橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
文章编号:0451-0712(2007)11-0163-05 中图分类号:U414.750.1 文献标识码:B
橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
朱梦良,胡 杰
(长沙理工大学公路工程学院 长沙市 410076)
摘 要:按照美国SHR P沥青结合料评价方法对橡胶粉和PE复合改性沥青主要性能进行了测试分析,并分析了复合改性沥青混合料A C13的高温稳定性、水稳定性等。试验表明,加入不同剂量的橡胶粉和废旧PE复合改性剂,可以显著地改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。
关键词:SHR P;橡胶粉;聚乙烯改性沥青;沥青混合料
废旧轮胎属于聚合物材料,在自然条件下不易降解,我国每年废弃的废旧轮胎近500万t,给我国的生态环境带来了很大的压力。把废旧轮胎加工成橡胶粉,用于道路改性沥青,既可以提高路用性能、降低工程成本,又能改善环境,节省资源。20世纪80年代以来,我国进行了道路用橡胶粉改性沥青的研究,但有关橡胶粉和聚乙烯(PE)复合改性沥青的研究较少。本文着重研究了橡胶粉、PE复合改性沥青和沥青混合料的主要性能,采用BBR、D SR和布氏粘度试验评价橡胶粉改性沥青的性能,并采用车辙试验和马歇尔试验分析沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等。
1 橡胶粉改性沥青的高温性能
美国SHR P沥青结合料路用性能规范是建立在沥青材料各项路用性能的基础上提出的评价指标,能够较好地反映沥青性能的改善效果,具有较高的实用性。因此,研究者认为它不仅适用于普通沥青,也适用于改性沥青。
SHR P方法中评价沥青结合料高温稳定性,采用动态剪切流变仪(D SR),以G3 sin?作为评价指标,试样在设计温度下(70℃),测定其G3 sin?不得小于110kPa,其中G3是动态剪切复数劲度模量, G3越大表示沥青的劲度越大,抗流动变形能力越强,车辙因子G3 sin?越大,弹性成分越大,抗车辙能力越好。本文应用湿法制作橡胶粉复合改性沥青,其D SR试验结果见表1。
从表1和图1～图4可以看出:
表1 橡胶粉改性沥青的D SR试验结果
橡胶粉 %PE %
复数劲度模量
G3 M Pa
车辙因子
G3 sin?
相位角?0
001456014578614
3111911198514
4115011518511
511992108413 5
0110311058010
3119721008014
4212021337818
5316131697815 10
0111511177714
3319941237014
4410241277015
5612161597016 15
0118011936913
3513851886611
4616361016916
5812191026515
注:试验温度为70℃
(1)在橡胶粉掺量一定的情况下,分别加入不同掺量PE,随着PE掺量的增加,动态剪切复数劲度模量G3逐渐变大,说明改性沥青具有较好的高温稳定性;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、5%的PE,动态剪切复数劲度模量G3在变大,并且随着PE掺量的加大,G3逐渐变大;
收稿日期:2007-04-03
公路 2007年11月 第11期 H IGHW A Y N ov12007 N o111
图1
复数劲度模量G 3
与改性剂掺量的关系
图
2 车辙因子G 3 si n ?与改性剂掺量的关系
图3 复数劲度模量G 3与橡胶粉掺量的关系
图4 车辙因子G 3 si n ?与橡胶粉掺量的关系
(3)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%的橡
胶粉,动态剪切复数劲度模量G 3变大,并且随着橡
胶粉掺量的加大,G 3逐渐变大。2 橡胶粉改性沥青的低温性能
路面温缩开裂通常是由于沥青在使用过程中不断老化,劲度模量不断增加,沥青的低温柔性逐步转化为脆性造成,在研究沥青低温性能时可采用弯曲梁流变仪(BBR )测定低温弯曲蠕变劲度模量S 作为主要指标。在试验温度下(-12℃)测定60s 的劲度模量S 和60s 加载时间的蠕变曲线的斜率m ,要求60s 时的S 不得大于300M Pa ,m 值不得小于0130。橡胶粉改性沥青的BBR 试验结果见表2。
表2 橡胶粉改性沥青的BBR 试验结果
橡胶粉 %
PE %蠕变劲度S M Pa
应力释放速率m
5519015403691701480485170146459114014565
57180150036813014754741701454587100143510
58120148637016014924721501461578180142515
591401436360110149046318013975
6912
01400
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从表2和图5～图8可以看出
:
图5 蠕变劲度S
与改性剂掺量的关系
图6 应力释放速率m
与改性剂掺量的关系
图7 蠕变劲度S
与橡胶粉掺量的关系
图8 应力释放速率m 与橡胶粉掺量的关系
(1)在PE 掺量一定的情况下,分别加入不同掺
量的橡胶粉,随着橡胶粉掺量的增加,低温弯曲蠕变劲度模量S 逐渐变小,说明胶粉复合改性沥青具
有较好的低温稳定性;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、5%的PE ,低温弯曲蠕变劲度模量S 在变大,并且随着PE 掺量的增加
