橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理
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非固化橡胶沥青防水涂料及其施工应用特点非固化橡胶沥青防水涂料是一种非固化、非薄膜蠕变型涂料。
是一种由橡胶、沥青和沥青改性材料制成的弹性粘贴材料。
可在施工现场基础表面熔化或喷涂,形成无接缝的连续防水膜,不会在空气中变硬。
涂料以其独特的技术性能和防水应用特点,越来越受到防水工程设计人员、工程施工人员和用户的认可和信赖。
标签:非固化橡胶沥青防水涂料;应用特点引言:非固化橡胶沥青防水涂料是一种不需要涂膜的耐蠕变防水涂料。
可单独作为防水涂料使用。
也可作为防水胶粘剂粘贴防水卷筒,形成复合防水层。
未固化的橡胶沥青防水涂料在使用时,始终保持良好的蠕变、粘结性、自愈性和压缩性。
非固化橡胶沥青防水涂料凭借其显著的优点,多年来广泛应用于地下室外墙、市政工程、道路、桥梁等领域。
其超强防水性能,大大解决了各种工程的维护问题。
1、非固化橡胶沥青防水涂料的特点目前,非固化防水涂料已得到广泛应用。
产品的特点得到了防水行业的认可,体现为:1.1固体含量高,几乎不挥发,固体含量高达98%。
施工后始终保持膏体状态;本品无毒、无味、无污染、常温不燃。
1.2具有优异的耐久性、抗疲劳性、高低温耐受性和伸长性。
1.3自愈性。
在施工过程中,即使防水层有损坏也可以自行修复,并保持完整的无缝防水层。
1.4粘结性能良好,不仅在混凝土(水泥)干基表面,而且在湿基表面上也是如此。
1.5它具有良好的灵活性,适用于基层的变形,无剥离,能有效防止窜流。
1.6产品可以长时间处于封闭状态,不影响性能。
2、非固化橡胶沥青防水涂料的主要组成非固化橡胶沥青防水涂料主要包括沥青、聚合物改性材料、废橡胶粉、粉末填料、液体涂料和特殊添加剂。
沥青是不固化橡胶沥青防水涂料的基本原料,混合需要一种或多种沥青。
聚合物改性材料主要由SBS、丁二烯和氯丁橡胶组成,其加入有效地提高了涂层的性能。
废弃的橡胶粉是由废弃轮胎制成的,顾名思义;粉末填料一方面可以降低产品研发的成本,另一方面可以优化产品的力学性能。
橡胶沥青的优点橡胶沥青:橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。
优点:行车安全橡胶沥青热拌混合料构造深度较大,有较强的抗滑能力,独特的石料级配设计有助路面排水,减少溅水等情况,因此可以提高行车安全,减低雨季交通意外的发生。
橡胶颗粒独有的弹性,大大提高了驾驶舒适度。
路面降噪橡胶沥青比一般改性沥青路面能有效降低路面噪音3-14db,相当于减低85%交通流量的噪音,与水泥路面相比,降噪性能尤为突出,节省昂贵的隔音屏,在不适合建隔音屏的地区更为突出。
工程成本橡胶沥青路面材料的抗反射裂缝及抗疲劳能力为一般沥青及改性沥青的2到5倍,大大延长了路面的使用寿命,因此可减少材料用量及费用。
在桥梁应用(桥面铺装),橡胶沥青可有显著降低结构荷载,减低工程成本。
在低交通流量地区,橡胶沥青(碎石封层)亦能供经济而优质的路面。
维护成本橡胶沥青可直接应用在旧水泥里面上(洒铺应用),在旧路改造级维修工程中可减少因开挖而产生的工业废物,节省成本及时间。
在水泥路面上加铺橡胶沥青罩面更能有效防止反射裂缝的产生及重载交通引起的车辙问题,是道路寿命延长五年以上,维修成本因此显著降低,道路封闭等问题亦因此而减少。
极端季候橡胶沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性能远由于一般的沥青路面,在极冷(冻裂),极热(高温车辙)及高雨量(水损坏)等恶劣环境下,亦能保存材料的优良表现。
