结构能够大量吸收声波,从而降低路面产生的交通噪音。
研究表明,废轮胎胶粉改性沥青具有较高的声吸收系数,可以将路面噪音吸收消散掉,减少噪音的传播距离和强度。
其次,废轮胎胶粉改性沥青具有降低胎噪的效果。
轮胎在道路上行驶时会产生较大的胎噪,这是道路交通噪音的重要组成部分。
而废轮胎胶粉改性沥青具有一定的隔声效果,可以有效减少轮胎与路面接触时产生的噪音。
通过使用废轮胎胶粉改性沥青铺设道路,可以有效降低胎噪,减少交通噪音对居民生活的影响。
此外,废轮胎胶粉改性沥青还能够提高路面的抗噪性能。
传统沥青在长期交通负荷下容易产生路面龟裂、剥落等问题,造成噪音的增加。
而废轮胎胶粉改性沥青具有良好的抗老化、抗磨损性能,可以有效延长路面的使用寿命,减少维护和修复次数,从而降低噪音的源头。
需要注意的是,废轮胎胶粉改性沥青并不是完全消除交通噪音的万能方案。
交通噪音受到多种因素的影响,除了路面材料的选择外,车辆行驶速度、车辆类型、交通密度等也会对交通噪音产生影响。
因此,在实际应用中,应该综合考虑并采取多种措施,从源头减少噪音的产生,以达到更好的降噪效果。
综上所述,废轮胎胶粉改性沥青对路面噪音的抑制效果是显著的。
阐述橡胶粉改性沥青路面施工工艺技术摘要橡胶粉改性沥青是一种新型的优质复合材料。
橡胶粉在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下,通过吸收沥青中的树脂,烃类等多种有机质,经过一系列的物理和化学变化,是胶粉湿润,膨胀,黏度增大,软化点提高,并兼顾了橡胶和沥青的黏性,韧性,弹性,从而提高了橡胶沥青的路用性能。
关键词橡胶粉改性沥青;复合材料;有机质1 橡胶粉改性沥青路面施工条件橡胶粉改性沥青路面的施工期应根据工程进度要求、气温条件、施工方法及材料状况确定。
橡胶粉改性沥青路面宜在夏季高温季节施工;当环境气温低于15℃,不得摊铺橡胶粉改性沥青混合料;橡胶粉改性沥青路面在雨季施工时,混合料应防止淋雨;施工遇雨时,立即停止混合料拌合和混合料摊铺,摊铺后未经压实即遭雨淋的沥青混合料应全部清除,重新铺筑。
2 橡胶粉改性沥青施工前准备铺筑沥青层前,应检查基层或下卧沥青层的质量,在铺筑下面层的粗粒式沥青混凝土以前应清洁沥青混凝土基层表面,浇洒下封层后再施工。
对于沥青面层各层如果施工时间间隔较长,下层受到污染,摊铺上一层前应清洁表面后浇洒粘层油后再铺筑。
下卧层已被污染时,必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料。
橡胶粉改性沥青混合料施工温度应根据气候条件、铺装层的厚度确定,热拌橡胶粉改性沥青混合料施工控制温度可参考表1,温拌橡胶粉改性沥青混合料施工控制温度可参考表2。
3 橡胶粉改性沥青现场储存(1)橡胶粉改性沥青具有黏度高、易离析的材料特性为满足橡胶粉改性沥青储存及其混合料拌和工艺及设备进行要求,施工中有必要对机械设备作如下改造:①施工拌合站必須有一定的沥青储备能力,配置有沥青储存罐,用于现场临时存储沥青。
储存罐要有足够的保温和升温能力,罐内设置四排加热盘管,宜采用不低于1200kW的锅炉。
存储罐内要配置有搅拌器,搅拌电机功率建议不低于7.5kW,存储罐搅拌采取间歇式搅拌的方式,以减轻性能的变化。
此外储存罐还须配置循环泵,长时间存储后可自循环扰动,避免搅拌死角。
废橡胶粉改性沥青应用与设计 作者: 发布于:2012-6-27 12:35:59 点击量: 15 一、名词解释 1、胶粉沥青——国际材料与测试协会标准ASTM D8-88 中定义为采用15%以上橡胶粉粒的沥青改性材料,在美国一般比例为18~22%,橡胶粉粒能全部通过10#筛,180~200℃温度下至少反应45min分钟;在沥青与橡胶充分熔胀,同时硫化橡胶粉粒还没有大面积降解前使用,改性后的胶结料还能显著体现硫化橡胶的特性。 2、橡胶粉(CRM)——指轮胎橡胶经过粉碎形成的粉末,用于沥青改性的材料。 3、小汽车轮胎——小汽车、敞篷小车和轻型卡车的外直径小于660毫米的轮胎。 