,S 逐渐变大;
(3)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%的橡胶粉,其低温弯曲蠕变劲度模量S 随橡胶粉掺量增加而小幅度增大,但随橡胶粉掺量增加橡胶粉对PE 引起的低温脆性有显著改善,即随橡胶粉掺量增加而复合改性沥青的低温弯曲蠕变劲度模量S 呈现显著降低。
3 橡胶粉改性沥青的粘度
沥青粘度能很好地反映沥青的流变学特性,过去也常作为高温性能的评价指标。粘度越大,抗车辙性能越好。旋转粘度试验也可用来评价改性沥青的泵送能力,橡胶改性沥青粘度过大,施工时可能会发生困难,所以要求测定的135℃粘度一般不超过315Pa ?s 。橡胶改性沥青粘度测定采用布洛克菲尔德型旋转粘度计,胶粉改性沥青的粘度试验结果见表3。从表3和图9、图10可以看出:(1)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%橡胶粉,改性沥青的粘度增大,并且随着橡胶粉掺量的增加,改性沥青的粘度逐渐地增大;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、5%PE ,改
性沥青的粘度增大,并且随着PE 掺量的增加,改性沥青的粘度不断地增大;
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561— 2007年 第11期 朱梦良 胡 杰:橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
表3 橡胶粉改性沥青的粘度试验结果
橡胶粉 %
PE
%粘度
(Pa ?s )扭距量程 %
0.328131130.655131140.975191551.03520175
0.700141031.430281641.965391152.160431210
1.855371133.100621044.162331355.787461315
3.340661837.662611348.90071125
9.938
7915
图9 粘度与改性剂掺量的关系
图10 粘度与橡胶粉掺量的关系
(3)在橡胶粉掺量一定的情况下,分别加入不同
掺量PE ,随着PE 掺量的增加,改性沥青的粘度逐
渐增大,说明改性沥青具有较好的高温稳定性;
(4)根据135℃粘度指标不超过315Pa ?s 的标准,从改性沥青的泵送性角度考虑,橡胶粉复合改性沥青的改性剂掺量以10%橡胶粉+3%PE 为宜,其实测135℃的粘度为311Pa ?s ,小于315Pa ?s 。4 橡胶粉改性沥青混合料的马歇尔试验结果
按照确定的矿质混合料配合比,计算各矿料用量,根据推荐的沥青用量范围制备试件。按《公
路沥青路面施工技术规范》
(JT G F 40-2004)规定的技术指标要求,根据马歇尔试验结果,确定A C 213沥青混合料的最佳油石比为419%,基质沥青为镇海A H 270,A C 213沥青混合料的级配范围见表4。
表4 AC -13沥青混合料的级配范围
筛孔尺寸 mm 161312915417521361118016013011501075合成级配 %9919911377155212381321191113919717612中值 %10095775337271914106级配范围 %
100
90～100
68～85
38～68
24～50
15～38
10～28
7～20
5～15
4～8
从表5中胶粉改性沥青混合料的体积参数来看,胶粉的掺量对沥青混合料的体积参数影响较大,这主要体现在胶粉中存在较多的不溶物(如碳黑填料、纤维等),因颗粒非常细,对沥青混合料具有一定的填充作用,因此,随胶粉的掺量增加而空隙率减小。PE 的掺量对沥青混合料的体积参数也有较大的影响,随PE 的掺量增加而沥青的粘度显著增大,
从而使沥青混合料不易压实,空隙率因此增大。
橡胶粉对沥青混凝土起较好的填充作用,所以橡胶粉沥青混凝土的空隙率比基质沥青混凝土的空隙率小,稳定度也随橡胶粉掺量的增加而变大。但在加入10%的橡胶粉后,增加的橡胶粉会对沥青混凝土原有的骨架有一定的撑开作用,且大量的橡胶粉会增大沥青混凝土的弹性而使得压实不足,所以空
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661— 公 路 2007年 第11期
表5 马歇尔试验结果
试件类型及含量试件实际
相对密度
稳定度
kN
流值
011mm
空隙率
%
5%橡胶粉2143613138381431680
10%橡胶粉2147115141401821307
15%橡胶粉2145912176361021807
20%橡胶粉2144811169381531819
25%橡胶粉2142911121331731981 4%PE2143813182421531622
5%PE2143316154311031828
6%PE2142314126321541214
7%PE2141015127371641717 5%橡胶粉+4%PE2139812187301951184 5%橡胶粉+5%PE2141714159371541450 10%橡胶粉+2%PE2143612138341131711 10%橡胶粉+3%PE2143413148241631792 10%橡胶粉+4%PE2145615129401421914 10%橡胶粉+5%PE2140912133341741762 15%橡胶粉+4%PE2141114132421741503 15%橡胶粉+5%PE2141613150421341701
隙率又会不断上升。
5 橡胶粉改性沥青混合料的高温稳定性