环保效益每公里橡胶沥青里面可消耗4000条废旧轮胎,为唯一可以永续性地处理废旧轮胎的环保方案。
避免了焚烧产生的环境污染,橡胶沥青路面材料亦可循环再用,不会造成二次污染。
橡胶沥青混合料ARAC-13与改性沥青混合料SMA-13对比:高温性能:动稳定度试验对比动稳定度DS(次/mm)温度(℃)SMA-13 ARAC-1360 13127 991465 8690 852770 7302 792575 4589 6682。
橡胶改性沥青的研究与道路应用研究海南方成建设工程集团有限公司摘要:橡胶改性沥青是一种通过掺入废橡胶粉来提升沥青性能,橡胶改性沥青结合料在城市道路工程中的应用,有助提升道路的使用寿命,同时也能让道路强度、抗磨损、抗压等性能得到显著提升。
本文简要阐述了橡胶改性沥青的发展与应用现状,分析了橡胶改性沥青应用在城市道路工程中的技术要点,以供参考。
关键词:橡胶改性沥青;道路工程;应用引言:随着汽车工业的飞速发展,汽车已成为城市中最常见的交通工具,汽车数量的增加也让废旧轮胎的数量在不断增加,如何处理废旧轮胎也成为了治理生态环境需要关注的问题之一。
橡胶改性沥青技术的应用,可以让废旧轮胎得到有效的利用,由于废旧轮胎中主要成分就是硫化橡胶,将这些硫化橡胶通过特殊工艺处理加工成橡胶颗粒,再将其加入到沥青之中制备成沥青结合料,最终获得的沥青结合料在弹性、伸缩性、耐低温等性能上就有更好的表现,将其应用在城市道路工程之中,就能让城市的沥青路面质量得到显著提升。
1.橡胶改性沥青的发展与应用1.橡胶改性沥青制备技术的发展橡胶沥青制备技术的专利最早在19世纪40年代的英国注册,该制备工艺经过不断的改进、调整,在上世纪70年代橡胶沥青制备技术已经基本成型并提出了材料性能更好的橡胶改性沥青制备技术。
进入21世纪后,橡胶改性沥青技术已经广泛应用到了道路、公路工程之中,同时针对橡胶改性沥青制备技术也提出了相应的评价参数标准,主要用于评价橡胶改性沥青材料的相位角差值剪切敏感性、黏度剪切敏感性等性能参数。
而我国对橡胶改性沥青制备技术的研究始于上世纪70年代,主要研究方向是在公路、道路中的应用研究,通过橡胶改性沥青在公路、道路工程施工中的应用来达到改善路面环境的目的。
在我国,首次对橡胶改性沥青的实际应用是在2001年某钢桥桥面施工之中,施工中使用了添加有30%橡胶粉的橡胶改性沥青结合料作为道路沥青路面的主要材料,竣工后经过4年的超重交通考验,获得了较好的使用效果,经过检测道路的各项性能指标都保持着较好的水平。
橡胶沥青应力吸收层橡胶沥青应力吸收层(Rubberized Asphalt Stress Absorbing Layer,简称RASAL)是一种常用于道路和桥梁结构的耐久性材料,具有卓越的能量吸收能力和降低交通载荷对结构的影响的特性。
本文将重点介绍橡胶沥青应力吸收层的特点、优势以及应用领域。
一、橡胶沥青应力吸收层的特点1. 能量吸收能力:橡胶沥青应力吸收层采用橡胶颗粒与沥青混合而成,具有良好的能量吸收能力。
在车辆经过时,橡胶颗粒能够吸收和分散车辆动态荷载产生的能量,从而减少对结构的冲击,延长结构的使用寿命。
2. 降低噪音和振动:橡胶沥青应力吸收层具有优异的吸音和减振性能,能够有效降低交通噪音和车辆振动带来的不适感,提升行车的舒适性和安全性。
3. 抗裂性能强:橡胶沥青应力吸收层采用高弹性橡胶颗粒,具有较好的抗裂性能,能够有效防止裂缝的产生和扩展,提高道路结构的抗水裂性能。
4. 耐久性高:橡胶沥青应力吸收层耐候性和抗老化性能优异,能够在不同气候条件下保持稳定性能,具有较长的使用寿命。