4、卡车轮胎— 卡车和公交车上用的外径大于660mm、小于1520mm的轮胎。 5、常温粉碎法——将废橡胶轮胎在室温下或略高于室温的环境下进行粉碎的方法。常温粉碎法一般能够产生形状不规则的、表面积较大的颗粒,有利于和沥青的相 互作用。 6、冷冻粉碎法——使用液氮来冷冻废橡胶轮胎,使得废轮胎变得易碎,然后用锤磨机来打碎这些冷冻橡胶的方法,这种方法能够生成表面积较小的光滑颗粒。 7、脱硫橡胶——粉碎后经过加温加压,或者掺加软化剂改变了橡胶材料性质。 8、稀释剂——轻质石油产品,做碎石封层时,在喷洒之前添加到橡胶沥青中,使橡胶沥青容易喷洒均匀,在没有引起橡胶沥青的性质较大改变之前挥发掉。因为轻质成分要挥发,所以稀释剂不用于拌制混合料的橡胶沥青中,也不推荐用于90天内铺筑罩面的夹层中。 9、废轮胎橡胶——用过的汽车、卡车或者公交车的轮胎经加工得到的橡胶。生产过程中应排除不当轮胎料源,如实心轮胎、铲车轮胎、飞机轮胎和挖土机轮胎以及其他非汽车轮胎,这些材料的成分不适合橡胶沥青反应。 10、应力吸收层(SAMI)——一种碎石封层,用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面,然后立即撒布单一粒级的封层集料,再进行碾压,将集料嵌入沥青膜。其厚度通常介于5到15毫米之间,取决于覆盖骨料的尺寸。应力吸收层是一种表面处治,主要是用于恢复表层抗滑性能,封住裂缝,形成防水膜来减少表层的水渗入路面结构中。应力吸收层可用于路面保存、养护和局部维修。胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止下层开裂的路基或路面的反射裂缝扩展至表面层,对于新建或改建的路面大大延长路面使用性能。 11、粘度——流体或者半流体抵抗流动的性质(剪切力),是橡胶沥青现场质量控制 的指标。 二、废胶粉改性沥青综述 1、废胶粉改性沥青的发展
废胶粉改性沥青从19世纪30年代就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜。在19世纪50年代,美国的刘易斯和博恩等进行了大规模的实验室研究评估。一些研究成果与雷克斯和帕克合作的“橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年10月的“公路”刊物上。1960年三月,在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨
会。60年代和70年代,亚利桑那州查尔斯·麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作,开发了胶粉沥青的“湿法”生产(也称为麦克唐纳法),开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等,并作为常用养护方法,特别是胶粉沥青碎石封层作为凤凰城道路的主要养护方案有效地使用了将近20年,直到交通量过大才改为薄层沥青混凝土罩面,后来又开发了胶粉沥青断级配混合料成功地替代了碎石封层。1975年加州运输部开始进行胶粉沥青碎石封层试验,取得很好的效果。1980年在加州斯托贝城用“湿法”生产的胶粉沥青和密级配集料建设的路面建成,该项目是对一条极差的路面进行紧急维修,采用了路面加筋网和60毫米的密级配沥青混凝土以恢复结构承载力,其上为薄层(30mm)橡胶沥青混合料磨耗层。最早的三个项目都位于在冬天使用轮胎防滑链的高海拔的“冰冻区”,证明胶粉改性沥青混凝土路面有很好的抗磨耗和抗低温开裂性能。1983年瑞文多城建成的项目大大推动了应用粉胶改性沥青的进程,因采用沥青混凝土改造成本太高不能接受,所以采用了薄层橡胶沥青路面,这个项目设计了一系列13个试验段。试验段一直在进行跟踪监测,清楚地表明薄层胶粉改性沥青路面性能比普通沥青好,随后加州又建造了更多的胶粉改性沥青路面项目,继续研究比其他沥青路面薄的胶粉改性沥青路面性能。