按照A C13混合料的级配和最佳油石比,复合改性沥青采用10%的橡胶粉和2%～5%PE,橡胶粉复合改性沥青混合料的车辙试验结果见表6。
表6 橡胶粉改性沥青混合料的动稳定度
试件类型动稳定度 (次 mm)C V %
A H27015251910
5%橡胶粉19641017
10%橡胶粉32461315
15%橡胶粉3588713
20%橡胶粉3715314
25%橡胶粉3905715
10%橡胶粉+2%PE4363914
10%橡胶粉+3%PE44661417
10%橡胶粉+4%PE4798914
10%橡胶粉+5%PE4981217 4%PE34021017
5%PE46011714
6%PE5043410
7%PE7537514
注:试验温度为60℃,轮载为017M Pa。 从表6所示的试验结果来看,橡胶粉、PE以及橡胶粉、PE复合改性剂均对沥青混合料的动稳定度有显著改善。其中PE掺量的增大,沥青混合料的动稳定度增大最为明显。随着橡胶粉的加入,其沥青混凝土的动稳定度也明显地增大,说明橡胶粉可以提高沥青混凝土的高温抗变形能力。加入10%的橡胶粉的沥青混凝土比基质沥青的动稳定度增加了1倍,加入25%橡胶粉时动稳定度比基质沥青的动稳定度增加了115倍,橡胶粉的掺量大于10%时,沥青混合料的动稳定度增加幅度减小,这是由于过多的橡胶粉影响了沥青混凝土的骨架结构,空隙率增大。
6 橡胶粉改性沥青混合料的水稳定性
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规范》(JTJ052-2000)规定的方法,分别测试了橡胶粉复合改性沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度比,试验结果见表7。
表7 橡胶粉改性沥青混合料的水稳定性试验结果
项目类型
橡胶粉改性
沥青混合料
橡胶粉复合改性
沥青混合料残留稳定度 %91179414
冻融劈裂强度比 %86148719
注:沥青混合料为A C213,橡胶粉的掺量10%,PE掺量3%。
从表7可以看出,改性沥青混合料水稳定性均满足规范要求,它的残留稳定度相比橡胶粉改性沥青的提高了大约3%,冻融劈裂强度比提高了约2%,说明橡胶粉和PE改性剂均可改善沥青混合料的抗水害能力。
7 结论
通过橡胶粉及橡胶粉复合改性沥青及混合料的性能研究,可以得到如下结论。
(1)随着橡胶粉、PE复合改性剂掺量的增大,沥青粘度增大,动态剪切复数劲度模量G3显著增大,抗车辙能力增强。随着PE掺量的增加,低温弯曲蠕变劲度模量S逐渐增大,说明低温抗裂能力降低,但随橡胶粉掺量增加橡胶粉对PE引起的低温脆性有显著改善。
(2)沥青中加入一定剂量的橡胶粉和PE,可以显著地提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性。
(3)采用橡胶粉、PE复合改性的方式比单纯橡胶粉或PE改性的方式能更好地兼顾沥青混合料的
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2007年 第11期 朱梦良 胡 杰:橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
文章编号:0451-0712(2007)11-0168-05 中图分类号:U414175 文献标识码:
超薄沥青混凝土不同配合比设计的试验研究
汪建峰1,汪 辉2,杨伟华2
(1.武汉大学土木与建筑工程学院 武汉市 430072;2.军事经济学院 武汉市 430035)
摘 要:超薄沥青混凝土由于具有良好的使用性能而应用前景广阔。本文就如何进行超薄沥青混凝土配合比设计进行了对比试验研究分析。通过试验,分析了8种不同类型的沥青混合料的各种性能指标与油石比之间的关系,并得出最佳配合比设计,而且有试验作为验证,为超薄沥青混凝土的设计和施工提供参考。
关键词:超薄沥青混凝土;级配合成;配合比设计;最佳油石比
超薄沥青混凝土起源于20世纪80年代的法国,开始仅将其用于养护磨耗层,很快就推广用于新建路面,后来发展为很薄的沥青混凝土面层,近几年又发展为超薄沥青混凝土面层。
超薄沥青混凝土作为一种新型路面材料,在防水、抗滑、平整、降噪等使用功能上有良好的表现,在国外已经被广泛地采纳,尤其是用于路面养护和抗车辙的罩面。虽然超薄沥青混凝土摊铺厚度只有1～3c m,为断级配密实型沥青混合料,但是具有良好的抗滑系数和构造深度。故超薄沥青混凝土路面结构具有如下优点:延长路面的使用寿命、改善行驶质量、修正道路表面缺陷、改善安全性能、增加路面的抗滑能力、改善表面排水性能、降低路面轮胎噪声等。
为找出适合于湖北地区的地理及气候特点的材料组成与超薄沥青混凝土路面结构形式,使之具有出色的抗滑性能以及良好的抗水损害性能,有效地降低沥青混凝土路面早期破坏现象的出现机率,延长路面的使用寿命,节约后期路面维护所需的费用,通过对不同的材料和混合料进行比较试验,从中选择合适的结构层材料品种、规格和材料组成及合适的混合料配合比。
1 原材料试验研究
1.1 试验沥青
本试验所用沥青为A级70号沥青和SB S改性沥青。A级70号沥青和SB S改性沥青均为湖北国创沥青,沥青密度分别为11025g c m3和11021g c m3,试验检测沥青相关性能指标见表1。
从表1中可以看出以上两种沥青各项指标都在规范规定之内,均可用于超薄沥青混凝土。
112 试验集料
由于传统的连续型密实级配的细粒式沥青混凝
基金项目:湖北省交通厅科技项目收稿日期:2007-04-29
高温性能、低温稳定性和水稳定性。
参考文献:
[1] JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程
[S].