二、橡胶沥青应力吸收层的优势1. 环保性:橡胶沥青应力吸收层采用废旧轮胎橡胶颗粒作为原材料,实现了废旧轮胎的资源化利用,减少了对自然资源的消耗,对环境友好。
2. 经济性:橡胶沥青应力吸收层的施工成本相对较低,且维护成本也较少。
由于其具有较长的使用寿命和良好的耐久性能,减少了维修和更换的需求,降低了道路维护的经济负担。
3. 增强结构稳定性:橡胶沥青应力吸收层能够有效降低路面应力集中程度,减少结构变形和损坏的风险,提高了道路和桥梁的稳定性和承载能力。
4. 适应性强:橡胶沥青应力吸收层可以根据路面的不同要求进行调配,通过改变橡胶颗粒的种类和比例,可实现不同强度和弹性模量的应力吸收层,以适应不同道路状况和交通载荷。
三、橡胶沥青应力吸收层的应用领域橡胶沥青应力吸收层广泛应用于道路和桥梁结构中,尤其适用于频繁受到重载车辆通行的高速公路、城市主干道和桥梁等。
橡胶沥青混凝土生产及路面施工技术指南橡胶沥青混凝土(Rubberized Asphalt Concrete,简称RAC)是一种由橡胶粉和沥青混合制成的特种路面材料。
其优点包括良好的抗裂性、噪声减少、耐久性强等。
以下是橡胶沥青混凝土生产及路面施工技术指南。
一、橡胶沥青混凝土的生产1.材料准备:橡胶粉的质量应符合相关标准,并在生产过程中进行筛分。
沥青应采用高质量的聚合物改性沥青。
2.混合工艺:可以采用热拌、冷拌或半冷拌工艺。
其中热拌工艺要求沥青和橡胶粉进行高温拌和,冷拌工艺则不需要加热。
半冷拌工艺则结合了热拌和冷拌的特点,可以有效提高施工效率。
3.混合比设计:根据具体工程需求和要求,进行混合比设计。
橡胶沥青混凝土的橡胶含量一般在15%~25%之间,沥青含量视具体情况而定。
4.搅拌设备:搅拌设备应选用先进的沥青拌合设备,确保搅拌均匀、温度适宜。
5.环保措施:生产过程中要做好环保工作,控制废气排放和固体废弃物的处理。
二、橡胶沥青混凝土的路面施工1.施工准备:施工前应对路面进行清洁,确保无油污、积水及杂物。
同时,要进行路面检查和处理,确保路基平整、无破损。
2.基层处理:对基层进行必要的处理,包括修补、填补、批刮、碾压等。
确保基层平整牢固,以提供良好的支撑。
3.沥青底层:首先要根据设计要求进行沥青底层铺设,确保厚度均匀。
4.砂浆滚压:再铺设橡胶沥青混凝土之前,需要对沥青底层进行砂浆滚压处理,增加基层与橡胶沥青混凝土的粘结性。
5.橡胶沥青混凝土铺设:将预制的橡胶沥青混凝土逐段倒入路面,并用镘刀或推板均匀抹平,确保厚度均匀。
6.拍实:施工完成后,应及时进行拍实,建议采用碾压设备或高频振动器进行拍实,以提高橡胶沥青混凝土的密实度。
7.环境保护:施工中要做好环境保护工作,严格控制废弃物的处理和有害物质的排放。
总之,橡胶沥青混凝土在道路建设中具有重要的应用价值。
生产过程中要注重材料的选择和搅拌设备的使用,确保橡胶沥青的质量。
橡胶沥青应力吸收层施工技术橡胶沥青应力吸收层,是路面工程中重要的材料之一,其作用是增加路面的抗裂性能和增强路面的耐久性。
橡胶沥青应力吸收层施工技术是路面工程施工过程中的关键环节,它直接影响到路面材料的使用性能和使用寿命。
掌握橡胶沥青应力吸收层施工技术是非常重要的。
一、橡胶沥青应力吸收层的材料特点橡胶沥青应力吸收层是一种由橡胶颗粒和沥青混合而成的材料,具有以下主要特点:1. 弹性好:橡胶颗粒的添加增加了该材料的弹性模量和抗裂性能。
2. 耐老化:橡胶颗粒的添加延缓了沥青的老化速度,提高了路面的使用寿命。
3. 耐磨损:橡胶颗粒的硬度较高,能够增强路面的耐磨损性能。
4. 环保:橡胶颗粒是一种再生材料,可以有效降低对环境的污染。
二、施工前的准备工作在进行橡胶沥青应力吸收层的施工前,需要进行充分的准备工作,主要包括以下几个方面:1. 材料准备:需要准备好符合要求的橡胶颗粒和沥青等原材料,并进行质量检测和试验。