从1987年以后,加州每年新建一两个胶粉改性沥青路面项目,用于作路面表层,既有密级配也有开级配混合料,厚度范围从开级配最薄24mm到密级配最厚76mm。1992年3月加州运输部在这些研究项目的基础上发布了“橡胶沥青断级配混合料设计指南”,指南介绍了断级配橡胶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SAMI层和不设SAMI层的结构。这些等价关系经过证实后,收编在加州运输部柔性路面改建手册中,橡胶沥青断级配混合料在取代沥青混凝土时通常采用沥青混凝土厚度的一半。到了1995年,加州运输部建成的胶粉改性沥青路面项目超过100个,加州的市县建成了超过400个胶粉改性沥青路面项目。在设计和施工良好的情况下橡胶沥青材料能够表现出良好的性能,橡胶沥青路面与结构等价的普通路面相比,后续的损坏发展缓慢,所以在一些出现早期病害的路面中需要的养护费用大大降低。
2、胶粉改性沥青的使用 胶粉改性沥青可在各种沥青路面结构中作为胶结料。对于热拌混合料,用于断级配和开级配混合料效果最好,特别是用于薄层表面(≤60 mm)。最常用的喷洒方法是碎石封层,也称为应力吸收层,碎石封层主要用于养护和路面保存。胶粉沥青碎石封层也可以作为夹层使用,上面再用混合料罩面。适用普通沥青混凝土和表处的地方都能用胶粉改性沥青,而且抗裂性能、抗疲劳性能比普通沥青更好。在旧水泥路面或者旧沥青路面上做胶粉改性沥青薄层罩面效果更突出。断级配橡胶沥青混合料相对于普通沥青混凝土在延缓结构裂缝和反射裂缝方面有一定的等价关系,允许用一半厚度的断级配橡胶沥青混合料代替普通沥青混凝土。厚度减薄使得断级配橡胶沥青混合料可以用于垂直空间受限制的地方。温度对于橡胶沥青混合料的压实很重要,因为橡胶沥青比普通沥青粘稠,一般需要较高的摊铺和压实温度。因为橡胶沥青断级配混合料一般用于铺筑薄层罩面,环境温度、下承层表面温度、风速对压实过程中罩面的温度有很大的影响,所以橡胶沥青摊铺应选择良好天气、干燥的环境,尽量避免在早春或者晚秋季节,另外雨天、环境温度或地表温度<13℃?寒冷天气了也不适于胶粉改性沥青路面施工。当旧路面裂缝严重,宽度超过12.5mm,又没有交通量和弯沉数据等路面结构设计的基本数据的情况下,应谨慎使用,有些情况下可能需要在橡胶沥青罩面前加铺沥青混凝土或者应力吸收层,以满足路面强度要求。另外主要依靠手工作业的地方,或拌和站距离工地过远,不能保证混合料摊铺及碾压温度的地方也不宜使用胶粉改 性沥青。 3、胶粉改性沥青的特点 使用胶粉改性沥青比普通沥青工程性质明显改善。胶粉改性沥青可用于各种气候条件,在中温和高温下,胶粉改性沥青性能明显优于普通沥青,胶粉的掺入提高了胶结料稠度、提高了路面使用温度下的弹性恢复能力,降低了路面的温度敏感性。 在低温性能不降低的情况下改善了抗车辙能力和抗疲劳性能。使废轮胎得到了增值的应用。
表一、胶粉改性沥青的优缺点 序号 优点 缺点 1 有较高粘度,混合料油膜较厚而不会析漏或泛油 温度要求更严,同时由于断级配混合料集料结构较粗,石料与石料接触,难以压实 2 在高温下有较大的弹性恢复性能 有产生一些较难闻气味和空气质量问 题 3 提高耐久性 由于级配较粗、胶结料较稠,胶粉沥青混合料很难进行手工作业 4 提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝?反射裂缝抵抗能力 生产后超过6小时未用,有可能使粘度不能满足要求而不能使用,需另加胶粉 5 降低温度敏感性 对于碎石封层,可能需预先加热集料或预裹 6 胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂,从而?提高抗老化、 抗氧化能力
7 提高抗车辙?永久变形?能力 8 更低的路面养护费用 9 因为层厚减薄?,缩短施工时间 10 因为沥青膜较普通沥青厚,碎石封层 中碎石粘结更牢固
11 使用废料,节约了能源和自然资源 12 橡胶中的炭黑能够使路面长期保持黑 色,与标线对比度高,提高了安全性
