橡胶沥青的应用与发展

1、橡胶沥青的应用与发展我園汽车工业的飞速发展，一方面为人们的生活提供了极大的方便，但同时也帯來了诸名的环境问题。譬如毎年产生的大量废旧轮胎成为了彫响人类健康的有害垃圾之一，日前对废旧轮胎的处理方法主要是填埋、燃烧、再生利用等，这些处理措测破坏了植被的生长、恶化了自然环境。据世界坏境卫生组织统计，世界援旧轮胎积存量在2004年已达30亿条，并以毎年】0亿条的数字壇加。因此，如何处理汽车废IH轮胎一直是世界各国坏保研究的重点之一。随着我国经济社会的高速发展，节约资源与保护坏境已引起广泛酿视。已有的大量研究发现®叫废山轮胎中的SBR.天然橡胶零多种高分了聚合物以及各类添加剂有益于改善沥青混合

2、料的性能"公路作为需要大晟建筑材料的公共构造物，在满足公路行业中对筑路材料技术要求的前提下，大力推广废旧轮胎的应用能够减轻坏境压力，具有显著的杜会效益°橡胶沥青混合料作为-种新型路面材料，不仅能够改善路面使用性能，同时又减轻了废旧轮胎处理的客观问题。依据ASTM的定义冏，橡胶沥青（AsphaltRubber）是住沥青屮掺入一定量的橡胶般是山沥苛和废轮胎橡胶粉均匀拌合而成，椽胶粉作为改件剂提升沥青的性能，在热墓质沥青中充分反应而使得橡胶颗粒溶胀，作为沥青混合料的粘结料。交通部“材料节约与循坏经济利用专项行动计划"推广项冃系列指南橡胶沥育及混合料设计潇技术指南3（下称

3、“指南”）中指出;橡胶沥青是废旧橡胶粉与沥if（或掺加一宦比例的添加剂）按一定比例拌合嚮到的满足相关技术指标耍求的产物，英中废III橡胶粉的掺量不少于15%（内掺）或17.6%G外掺），乂称沥胄橡胶。不难发现,两者均明确鉴求來用源于废ILI轮胎的橡胶粉。废旧轮胎应用F沥青路面，除了具右显器的环保意义外，同时还使得路面具冇良好的防水、抗裂、降噪以及囱低温稳左性，能育效提高路面的抗疲劳性能，提烏路血耐久性能，延长了路面维修周期，仃约了维修资金。同时，相对其他改性沥青而言，其价格郴对低廉，JlWft好的经济优势。因此，橡胶沥青在沥青路面的建设中具有广泛的应用而景o纵观废III橡胶粉改性沥占技术的发展

4、丿力程，吋以分为湿法和法两种工艺叫十法工艺将胶粉视为集料的i部分，这种工法卜橡胶粉的改性作川茨微。冈此，真正意义上的橡胶改性沥讶足以湿法工艺为I-:.橡胶沥青的研究最早可以迟溯到1843年的欧洲，但矣国足研发橡胶沥背材料的开拓者。20惟纪50年代，美国公路局进行了项研究作川于评价不同橡胶材料对石油沥胄性能的形响,试验中采川T14种不同的橡胶粉和3种不同的沥恢20世纪60年代，ChafesMcDonald17'Hl/44McDonald湿法处理”匸艺，采川这种工艺生产的橡胶沥行的性能捉升Ii大,这种材料般初应川应力吸收层(SAM),使得橡胶沥疔胶结料第次nm际工程项II屮:70年代，亚利

5、桑那州炼汕公诃推出脱硫废胶粉改性沥疔Arm-Shield：1975年，椽胶沥庁浮次用川鬥级配沥疔混凝1：随后,瑞典公词开发了法工艺Rubit,这种工法引入矣国麻,矣国的四季舖面公司巾请了专利产品PlusRideo椽胶WI-产技术逐步成熟，20供纪80年代施椽胶沥占材料设计和施工水半得到捉升,衣现illii好的性能。橡胶沥廿路血结9足加"侶的传统沥庁路血相比损;”发展缓慢，抗丿裂性能优良。然而,山该专利技术受到淀的限制,1*(到1992<!<,橡胶沥芳技术才在全球迅速推广.在此期间，橡胶沥山技术也经历了段氏达10年技术积累。心专利技术期晰,橡胶沥F技术右訣国的在亚利桑那州加

6、利福尼亚州和佛罗甲.达州、迅速得到广泛应川。到1995年,加利福尼亚州已建冇100多个橡胶沥荷混凝上工程,包括城緘和村兀的橡胶沥占右們対丿启，使川该技术的项II总数C经超过400个。橡胶20技术从20世纪90年代后期，山矣国向南慎澳人利亚,巴曲和欧洲国家迅速蔓延。找至1995年，法国国内橡胶沥X%孔混凝IJMi的铺装血枳超过TI力平方*o的対IE,仃持续了20至25年仍然足窕幣的椽胶沥行路I加.抑;了解,II询南IK60%以I：的逍路沥行使川椽胶沥比应川领域包括混介料、应力吸收层、应力吸收中间丿，等，圧木上L1经拥冇了幣套橡胶沥疗相关的技术指标.国内的研究起步J：20lit纪70年代末80年代