2. 设备准备:需要准备好搅拌设备、摊铺设备、压实设备等施工所需的机械设备,并进行设备的检查和调试工作。
3. 施工方案设计:根据工程要求和现场实际情况,设计出合理的施工方案,并确定好施工的工序和流程。
三、施工工艺流程1. 基层处理:在进行橡胶沥青应力吸收层的施工前,需要对基层进行处理,包括清理、修补、弥补等工作,确保基层平整、干燥和无松动。
2. 橡胶颗粒搅拌:将橡胶颗粒进行干粉预混,然后与沥青进行搅拌,在搅拌过程中需要控制好温度和时间,确保橡胶颗粒和沥青能够充分混合均匀。
3. 摊铺压实:将搅拌好的橡胶沥青应力吸收层材料进行均匀的摊铺,然后用压路机进行压实,确保其密实坚实。
4. 表面处理:在橡胶沥青应力吸收层施工完成后,需要对其进行一定的表面处理,包括修整、划线、喷涂等工作,使路面达到设计要求的平整度和外观。
四、施工中需要注意的问题在橡胶沥青应力吸收层的施工过程中,需要注意以下几个问题:1. 施工现场的环境控制:尤其是在搅拌和摊铺阶段,需要控制好施工现场的温度和干燥度,确保材料能够充分发挥其性能。
橡胶沥青在道路工程中的作用摘要:橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
关键词:病害道路;工程橡胶;沥青轮胎一、路面病害对道路工程产生的危害近年来,我国的道路工程建设十分迅速。
但是,随着一条条道路的建成并投入运营,沥青路面早期病害现象也越来越引起业内人士的普遍关注。
目前,沥青混凝土路面最常见的早期病害有:裂缝、水破坏。
松散、泛油、推移、车辙等,这些病害基本上也是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。
车辙现象使路面产生永久性变形累计形成的带状凹槽,降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于车辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故;裂缝现象产生后路面水下浸泡路面结构层,降低路面承载力,使沥青粘附性减少,从而导致沥青混合料强度、劲度减小,并使沥青从集料表面剥落;在雨季,路面裂缝中的自在水,在行车荷载的作用下,会产生相当大的动水压力,压力水不断冲刷基层材料中的细料,细料浆被逐渐压挤出裂缝,形成沥青面层裂缝处的唧浆,细料浆一旦被挤出,沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象,同时在裂缝的两侧引起新的裂缝,导致路面裂缝两侧破碎,并逐渐引发路面大面积损坏。
而沉陷、坑槽等现象引起路基不均匀沉降,使路面产生沉陷,形成跳车。
这些沥青路面的病害现象对行车安全存在严重的隐患。
可以说,沥青混凝土路面的质量病害,已经越来越受社会各界的关注,作为施工方,我们应该加强控制、严格管理并寻找适宜的方法进行改善,不断提高沥青混合料的科技含量。
只有合理地选择混凝土面层的结构形式,改进沥青混凝土路面的使用质量,才能达到提高经济和社会的效益。
二、橡胶沥青对路面病害的改善及优缺点分析橡胶沥青技术历经40余年的发展,已在全球多个国家成功应用,其卓越的性能、低廉的成本、战略资源再生效益以及特有的环保价值被国内外专家誉为取代SBS改性沥青的道路建设新材料。
橡胶沥青应力吸收层-技术建议书技术建议书:橡胶沥青应力吸收层一、引言橡胶沥青应力吸收层是一种新型的道路材料,它采用橡胶与沥青混合的方式制成,具有较强的耐久性和吸收道路应力的能力。
本技术建议书将对橡胶沥青应力吸收层的特点、施工方法等方面进行详细介绍,并提出相关的应用建议。