[2] 沈金安.改性沥青与S M A路面[M].北京:人民交通出
版社,19991
[3] 傅大放,惠先宝,符冠华.废弃轮胎胶粉干法改性热拌
沥青混合料(RUM A C)试验研究[J].公路交通科技,
2001,(5).[4] 郝培文.利用SHR P结合料规范评价改性沥青的技术
性能[J].公路交通技术,2003,(2).
[5] 杨钟.聚乙烯复合改性沥青混合料的路用性能室内研
究[J].西安公路交通大学学报,2000,(1).
[6] 王琪.废旧橡胶粉改性沥青的试验与应用[J].辽宁交
通科技,2000,(12).
[7] 张广彬.国内橡胶粉改性沥青的研究进展[J].研究与
应用,2006,(9).
[8] 黄文元,孙立军,王旭东.橡胶粉改性沥青混凝土的性
能评价和施工工艺措施研究[J].道路工程,2004,(2).
公路 2007年11月 第11期 H IGHW A Y N ov12007 N o111
胶粉改性沥青性能的研究
胶粉改性沥青性能的研究 来源:中国化工信息网 2007 年 9 月 26 日 采用胶粉改性沥青是改善沥青路面性能及实现废橡胶资源化处理的有效措达国家自 20 世纪 60 年代起就进行胶粉改性沥青制备高弹性路面材料的研究，应用技术已基本成熟。我国胶粉改性沥青的研究起步较晚，道路应用还处于试改性沥青也未实现大规模生产。为尽快改变这种状况，近年来我国十分重视胶沥青的研究。本工作探讨胶粉用量和物料混合搅拌条件对改性沥青性能的影响 1 实验 1.1 主要原材料 90#道路石油沥青，昆明公路改造总段机械工程公司沥青拌和厂产品；胶粉125μm，深圳市东部橡胶实业有限公司产品。 1.2 主要设备和仪器 JB90-D 型高速电磁搅拌机，可控温加热器，HDP/VICAT 型软化点测定仪(环SYD-2801 型针入度仪，SYD-0621 型延度仪。 1.3 试验配方 试验配方见表 1。 1.4 将沥青、胶粉、母料(少量沥青与少量胶粉混合而成)和其它助剂在高速搅混合制得改性沥青。 1.5 性能测试 改性沥青软化点按GB/T 0605-1993 测试，升温速率为(5±0.5)℃·min-1。GB/T0604-2000 测定，改性沥青在低于软化点的温度下加热后缓慢注入试样模具模具在15-30℃下自然冷却，其后放入延度仪中进行测试，端模运行速率为5 cm·min-1。针入度按GB/T 0606-2000 测定，改性沥青在120-180℃下脱水并用后注入针入度仪盛样皿内，其后进行测试，试样质量为100 g，标准针自由穿的时间为 5 s。 2 结果与讨论 2.1 胶粉用量的影响 胶粉用量对改性沥青性能的影响见表 2(物料混合搅拌温度、时间和转速分142℃，4 h 和 1 400 r·min-1)。
橡胶沥青与SBS改性沥青混凝土技术经济比较
橡胶沥青、SBS改性沥青混合料的技术经济比较 橡胶沥青是基质沥青与废胎胶粉按照一定比例拌和而得到的满足相关技术指标要求的沥青胶结材料。废胎胶粉和沥青在高温下共混时，二者之间会发生化学反应，同时胶粉又在沥青中天然存在，这使得橡胶沥青既具有了沥青介质的部分性能也具有了废胎胶粉的一些性能。在这种双重作用下，使得橡胶沥青混合料表现出与一般沥青混合料不同的路用性能，使其受力特性发生了变化，赋予了橡胶沥青混合料良好的抗高温和重载性能、抗疲劳性能、延缓反射裂缝能力、优良的冬季柔性以及明显的降噪效果，但废胎胶粉是由各类废旧轮胎加工而成，其天然橡胶含量各异，橡胶沥青的稳定性及性能有较大影响。 （1）从沥青混合料的技术性能来看，在相同的级配条件下： 对于高温性能：橡胶沥青混凝土与SBS改性沥青混凝土的高温稳定性均较好，且都能够达到4000~5000次/mm。 从水稳定性角度看：橡胶沥青混凝土与SBS改性沥青混凝土的水稳定性均较好，但前者的残留稳定度或者冻融劈裂强度比要比后者低2－3%左右。 从抗裂角度看：由于橡胶沥青高黏度、高弹性的特点，其抗裂性能要比一般SBS改性沥青提高很多。 可见，从技术角度来讲，橡胶沥青混合料的性能与SBS改性沥青混合料的性能各有所长。 （2）从生产工艺上看，橡胶沥青与SBS改性沥青相比，需要增加一套橡胶沥青现场加工设备，现有的拌和设备并不需进行调整和改造。再者，橡