7、初，WV./i：同济人7丿展I：为改善国产沥育性能较怎的问题，同济人学丿展了橡胶粉号沥存北熔反应的粘度变化规律研究,并总结了橡胶粉对沥行混合料路川件能的的响，同时铺筑了试验WUfllillT-试验路的道路等级较低，IL施丄中釆用了贯入式和农处式匸艺，施工质就较差，这些成果不适用于高等级公路。橡胶沥青技术产生于公路交通為度发达和汽乍保冇屋大的国家，这-历史啡件表明经济的发展対基础设施建设几冇显著的推动作用，这一规律同样适用于我国FI而的情况.山于缺乏足够的推动力,在20世纪80年代至90年代初,我国的橡胶沥青混合料在公路工程屮的应用iff遇极大的阴力。在20世纪90年代以后，我国的发达地区逐步跨

8、越小廉阶段，这些地区的比车保有量加速增长，至此该技术才获得了足够的巫视，许多研究机构投入对橡胶沥芳及其混合料的研究中,4U1-如：辽中省交通科研所对橡胶改性乳化沥肓路用性能进行了实际工程的检验，并优化川于稀浆封层。1993年，沈阳山试铺丁1力平力米的废轮胎胶粉改性沥'疔路面，并与1994年通过市科委组织的技术论证，随后又加铺了3力平方米的试验段，应用效果良好1995年，该技术用J：沈哈髙速公路，同样表现出良好的使用性能。】9951998之间，北京小红门、广东斛关的国道以及天津宁河大桥陆续有一些试验段.21世纪以后，随箱国家经济的发展，汽车保冇尿的增加，以及我国胶粉生产工艺的不断突破，断

9、级配沥胄混凝土技术的逐渐成熟，橡胶沥青在我国得到了广泛的应用。2001年，交通部西部科技项目中专门立项开展“废III橡胶粉用于筑路的技术研究”。该项iWfjjij人研究的肚础I:,借鉴国夕、成果，从废胎胶粉的路用标准到橡胶沥青的技术指标；从橡胶沥育混介料的配合比设计方法，到混合料的加1：生产工艺；从橡胶沥青路而的设计体系,到质笊拎制措施，开展了大规模的、系统的空内外试验研究.特别定充分结合我国班级交通的便川环境和半刚性电层沥Wii结构特点，提出了适介我用国情的废III胶粉橡胶沥Tf及混凝士应川技术。足国内第次对橡胶粉产业化路川性能的综合研究，该项11附下了各种工艺的近30km椽胶沥Jf路浙，为

10、麻续的研究工作奠泄了良好的工程基础。2007年，废旧轮胎橡胶粉在公路I：程的臧川乂列入了廉交通部专项行动计划和科技推广项目。在我国江苏、广东、山东、以川等地分别开展了橡胶沥青及其混合料路用性能的研究，其中江苏省于2006年修建了200多公也的橡胶路而，积累了宝贵的工程经验。橡胶沥靑八冇便用性能优良、环保、经济竽讥多优点，无賤毘一种理想的筑路材料。在国内外均冇不少成功的工程实例，但也有不少失败的教训。想要掌握橡胶沥背应用技术，必须对国内外先进技术进行学习与研究，总结是被教训，结合实地工程条件，对现冇技术进行必耍的利用、改进与优化。经过前人大駅的研究，目前对于橡胶沥青的认识已有了初步的轮廓，总结起

11、来主要的研究成果有：1）基本形成橡胶沥青改性的宏观机理；2）明确了橡胶沥育所用原材料技术指标的大致范围；3）基本掌握了原材料参数变化引起的橡胶沥育性质变化规律；4）橡胶沥青及其混合料的加工工艺日趋成熟同时，形成了一系列的技术标准。橡胶沥青及混合料设计施工指南中针对我国气候和交通环境，制定了橡胶沥青的有关技术指标，如表1.1所示。表1.1我国橡胶沥青技术标准Tab.LITechnicalstandardsofChina'srubberasphalt项目寒区温风热区基质沥青110号、90号90好.70号70号.50号1809旋转粘度(Pas)1.0-3.02.(M.0259针入度（0mm）

12、6010043803370软化点（C）>50>58>65弹性恢复（）>50>55>6059延度（cm）>10>10>5上表所列技术标准针对的是湿法处理的橡胶沥青.在国外部分，美国一些协会与州也制定了橡胶沥青技术标准，其中具有代表性的标准如表所示。表12美国ASTM胶粉改性沥青技术标准（D6114-97）Tab,L2ASTMrubbermodifiedasphalttechnicalstandards（D6114-97）项目1型2型3型1759粘度(Pas)1.5-5.01.5-5.01.5-5.0259针入度(0.1mm)257525-755010049针入度（0mm）大于101525软化点CC）大于57.254.451.7弹性恢复（）大于252010闪点（D大于232.2232.22322TFOT后4匸针入度比（%）大于757575表1.3美国亚利蕖那州橡胶沥青技术标准Tab.1.3Arizonarubberasphalttechnicalstandards项目寒区温区热区也质沥幵等级PO64-I6PG28-22PG52