二、橡胶沥青应力吸收层的特点1.耐久性强:橡胶沥青应力吸收层采用橡胶与沥青的混合材料制成,橡胶具有良好的耐久性,能够适应各种恶劣的气候和道路条件,大大延长道路使用寿命。
2.吸收道路应力:橡胶具有较好的弹性特性,能够有效吸收道路的应力,减少道路的变形和破坏,提高道路的稳定性和平滑性。
3.噪音减少:橡胶具有较好的隔音效果,橡胶沥青应力吸收层可以有效降低路面噪音,改善周边环境。
4.抗滑性能好:橡胶沥青应力吸收层的表面具有一定的粗糙度,能够增加车辆和道路之间的摩擦力,提高道路的抗滑性能。
5.可回收再利用:橡胶沥青应力吸收层可以回收再利用,减少资源浪费,具有较好的环保性能。
三、施工方法1.清理道路表面:在施工之前,需要清理道路表面的灰尘、泥土等杂质,确保道路表面干净。
2.喷洒底层处理剂:在道路表面喷洒一层底层处理剂,有效粘结基层和橡胶沥青应力吸收层。
3.搅拌橡胶沥青材料:将橡胶和沥青按照一定的比例混合搅拌,形成橡胶沥青材料。
4.铺设橡胶沥青应力吸收层:将橡胶沥青材料均匀地铺设在底层处理剂上,利用铺路机或手工进行压实。
5.后期处理:在橡胶沥青应力吸收层表面喷洒一层经过处理的石屑,提高道路的抗滑性能。
四、应用建议1.建议在高速公路、城市道路等交通繁忙路段使用橡胶沥青应力吸收层,以减少道路噪音和车辆行驶的颠簸感。
2.建议在市区的主要街道、公园等地方采用橡胶沥青应力吸收层,以改善周边环境和提高道路的抗滑性能。
3.建议在高温地区使用橡胶沥青应力吸收层,因为橡胶具有较好的耐高温性能。
4.建议在道路施工时,应根据不同的道路类型和交通状况选择合适的橡胶沥青应力吸收层厚度,以达到最佳的效果。
橡胶沥青及混合料设计施工技术指南橡胶沥青,听起来就有点高大上的感觉吧?但其实它的出现并不复杂,说白了就是把橡胶和沥青结合在一起,给咱们的道路“穿”上一层超强的保护衣。
大家想想,沥青路面就像是一个“打了补丁”的老布袋,时间一长,风吹雨打,裂缝满天飞。
而橡胶沥青的出现,可谓是及时雨,一下子就把那些脆弱的路面问题搞定了。
用这东西修路,像是给道路加了一层防护膜,既能抵御高温,又能耐得住寒冷,一年四季都能“面面俱到”。
说到混合料设计施工,这可是个技术活。
咱们平时走路的时候可能对路面好坏没太多感觉,可工程师们可就不一样了!他们设计的时候可得考虑得周全,每一个成分都得经过精心挑选,像做大餐一样。
橡胶和沥青的比例不能瞎配,得按比例来,否则路面可能就不够“给力”。
有些混合料,比例稍微高了点,路面就会太软,容易“趴下”;稍微低了点,效果又不够。
这样一来,整个工程就会打折扣。
就好比做蛋糕,要是面粉多了,蛋糕可能就变成饼了,少了呢,又太难吃。
施工时,大家得保持足够的耐心。
不同于我们平时走走停停,工人们得“秒杀”每一个细节。
把每一层橡胶沥青都铺设得平平整整,哪怕一个小小的疏忽,也可能会导致质量问题。
每铺一层,就得精心压实,保证它不出现起伏。
如果压得不均匀,就像人穿了不合脚的鞋,时间一久,路面就开始“叫苦”。
尤其是要保证温度控制得当,太高会让沥青失去粘性,太低又容易变硬,简直就是在玩火。
其实橡胶沥青的优势可不仅仅在于它的高强度和耐用性,它还有一个非常让人“心动”的特点,那就是环保!你想,路面上一些废旧的轮胎能够得到充分的利用,这可是个双赢的局面。
原本可能被丢弃的轮胎经过加工后,不仅能再次焕发光彩,还能减少垃圾堆积,真的是环保又节能。
想想看,我们平时开车扔掉的轮胎,也能变成路面的一部分,这是不是有点科幻感呢?橡胶沥青的施工对路面的适应能力也是相当强悍。
特别是一些气候变化较大的地方,传统的沥青路面可能经不起冷热的折腾,最后就是裂开一条条缝隙,大家的车轮也跟着摇晃。