胶沥青混合料在生产时需要增加5－10s的拌和时间，其生产能力与SBS改性沥青SMA混合料相同。因此，总体来看橡胶沥青混合料的成本要高于SBS 改性沥青混合料。 （3）从材料成本看，橡胶沥青混合料的油石比要高于SBS改性沥青，但由于橡胶沥青中含有20%左右的废胎胶粉，除去这部分胶粉后，混合料中总沥青用量与SBS改性沥青十分接近。当前SBS改性沥青的价格一般比普通沥青价格增加1000~1200元/吨，也就是当普通沥青为4000元/吨时，SBS 改性沥青一般为5000~5200元/吨；湿拌法橡胶沥青采用普通沥青掺入废胎胶粉的方式生产，目前废胎胶粉为3500元/吨，按照废胎胶粉掺量20%计算，并考虑到投入的现场加工设备和生产运营费900~1100元/吨，则橡胶沥青的价格一般为4900~5100元/吨左右。橡胶沥青的材料成本稍低于SBS改性沥青。 总体来说，SBS与橡胶沥青比，价格相差不大，高温稳定、水稳定性SBS 要优于橡胶沥青，防裂较橡胶沥青差点，但橡胶沥青稳定性较SBS差，工效低于SBS.
废胎胶粉改性沥青改性机理研究
文章编号:1671-2579(2008)02-0172-05 废胎胶粉改性沥青改性机理研究 郭朝阳,何兆益,曹 阳 (重庆交通大学,重庆市 400074) 摘 要:借助荧光显微镜、红外光谱等微观结构试验的分析方法,研究废胎胶粉在沥青中的改性机理。高温条件下,胶粉在沥青中吸收轻组分,并溶胀、脱硫和降解,同时胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,废胶粉改性沥青中未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用。了解废胎胶粉改性沥青的改性机理,为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 关键词:改性沥青;改性机理;微观结构 收稿日期:2007-08-01 作者简介:郭朝阳,男,硕士研究生.E -mail :zhaoyang226@https://www.360docs.net/doc/d715225780.html, 废胶粉改性沥青是以沥青作为橡胶粉的分散剂,将高剂量的硫化橡胶粉与沥青在高温条件下混溶制成的一种改性沥青。橡胶粉的掺入改善了沥青的高低温性能、弹性性能及抗老化性能,提高了沥青的路用性能指标。另一方面,橡胶粉大量用于公路工程中,可以有效解决大规模废旧轮胎带来的固体废弃物污染问题,且废胶粉改性沥青相对其他改性沥青成本低廉,可降低筑路成本,具有显著的环保效益和社会经济效益。弄清橡胶粉在沥青中的作用机理,可以为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 橡胶粉与沥青之间的相互作用十分复杂,目前橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚,综合国内外的研究成果,主要有下述几种观点。 (1)物理共混说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉的分子受到沥青组分中芳香烃、饱和烃的作用发生溶胀和溶解,而均匀分散在沥青中形成共混体系。在物理共混中没有发生化学作用,仅仅是物理作用。 (2)网络填充说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉分子受到沥青中油分和芳香分的作用而被分开,发生溶胀和部分溶解过程,然后是扩散和溶胀胶团粒的分散过程,使橡胶粉以微粒或丝状随机分布在沥青基体中。 (3)化学共混说。沥青中不仅有烷属烃、烯属烃和芳香烃,还含有极性和非极性化合物,存在着羟基、 脂基等有机官能团,可以和许多物质发生化学反应,产生化学交联或化学加成,生成新的化学键的结合,在废胶粉改性沥青中加入硫化剂使橡胶发生硫化反应,可以形成硫化的大分子网络结构。 (4)溶胀降解说。在较低的温度下橡胶粉在沥青中溶胀,在较高温度下,橡胶分子间的交联网络被打破,发生脱硫、降解反应。 这些学说所论及的橡胶粉与沥青的相互作用,在其共混过程中都有可能存在,只是程度不同。这与橡胶粉的成分、沥青的品质、添加剂的种类以及加工方式等因素有较密切的关系。 本文将结合微观结构分析试验及废胶粉改性沥青性能试验的结果,分析探讨废胶粉改性沥青的改性机理。 1 沥青及胶粉的组成和结构 1.1 沥青的组成及结构 沥青是一种有机分子的复杂混合物,其化学成分和分子量是多变的。由于沥青是从原油提炼出来的,根据其来源不同其成分具有很大变化。然而尽管沥青很复杂,已经确定了的分析技术将其分为4个主要组分:沥青质、胶质、芳香分、饱和分。根据沥青各个组分的数量及胶体芳香化的程度,决定了胶体的结构类型。 2 71 中 外 公 路 第28卷 第2期 2008年4月
【2017年整理】改性沥青混合料面层施工技术
