废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究

胶 粉 颗 粒 与 基 质 沥 青 在 高 温充 分 混 合 条 件 下 ．首 先 会 吸 收
沥 青 中的轻 质 成 分 而熔 胀 并 粘聚 同 时在 颗粒 表 面 形成 沥 青 质 含
量 较高 的凝 胶 膜 ，随 着反 应 时 间 的增 加 ，胶 粉 颗 粒 通 过凝 胶 膜 连
性 沥 青 及 混合 料 成 套技 术 研 究 ” 由天 津市 市 政 工 程 研究 院主 持 完
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２ １年 “ 夏建 设科 学技术 奖 ＂获奖 项 目 （ 等 奖 ） ０１ 华 三
主 要 宕震章 位
天 津 方声 改 工翟 研究 一
过 程 ，交 联 剂硫 、抗 老化 剂 等 外 加剂 和 炭 黑等 活 性 成 分 会 通过 界 面 交 换作 用 进入 沥 青 胶体 体 系 ．而 未裂 解 的胶 粉 颗 粒 在 沥 青悬 浮
液 中均 匀分 布 ．从而 最终 使 混溶体 系达到 相 对 的稳 定状 态 。
＝ 、项 目简 介
粘 度要 求通过 试 验 进行 确定 ；（） 有少 部 分胶 粉 在 与沥 青 的 混 溶 ３仅
过 程 中 能够 发 生脱 硫 、降 解反 应 ，且胶 粉 中的 炭 黑活 性 成 分 并 不 可 能 会 完全 弥 散 在沥 青 中 ，应 对 炭 黑 含量 指 标 适 当提 高 ，提 高 程
度取 决于 混溶 体 系的 发育程 度 。
成 。该 课 题 项 目自２ ０ 年４月 开 始 实施 ，课 题 组 经过 调 研 国 内外 ０７
接 ，形 成 一 个粘 度 较 大 的半 固态连 续 相 的 混溶 体 系 ；伴 随 着胶 粉
颗 粒 与沥 青 的熔 胀 过 程 ．部 分 胶粉 颗 粒 还会 发生 脱 硫 和分 子降 解
大量 相 关 资料 、理论 定性 分 析 、 室 内试验 研 究 及 实体 工程 铺 筑 总 结等 工作 ，历时 两年 半 时间 ，完成 预 定研 究 内容 。
目投 资 。 同时 ．该 技术 还 能 够 洽理 废 旧轮 胎 所 带 来 的” 色 污 染” 黑
问题 ．有 效 利 用废 物 节 约 资 源 能 够 更 好地 促 进 公 路 建设 与环
性 能 ．（） 改 性沥 青 具 有优 越 的抗 老 化 性能 ，不需 要 对 其抗 老 ５胶粉
化 性 能进 行评 价 ：（ ） 转 粘 度 、弹 性恢 复 ７ Ｈ 体 系 中的ＤＳ ６旋 ￣Ｓ ＲＰ Ｒ 动 态 剪 切试 验 ￣ Ｂ Ｒ弯 曲梁 蠕 变试 验 在机 理 上 适 合 用于 评 价 胶粉 ｎＢ 改性 沥青 的性 能 。
１ 、所属科 学技 术领域
本 项 目属于 土 木 建筑 专 业 的市 政 工 程 和公 路 工 程 科 学技 术 领 域 ．取 得 的成果 主要 针 对路 面新 建工 程 ，也 可用 于维 修 工程 。
２ 、路用 废轮胎 胶粉物 理化 学性 能分析
（ ） 程 应用 中应 根 据胶 粉 改 性沥 青 的使 用 部 位对 纤 维 含量 进 １工 行 控 制 ：（ ） ２ 在现 有 制备 工 艺下 ，天 然橡 胶 含量 应 大 于２ ％ ，当其 ０ 含 量 小于 ２ ％时 应该 掺 加一 定 比例 的 天然 橡 胶 ．掺 加 比例 应 根据 ０
境保 护 工作 的可 持续 发展 。
三 研 究 成 果
本课 题项 目自２ ０ 年４ 起 开始 实 施 ．依 据合 同确 定 的 研 究 Ｏ７ 月
内容 开展 工作 ．主要 研究 结论 如 下 ：
４ 、胶 粉改性 沥青 性能影 响 因素研 究
（） １ 考虑 到 工程 造 价及 施 工性 能 ．建 议 生产 时选 用粒 径 为４ 目 ０ 的常温 粉 碎 法斜 交胎 胶粉 颗 粒 掺 量 为 外掺 ２ ％ ；（ ） 虑 到提 高 ０ ２考 生 产效 率 以及 胶粉 结 团等 实 际 问题 ，建 议 制 备 工艺 以简 单 搅拌 为 主 ．同时采 用低 速 剪切 辅助 加工 。
３ 胶 粉改性 沥青 评价体 系研 究
（） １胶粉 改 性 沥青 性 能评 价体 系 较 为 简单 ．仅控 制 粘 度就 能 很 好 地 控 制其 温 性 能 和施 工 性能 ；（ ） ２ 针入 度 以及经 针 入 度计 算 所 得 的针 入 度指 数 、当量 软 化 点 、 当量 脆 点 等指 标 不 适 宜 用于 评 价
２ ，主要研 究 内容
本 项 目从 原材 料 的选 择 、评价 、优 化 设计 到实 体 工 程施 工 ．
属 于成 套技 术 。具 体 内容 包括 ： （ ）废 轮胎 胶 粉 与沥 青 混熔 机理 １ 研 究 ， （ ）胶粉 改 性 沥青 评 价指 标 研 究 ： （ ）胶 粉改 性 沥 青 生 ２ ３ 产 工 艺优 化 ： （ ）用旋 转 剪切 方 法 （ 称 ＧＴ ４ 简 Ｍ）对 胶 粉 改 性沥 青 混合 料 进行 组成 设计 ； （ ）胶 粉 改 性沥 青 用作 桥面 防 水粘 结层 ５ 研 究 ； （ ）胶粉 改 性沥 青路 面施 工 技术 研究 。 ６
３ 、主要特 点
用 废 轮胎 胶 粉 作 为改 性 剂 不仅 能 够 有效 地 提 高 普通 沥 青 的 性
质 ．改 善 路面 使 用 性 能 ．而 且 还可 以降 低 工程 建 设 造 价 ．节 省 项
胶 粉改 性沥 青 的 性能 （） 化 点不 适 宜 用于 评 价胶 粉 改 性沥 青 高 ３软 温 性能 的优 劣 （） ４ 延度 指 标不 适 宜用 来 评价 胶 粉 改 性沥 青 的拉 伸
主 要完 露 ． ‘
宋 晓 燕 杨 明
、
吴景海 、高伯翔 ，
天 津高 速 公路 集 团有 限 公 司
商耀祥
、 、
李 正 中 ，周卫 峰 、侯 岩峰 、
天津市公路处
天 津 海泰 环保科 技 发展 有限 公 司
苏国柱 汪 东 升 、王 婷 、余 强
一
、
立 项 背 景
天 津 市 市 政 公 路 管 理 局 ２ ０ 年 度 科 技 项 目 “ 轮 胎 胶 粉 改 ０７ 废