沥青路面再生技术发展现状及未来趋势分析引言:在当今社会,城市化进程不断加速,道路建设也变得尤为重要。
沥青路面作为城市道路建设的重要组成部分,其维护和更新是保障道路交通安全和通畅的关键。
随着科技的不断进步,沥青路面再生技术逐渐崭露头角,为道路维护和更新带来了全新的方式和思路。
本文将对沥青路面再生技术的发展现状进行分析,并探讨未来的发展趋势。
一、沥青路面再生技术的发展现状1. 热再生技术热再生技术是一种通过对已经破损的沥青路面进行加热处理、再利用热再生混合料来进行修复的技术。
这种技术可以在较短时间内实现沥青路面的修复和再生,降低道路维护的成本。
目前,国内外对热再生技术的研究和应用都取得了显著的成效,该技术的快速发展为道路维护和更新带来了新的解决方案。
2. 混凝土沥青路面再生技术混凝土沥青路面再生技术是一种将沥青路面表层进行剥离,然后进行混凝土修补再铺设沥青表层的技术。
通过这种方式可以有效延长沥青路面的使用寿命,并提高路面的承载能力和抗裂性能。
目前,混凝土沥青路面再生技术在一些城市的道路维护中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。
3. 冷再生技术冷再生技术是一种使用冷再生混合料进行沥青路面修复的技术。
与传统的热再生技术相比,冷再生技术具有设备简单、操作方便、能耗低等优点。
该技术在欧洲、北美等地得到了广泛应用,对于规模较小的道路维护和非易损路段的修复效果显著。
二、沥青路面再生技术的未来趋势1. 环保化发展随着国家对绿色环保概念的重视,未来沥青路面再生技术将更加注重环境保护和资源利用。
例如,热再生技术将更加追求能源的节约利用和碳排放的减少,冷再生技术将更加注重对再生混合料的质量和性能的提升,以适应环保的要求。
2. 高效化发展随着城市交通的不断增加,对道路维护和修复的要求变得越来越高。
未来的沥青路面再生技术将更加注重施工工艺的优化和设备的智能化。
通过引入自动化施工装备、精确监测技术等手段,提高施工效率和质量,降低维护成本。
我国改性沥青的应用发展历程与现状
“沥青混合料路面”最为关键的材料即为其中的沥青,我国从开始引进沥青
混合料路面方案至今也有近二十年的发展历程,从最初的普通沥青发展到后来的
改性沥青,现在已经有多种改性沥青面世,但其中应用最为广泛还是SBS改性沥
青。据国家统计局相关数据:目前我国每年SBS改性沥青使用量价值约在400
亿左右,所以现在我国的改性沥青以SBS改性为主流,约占市场95%份额。但任
何一种产品都不能离开产品的发展规律:研发期、成长期、成熟期、衰退期。SBS
改性沥青经过近二十年的使用,它的一些性能弱点也开始突现来,比如低温性较
差,抗裂缝性极弱等等方面。其次SBS改性沥青在经营方式上也突现问题:由于
其在全国这么多年的广泛应用,其生产工艺与技术已经完全为业内人所掌握,所
以目前在全国各地都有SBS改性沥青的生产企业,正因如此,目前SBS改性沥青
的经营利润空间极低,所以目前SBS改性沥青的竞争只能以量取胜,许多企业都
在极积寻求新的替代产品。
虽然2004年才开始引进橡胶沥青,但橡胶沥青本身在全球也有近四十年的
应用与发展,有着极为成熟的应用经验,而且性能明显优越,所以橡胶沥青在中
国市场有着极大的潜力替代SBS改性沥青产品。
橡胶沥青的发展历程与中国应用现状
橡胶沥青起源于上世60年代,由美国道路工程师Charles H.McDonald发明,
至今已有近五十年的应用历史。在美国的亚利桑那州、加州、德州、佛州都地区,
橡胶沥青已经成为最常用的道路材料。而且橡胶沥青在全球也开始广泛的使用:
美国、南非、葡萄牙、西班牙、澳洲、法国、巴西等国。在亚洲日本与韩国率先
应用,我国早在上世纪80年代也在实验室里进行相关的实验,并且取得了不少