改性沥青混合料面层施工技术本文简要介绍了改性沥青混合料和改性沥青SMA混合料（通称改性沥青混合料）面层的施工工艺，主要包括生产和运输、摊铺、碾压、接缝、开放交通等内容。 一、生产和运输 （一）生产 改性沥青混合料的生产除遵照普通沥青混合料生产要求外，尚应注意以下几点： 1．改性沥青混合料混合料生产温度应根据改性沥青品种、黏度、气候条件、铺装层的厚度确定，改性沥青混合料的正常生产温度根据实践经验并参照表1K41104 2选择。通常宜较普通沥青混合料的生产温度提高10～20℃。当采用表1K411042以外的聚合物或天然沥青改性沥青时，生产温度由试验确定。 改性沥青混合料的正常生产温度范围(℃) 表I
2．改性沥青混合料宜采用间歇式拌合设备生产，这种设备除尘系统完整，能达到环保要求；给料仓数量较多，能满足配合比设计配料要求；且具有添加纤维等外掺料的装置。 3．改性沥青混合料拌合时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀包裹骨料为度。间歇式拌合机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5～lOs)。改性沥青混合料的拌合时间应适当延长。 4．间歇式拌台机宜备有保温性能好的成品储料仓．贮存过程中混合料温降不得大于10℃，且具有沥青滴漏功能。改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h；改性沥青SMA 混合料只限当天使用；OGFC混合料宜随拌随用。 5．添加纤维的沥青混合料，纤维必须在混合料中充分分散，拌合均匀。拌合机应配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送装置喷入拌合锅，拌合时间宜延长5s以上。颗粒纤维可在粗骨料投入的同时自动加入，经5---lOs的干拌后，再投入矿粉。 6．使用改性沥青时应随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵，堵塞时应及时清洗。 （二）运输
胶粉改性沥青混合料施工指南
胶粉改性沥青混合料施工指南 胶粉改性沥青，是基质沥青与废轮胎胶粉改性剂通过适宜的加工工序形成的混合物。胶粉改性沥青可用于沥青混凝土、应力吸收层、防水层或其他的路面结构功能层。胶粉改性沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及防止雨水渗入基层的功能。 一、材料要求 1、胶粉改性沥青，技术指标应满足表1的要求。 2、填料，混合料的填料应采用石灰石矿粉或消石灰粉或水泥．不宜使用粉尘。可用水泥全部替代矿粉。 填料不得含有土块、粘土颗粒或其它有害物质。矿粉质量技术要求应符合表2中的规定。
3、细集料，宜采用碎石石屑或机制砂，石屑或机制砂规格应满足表3的要求。细集料中4.75mm筛上残余应小于细集料总量的50％，0.3mm以下宜采用石灰岩石料。细集料质量技术要求应满足表4中的规定。 4、粗集科，粗集料应选用洁净、干燥、无风化、无杂质、表面粗糙的材料，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中的相关规定。 二、胶粉改性沥青混合料配合比 1、胶粉改性沥青混合料配合比设计 废轮胎胶粉改性沥青混合料配合比设计按马歇尔试验方法进行，确定合适的改性沥青用量及矿料级配。马歇尔试验结果应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)的有关技术要求，但试验温度应相应提高l0℃-20℃。应遵循《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。 2、技术要求，沥青混合料的技术指标应符合表5的规定。
橡胶改性沥青指标要求、生产及混合料施工工艺
橡胶粉改性沥青及混合料施工 技术手册 吉林省交通科学研究所 鹤大高速公路雁大段技术服务 2015年7月
1原材料性能指标要求 (1) 1.1橡胶粉性能指标及掺量要求 (1) 1.2沥青性能指标要求 (1) 2工厂化橡胶粉改性沥青生产工艺 (3) 2.1橡胶粉改性沥青生产设备及场地配置要求 (3) 2.2橡胶粉改性沥青加工 (3) 2.3橡胶粉改性沥青性能检测 (4) 3橡胶粉改性沥青同步碎石封层施工工艺 (5) 3.1原材料指标要求 (5) 3.2施工工艺 (5) 3.3施工质量控制管理 (6) 4橡胶粉改性沥青混合料配合比设计 (7) 4.1橡胶粉改性GAR-AC吉构沥青混合料配合比设计 (7) 4.2橡胶粉改性GAR-SM结构沥青混合料配合比设计 (8) 5橡胶粉改性沥青路面施工工艺 (10) 5.1一般要求 (10) 5.2橡胶粉改性沥青现场储存工艺 (11) 5.3橡胶粉改性沥青混合料拌合工艺要求 (12) 5.4橡胶粉改性沥青混合料运输 (12) 5.5橡胶粉改性沥青混合料摊铺工艺 (13) 5.6橡胶粉改性沥青混合料碾压工艺 (13) 5.7开放交通及其它的要求 (15) 6橡胶粉改性沥青路面施工质量管理及检查验收 (16) 6.1一般规定 (16) 6.2施工前检查 (16)