4、使用费用比较 胶粉改性沥青材料成本中废轮胎胶粉约占20%的含量,而胶粉价格仅为基质的一半,与SBS相比,其价格仅为SBS的十分之一,因此胶粉改性沥青成本远远低于其它沥青,价格比SBS改性沥青低约20%。实践证明,用30~60 mm薄层断级配或者开级配表面罩面是胶粉改性沥青最经济实用的方法之一,特别是重交通下路面损坏较严重但结构完整性较好的路面,胶粉改性沥青是改建这种路面最有用的方式。很多情况下,橡胶沥青薄层罩面可减薄至其它沥青路面一半厚度,最小可达到30mm,使初期建设费用大大降低,铺设100公里路面,若中上面层全部采用胶粉改性沥青,可节约投资约2500万元。而且路面养护费用减少、寿命延长,更进一步提高了经济效益。 5、环境保护 5.1减轻轮胎堆放压力,节约石油资源。将产生的废轮胎进行第二次应用,而不是放到废轮胎堆场上,据估算,橡胶沥青断级配混合料每25mm厚度每车道公里用掉大约620个轮胎,或者说每吨断级配混合料消耗 大约2个轮胎。100公里的胶粉改性沥青路面约可消耗掉75万条废弃轮胎,节约沥青4000吨。是根冶“黑色污染”最有效的方法。 5.2废旧轮胎增值应用。较早的处理废轮胎的方法是将废轮胎作为燃料燃烧,虽然能够节省其他能源,但是橡胶的价值消失了,燃烧产生的灰烬废物还是个问题,而且产生的烟尘严重影响空气质量。用橡胶沥青铺筑路面提供了一种利用最有效的增值方法,橡胶增强了路面全寿命的性能,可延长公路寿命5-10年。 5.3降低噪音。降低交通噪音是应用橡胶沥青材料的另一个重要优点,在欧洲(比利时,法国,德国,奥地利,荷兰)、加拿大和美国都有记载,可以达到40~88%,不仅包括胶粉沥青开级配也包括断级配。美国环境评价部门和专门研究噪音控制的机构对橡胶沥青路面进行研究得出,橡胶沥青路面能够保持降噪效果六年,而普通路面只能保持四年。 6、胶粉改性沥青使用中的健康问题: 6.1由于胶粉改性沥青和混合料生产温度较高,有时生产时还添加芳烃油类,胶粉改性沥青生产和施工中可能会生成一些挥发物,因为人们很自然地认为强烈的气味意味着危险,所以会引起对于挥发物的担忧。美国多个洲对胶粉沥青混合料生产过程中进行过拌和站“排烟测试”,结果显示在胶粉沥青混合料生产过程中测到的挥发物与普通沥青一样,有害物含量和烟尘含量低于美国环保署EPA的AP-42普通沥青混合料拌合站挥发物因素要求。有些情况下,由于采用添加剂等油分,会引起油烟较多。另外,提高拌和温度也会加重挥发,拌合站和改性沥青生产厂的挥发现象更多地受到温度、燃烧器燃料和基质沥青等因素影响,受胶粉影响较少。胶粉本身并不含有对健康有害的化学物质,它主要由各种类型的橡胶和其他碳氢化合物、炭黑、油、和惰性填料,胶粉中的大部分化学物质在沥青中也有,只是比例可能不一样。 6.2皮肤接触影响。南非较早就已开始大量使用胶粉沥青,曾于1989年开始作过一个济南重交路桥工程有限公司JINAN ROAD ENGINEERING SERVICE地址: 中国济南高新区舜华路750 号A-105 邮编: 250100 ADD: Room 105, Building A, No.750 SHUNHUA Rd. JINAN, SHANDONG,P.R.CHINA Zip code:250100 电话/TEL: (86)531-88875661 传真/FAX: (86)531-88875662 HTTP:\\WWW.JNERB.COM 为期两年半的研究,以评价胶粉沥青混合料对摊铺工人的影响,那时的摊铺设备上没有通风设施和过滤装置,这项研究监控了混合料摊铺和沥青洒布过程中直接接触烟气的施工工人,结果研究表明“应用橡胶沥青可能引起的危险几乎没有”,“橡胶沥青挥发物与普通沥青挥发物没有什么不同”。美国国家职业安全与健康研究院与联邦公路局合作进行职业接触潜在健康影响的评价,评估橡胶沥青混合料与普通沥青混合料相比可能的差异,评价在七个路面项目上进行,时间从1994到1997年。报告显示拌合温度的提高是影响挥发量增加的主要因素,而不是胶粉。报告并不建议修改1977年NIOSH标准,这些标准可以从NIOSH和OSHA网站上获取。