的先进成果,但由于受当时机械制造的能力限制,无法把实验成果转化为产业化
生产应用,所以直至2003年才开始向国外学习与引进生产设备,全国第一条橡
胶沥青试验路于2004年10月份在北京开铺,从此拉开了橡胶沥青在中国的应用
序幕。经过前两年的推广,现在橡胶沥青已经开始被行业所接受,2005至2006
两年中,在全国各省相继施工了近500万平方米的道路,2007年是突飞猛进一
年,在江苏、四川、沈阳等省市出现在橡胶沥青的应用热潮。2009年,在我党
实践科学发展观活动的指导下,河北省开始大面积应用橡胶沥青,预计到年底,
仅石家庄地区橡胶沥青道路施工面积就将超过120万平方米。
橡胶沥青产品分析介绍
一、橡胶沥青改性原理
橡胶沥青是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下(180度以上)与基质沥
青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉不发生裂解,吸收基质沥青中
轻质部分,一方面直接改善基质沥青,另一方面达到橡胶与沥青充分复合的效果。
橡胶沥青中橡胶粉的含量在18%以上,熔胀反应后,橡胶颗粒的体积比重在30
-40%左右,胶结料和混合料都能显著表现出橡胶的物理、力学、化学性能。
二、橡胶沥青性能优点
1、优异的低温性能
在弯曲梁流变议试验中结果表明,橡胶沥青低温模量降低近一倍。并且在低
温高寒地区,橡胶沥青可以用于自动除冰路面。直接抗拉试验(DT)结果表明,
橡胶沥青的断裂变形能力是基质沥青的7倍,比SBS改性沥青高出近1倍。
2、较强的高温稳定性
加入橡胶粉后,能够明显地增加基质沥青的粘度,从而显著的提高抗高温变
形能。SHEP仪器动态剪切蠕变仪的高温分级结果为:橡胶沥青(76°C),SBS改性
沥青(70°C),基质沥青(64°C)。
3、突出的抗老化性能
橡胶轮胎在生产过程中,加入了大量的防老化剂,包括抗氧化剂、热稳剂、
变价金属抑制剂、紫外线吸收剂和对光屏蔽的碳黑填充剂,所以添加了废旧轮胎
橡胶粉的橡胶沥青具有较强的抗老化性能。
4、抗裂、和大变形能力
橡胶沥青混合料可以在较宽的温度范围内都能保持柔性特征,所以橡胶沥青
路面拥有非常优异的耐疲劳、抗反射裂缝能力。
5、提高水稳定性
由于橡胶沥青混合料具有较好的粘结力,同时具备更厚的胶结料膜,可以确
保路面的水稳定性。
6、降低路面行车噪音
另外利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性,同时可降低路面的行车噪音。
三、橡胶沥青工程应用建造比较
根据橡胶沥青的性能特点,美国经过40年的路面使用,总结出了一整套的
路面设计应用方案,在保证同样使用年限的情况下,橡胶沥青路面方案与其它沥
青路面方案相比较,可降低约1/3的厚度,则可省下大量的建设资金。若同样厚
度的方案比较,则橡胶沥青以其高低温稳定、抗裂、抗变形能极强的特性,可延
长道路约1/3的寿命,同样可省下了大量的维护费用。
四、橡胶沥青的生产工艺与应用流程
1、橡胶沥青生产工艺
2、橡胶沥青应力吸收防水粘接层施工工艺
3、橡胶沥青混合料面层施工工艺
废旧轮胎 橡胶粉
橡胶沥青生产设备 基质沥青 橡胶沥青
橡胶沥青生产工艺流程图
注入洒布车
路面洒铺
橡胶沥青
撒铺碎石 胶轮碾压
成品橡胶沥青 橡胶沥青应力吸收防水粘接层
橡胶沥青应力吸收防水粘接层施工工艺流程图
成品橡胶沥青
注入拌合与碎石、沙等拌合型成级配料 现场摊铺 钢轮碾压
橡胶沥青混合料面层
橡胶沥青混合料面层施工工艺流程图
五、竞争分析
1、橡胶沥青与SBS改性沥青的技术原理比较