6.3施工过程中质量管理与检测 (16) 1原材料性能指标要求 1.1橡胶粉性能指标及掺量要求 1.1.1橡胶粉宜选择斜交胎胶粉或天然胶含量较高的废轮胎加工而成的橡胶 粉。 1.1.2橡胶粉细度宜控制在40目~60目范围内，其性能指标应满足表1.1.2中相关要求。 1.1.3橡胶粉应存储在通风、干燥的仓库中，并应采取有效的防淋、防潮措施及消防措施，储存时间不宜超过180d。 1.1.4橡胶粉改性沥青中胶粉的掺量应根据实际使用的技术要求确定，推荐为基质沥青质量的18%~20% (内掺)。 1.2沥青性能指标要求 1.2.1为保证橡胶粉改性沥青的稳定性，需采用工厂化生产的橡胶粉改性沥青。 1.2.2基质沥青应采用A级90#沥青，性能指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)中相关要求，同时考虑橡胶粉与沥青反应中对轻质油分的吸附特性，推荐选用饱和分、芳香分等轻质油分含量较高的基质沥青。
废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析
科研开发 化工科技,2010,18(6):9~12 SCI ENCE &T ECH N OL OG Y IN CH EM ICA L IN DU ST RY 收稿日期:2010 08 20 作者简介:赵 华(1973-),女,辽宁抚顺人,辽宁石油化工大学讲师,硕士,主要从事石油化学品的研制与开发。*中国石油集团公司资助项目(X503006)。 废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析* 赵 华1,廖克俭1,李英刚2 (1.辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;2.抚顺石化公司,辽宁抚顺113001) 摘 要:以辽河沥青为基质沥青,以废旧胶粉为改性剂,以糠醛抽出油为调合剂,可制备改性沥青。采用失重系数法、针入度比法考察2种沥青的抗老化性能。结果表明,与基质沥青相比,废旧胶粉改性沥青具有较好的抗老化性能。通过经济效益和社会效益分析,证明用废旧橡胶粉对沥青进行改性,既减少了废旧橡胶对环境的污染,又降低了改性沥青的生产成本。 关键词:废旧轮胎粉;沥青;改性;抗老化性能;效益分析 中图分类号:T E 626.8+6 文献标识码:A 文章编号:1008 0511(2010)06 0009 04 沥青在贮运、加工、施工及使用过程中由于长时间暴露在空气中,在风雨、温度变化等自然条件 下会发生一系列物理及化学变化,如蒸发、脱氢、缩合、氧化等。此时沥青中除含氧官能团增多外,其它的化学组成也有变化,最后沥青逐渐硬化而变脆开裂,不能继续发挥其原有的粘接或密封作用。沥青所表现的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称之为老化。沥青老化是路面发生早期破坏的主要原因之一,沥青老化后往往变硬、变脆,使路面过早出现裂缝[1]。研究表明,通过对沥青进行改性可以有效解决这一问题 [2~4] ,其中废旧胶粉改性沥青更具有降低成本、 保护环境的优势[5] ,具有非常广阔的应用前景。 作者采用湿法[5,6]制备胶粉改性沥青,通过计算2种沥青老化前后蒸发损失率,以及沥青针入度比的变化来说明沥青的抗老化性能,以期对沥青的长期老化性能进行便捷、合理的评价。最后,对废旧胶粉改性沥青的经济效益和社会效益进行分析。 1 实验部分 1.1 原材料 基质沥青:辽河沥青AH 90重交沥青,针入度为80(0.1mm,25 ,100g,5s),软化点45.4 ,延 度(4 )0.6cm;废旧橡胶粉:直径250 m 活化胶粉,辽宁省海城市福山橡胶厂生产;糠醛抽出 油:饱和分49.09%,芳香分42.52%,胶质7.92%,沥青质0.47%,抚顺石油一厂生产。1.2 实验设备 高速剪切混合乳化机:BM E100L,上海威慷机械电子有限公司;沥青针入度测定仪:T 4508 8,无锡市仪器设备厂;82型沥青薄膜烘箱:江苏省无锡市石油仪器设备厂;202V 2型电热恒温干燥箱:上海实验仪器厂有限公司;DZG 0.4型电热真空干燥箱:天津天巴仪器仪表销售有限公司。