橡膠瀝青制備及廢胎膠粉瀝青性能研究

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1、橡膠瀝青制備及廢胎膠粉瀝青性能研究摘要：橡膠瀝青可應(yīng)用于瀝青灑布、瀝青混凝土、裂縫填縫料或其他的路面結(jié)構(gòu)功能層次。本文主要研究橡膠瀝青制備工藝，廢胎膠粉對(duì)瀝青性能的影響，橡膠瀝青性能的影響因素等。關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；費(fèi)泰膠粉瀝青Abstract:therubberasphaltcanbeappliedtotheasphaltdistributor,asphaltconcretecrackfillerorotherfunctionallayersofthepavementstructure.Inthispaper,rubberasphaltpreparati

2、onprocess,theimpactofwastetirecrumbrubberasphaltperformance,rubberasphaltperformancefactors.Keywords:rubberasphalt;feeThailandcrumbrubberasphalt中圖分類(lèi)號(hào)：TV442+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）一.前言6隨著汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，大量的廢舊輪胎形成“黑色污染”正在威脅著人類(lèi)的生存環(huán)境。無(wú)害化、資源化利用這些廢舊輪胎，消除“黑色污染”已經(jīng)刻不容緩，這必將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，緩解環(huán)境

3、壓力和橡膠資源匱乏帶來(lái)的壓力起到積極作用。廢胎膠粉來(lái)源于廢輪胎，主要化學(xué)成分是天然橡膠和合成橡膠。我國(guó)《橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》對(duì)橡膠瀝青做出如下的定義：指廢胎膠粉與基質(zhì)瀝青(有的添加一定比例的添加劑)按一定比例拌和而成的滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求的產(chǎn)物，其中廢胎膠粉的摻量不小于基質(zhì)瀝青的15％(內(nèi)摻)或基質(zhì)瀝青的17.6％(外摻)［1］，又稱(chēng)為瀝青橡膠。橡膠瀝青可應(yīng)用于瀝青灑布、瀝青混凝土、裂縫填縫料或其他的路面結(jié)構(gòu)功能層次。本文主要研究橡膠瀝青制備工藝，廢胎膠粉對(duì)瀝青性能的影響，橡膠瀝青性能的影響因素等。二.橡膠瀝青制備工藝1.工藝原理橡膠瀝青制

4、備加工與一般的改性瀝青制備加工既有相似之處，也有明顯的不同［2］。兩種瀝青都要有專(zhuān)門(mén)的生產(chǎn)加工設(shè)備，在生產(chǎn)加工過(guò)程中都需要一定的反應(yīng)過(guò)程和時(shí)間，都需要專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)設(shè)備。但由于廢胎膠粉與瀝青混煉溶脹反應(yīng)的特殊性，對(duì)加工溫度、方法和反應(yīng)時(shí)間尤需強(qiáng)調(diào)。6瀝青與廢胎膠粉在高溫下混煉成橡膠瀝青，瀝青與廢胎膠粉產(chǎn)生物理作用和化學(xué)反應(yīng)，廢胎膠粉溶脹，但廢胎膠粉不會(huì)完全溶解在瀝青中，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后，90％以上的廢胎膠粉仍然在瀝青中穩(wěn)定存在。廢胎膠粉和瀝青混合成為分散相共混結(jié)構(gòu)，瀝青為分散介質(zhì)，膠粉為分散相，形成了相互交錯(cuò)或廢胎膠粉和瀝青連續(xù)的三維空間結(jié)構(gòu)，使得橡膠瀝青

5、同時(shí)具有瀝青介質(zhì)的部分性能和廢胎膠粉的部分性能。2.制備工藝橡膠瀝青是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的工藝設(shè)備生產(chǎn)制備出來(lái)的，其生產(chǎn)制備工藝過(guò)程隨工藝條件、生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)計(jì)思想的不同而有所差異，但是生產(chǎn)制備過(guò)程的基本原理是相同的，一般的生產(chǎn)制備工藝流程圖如圖2.1所示。將計(jì)量的熱基質(zhì)瀝青與按比例計(jì)量的廢胎膠粉先后加入到混合罐內(nèi)，然后加入添加劑等，熱基質(zhì)瀝青、廢胎膠粉、添加劑在混合罐內(nèi)混和溶脹，保持預(yù)定的高溫狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)行攪拌和剪切。當(dāng)橡膠瀝青反應(yīng)到一定時(shí)間后打入成品存儲(chǔ)發(fā)育罐內(nèi)，橡膠瀝青在發(fā)育罐內(nèi)將繼續(xù)攪拌和保溫，等待使用。圖2.1橡膠瀝青制備工藝流程圖6橡膠瀝青的一般工藝工藝

6、流程包括原材料的準(zhǔn)備、瀝青和廢胎膠粉的預(yù)混合以及瀝青反應(yīng)三個(gè)過(guò)程。其生產(chǎn)過(guò)程如圖2.2所示，加工工藝為：首先將廢胎膠粉與瀝青(有些還摻加一定比例的添加劑)在一定溫度條件下進(jìn)行混合，其中基質(zhì)瀝青和廢胎膠粉是橡膠瀝青加工的兩種基本成分，而擴(kuò)展油和聚合物則為輔助材料，在實(shí)際工程中可根據(jù)廢胎膠粉的技術(shù)性能和橡膠瀝青的技術(shù)要求選擇添加。廢胎膠粉和瀝青在混合罐中通過(guò)高速剪切或攪拌方式經(jīng)過(guò)短時(shí)間的初步預(yù)混(時(shí)間一般為l～2min)，然后將混合物輸送到反應(yīng)罐中，在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下進(jìn)行反應(yīng)，其間要不斷監(jiān)測(cè)橡膠瀝青的品質(zhì)(主要是黏度指標(biāo))，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，檢驗(yàn)橡膠瀝青是

7、否滿(mǎn)足有關(guān)技術(shù)要求，如果合格則可用于生產(chǎn)或施工，否則需要重新調(diào)整橡膠瀝青的配比，進(jìn)行進(jìn)一步加工。圖2.2橡膠瀝青生產(chǎn)過(guò)程圖三.廢胎膠粉對(duì)瀝青性能的影響橡膠瀝青不但具有瀝青的部分性質(zhì)，而且具有橡膠的部分特性。本節(jié)通過(guò)大量的試驗(yàn)資料分析，說(shuō)明橡膠瀝青的高溫性和低溫性性能、抗老化性能以及彈性恢復(fù)等性能。1.橡膠瀝青的高溫性能交通部公路科學(xué)研究院采用中海90號(hào)重交瀝青，子午胎和斜交胎常溫研磨法粉碎得到的廢胎膠粉，廢胎膠粉目數(shù)分別為40目、80目、120目，摻量分別為5％、10％、20％(外摻)，使用高速剪切機(jī)拌合，制備成18種不同目數(shù)和摻量的橡膠瀝青，以研究橡膠

8、瀝青的各種性能特性以及廢胎膠粉對(duì)瀝青性能的影響因素。1、針入度6針入度試驗(yàn)作為一