图 1 SBS改性机理vs橡胶沥青的改性机理
如图1所示,SBS在剪切作用下,于基质沥青内部形成一个加劲网络,
通过网络约束来达到改变沥青粘温性的效果,基本不改变基质沥青的性质。所以,
在网络约束(固体物为分散相)较少起作用的情况下(如低温开裂),基质沥青
的性能是决定性的。
橡胶沥青是轮胎橡胶粉在充分拌合的高温条件下(180℃以上)与沥青熔胀
反应得到的改性沥青胶结材料。如图1所示,橡胶沥青不形成微观的网络结构。
橡胶沥青的加工强调搅拌和反应时间。橡胶粉在与沥青高温充分混合状态下吸收
沥青轻质组分而熔胀,同时在颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜。橡胶沥青
中橡胶粉掺量通常很大,熔胀后橡胶粉体积达到胶结料的30~40%,橡胶粉颗粒
通过凝胶膜连接,形成一个粘度很大的半固态连续相的体系。橡胶沥青性质的变
化是体系结构变化和基质沥青品质变化双重作用的结果。Gordon Airey[1]等人研
究了橡胶沥青加工前后基质沥青的组分变化,发现沥青质的含量显著增加,对于
较软的沥青,沥青质含量甚至增加一倍以上。研究了基质沥青在与橡胶沥青作用
前后基质沥青的密度变化,发现密度与橡胶粉的掺量呈现显著的线性关系,二者
相关系数达到0.99。
与熔胀过程同时发育的还有橡胶颗粒的脱硫和橡胶分子的降解过程。图2
是典型的橡胶粉与沥青反应时间与粘度的关系曲线(温度190℃)。在最初阶段,
橡胶粉熔胀是主要的,粘度持续增加,但增幅趋缓。熔胀达到一定程度后,脱硫
和降解过程加速发展,最后导致粘度下降。粘度的发展变化,与基质沥青、胶源、
胶种、橡胶粉颗粒大小等均有关系。Abdelrahman[3] 等研究了两个过程消长对动
态剪切流变仪的动态复数模数和相位角参数的影响,表明不同的阶段对这两个参
数的影响是不同的。粘度一般作为橡胶沥青质量控制体系中最重要的指标。
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时间 min
粘度 CP
图 2反应时间vs粘度
F. J. Navarro[2]等人研究了橡胶沥青粘度测试的影响因素。研究表明橡胶沥青
是典型的非牛顿流体,温度越高,橡胶粉颗粒越大,则非牛顿趋势越显著。研究
表明,胶粉来源、粗细、掺量、反应条件、测试条件均会显著影响粘度。材料配
方设计的灵活性和适用面因此大大改善。
参考资料:
[1] Gordon Airey, Mujibur Rahman, The influence of crude source and penetration grade on the
interaction of crumb rubber and bitumen, Asphalt Rubber 2003, 2003.12.
[2] F. J. Navarro, P. Partal, F. Martínez-Boza and C. Gallegos, Thermo-Rheological Behaviour
and Storage Stability of Ground Tire Rubber-Modified Bitumen, Fuel, Volume 83, Issues
14-15, October 2004, Pages 2041-2049
[3] Abdelrahman and Carpenter, Mechanism of Interaction of Asphalt Cement with Crumb
Rubber Modifier, Transportation Research Board, Research Record 1661, pp.106-113, 1999.