1.3 样品制备 取一定量经过预热的基质沥青,边搅拌边加入已烘干的活化胶粉[7] (活化胶粉的加入量为已称重沥青的15%)和适量的糠醛抽出油,初步混合后,用高速剪切混合乳化机剪切:剪切温度180 ,时间40min,剪切转速7000r/min 。1.4 实验方法1.4.1 失重系数法 采用82型薄膜烘箱加速老化实验(T FOT )来模拟橡胶粉改性沥青和基质沥青的自然老化过程。依据GB/T 5302,将50g 试样于D 456mm 25m m 老化盘中分别在150、163、180 老化,每5h 取出一次样品,称量样品失重数据,并计算失重率,即样品的失重占样品总重的质量分数。在相同老化温度和老化时间下,失重越多,说明沥青的抗老化性能越差。
胶粉改性沥青知识
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
橡胶粉改性沥青的工艺研究
随着我国汽车工业的迅速发展，每年的轮胎产量超过１亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达到５０００多万条，约合重量１４００ｋＴ，而每年的处理量只有２００ｋＴ，大量的废旧轮胎未得到充分的再生利用。近几年我国在北京、上海、江西、浙江、广东等部分省市引用橡胶粉改性沥青技术，铺筑了上千公里的高速路面，取得了良好的应用效果，用橡胶粉改性沥青铺筑路面既节省了资源，又减少了环境污染，具有非常重要的意义，也有光明的前景。 橡胶粉改性沥青材料具有高温稳定性好、水稳定性强、低温抗裂性明显改善等优点，可以延长道路的使用寿命，减少路面行驶噪音，防止打滑，提高了安全系数，尤其价格低廉。橡胶粉改性沥青材料可以用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面上面层，也可以用单层表处的施工方法铺在路面上基层与下面层之间，或上面层与中面层之间，作为一种应力吸收层，以抑制路面基层裂缝向上的反射。 １胶粉改性沥青的生产工艺 在道路工程中橡胶粉改性沥青的生产方法多采用以沥青为加热载体，将胶粉混入沥青材料中直接进行再生脱硫，常用的生产方法有高温脱硫法、吹风氧化法、专用脱硫机法和塑炼混炼法。其中以脱硫机法效果最好。该生产方法综合了工业上生产橡胶的水油法的高压（ ０．９８ＭＰａ）、快速脱硫法的高温（１８０℃）、机械处理法的的高速剪切作用等功能，脱硫速度快、产品质量好，是理想的橡胶粉改性沥青生产方法。 脱硫机法所用的设备是由沥青熔融釜、齿轮泵、喷射分散器、搅拌器和加热系统组成。在生产时先将熔融沥青用齿轮泵注入脱硫机的熔融釜内，加入胶粉和再生剂，开动搅拌器使混合物在搅拌器的作用下，分散均匀，再开动齿轮泵循环系统，通过喷射分散器和齿轮泵进行再生循环，胶粉和沥青在脱硫机内由于机械作用和流体力学作用，高温高压的作用，胶粉吸收了沥青中的油份而溶胀和溶解，经过齿轮泵和喷射分散器的剪切作用，加快胶粉的脱硫速度，缩短了脱硫时间，提高胶粉与沥青的混合均匀性，胶粉的溶解度和添加量，形成均匀、细腻而又具有柔性的再生橡胶粉改性沥青。 ２材料的选择 ２．１橡胶粉２．１．１橡胶粉粒径 橡胶粉又称硫化橡胶粉（ＶＲＰ），它是由硫化橡胶制品经 过粉碎加工而成的弹性粉状物，常用的有废旧轮胎、橡胶鞋等。按照胶粉的粒度大小不同可分为粗胶粉、细胶粉、微细胶粉和超微细胶粉。道路工程中，从应用和经济角度综合考虑，采用微细胶粉中橡胶粉粒径为６０、８０和１００目为宜。２．１．２胶粉的加量 对胶粉合理加量的选择应从三个方面考虑：①路面的使用性能；②加工、运输、摊铺性能；③成本。有关资料显示，一般情况下低于１０％的胶粉用量对沥青的改性作用不大。佘玉成等人采用橡胶粉粒径８０目，胶粉加量在１０％、１５％、２０％三个比例下改性沥青的性能及加工性能进行了试验。从改性性能方面看，加量１０％的胶粉对基质沥青改善幅度无明显变化当加量２０％时，沥青的性能有较大提高，但粘度太大，不宜加工。当胶粉的加量为１５％时的沥青性能，加工性能都较好。应该注意的是胶粉的加量１５％不是对任何粒径的胶粉都合适，随着胶粉粒径的变细，改性沥青的性能提高，粘度也随之提高，需要根据试验来确定胶粉的添加量。２．２再生剂 顾名思义是使胶粉再生的物质，通过再生剂的加入，把硫化橡胶高分子弹性体的弹性转变为塑性恢复其粘性，并使之具有再生硫化的能力。借助渗透作用，再生剂被吸附在橡胶分子上，缩短再生时间， 增加产量，改善再生橡胶的性能．使硫化胶粉中的三维交联网状分子结构松弛和展开，产生溶胀或部分溶胀，以利于同沥青的共混。再生剂的掺量一般为胶粉重量的１％￣２％。 ３加工温度 加工温度严重影响橡胶粉改性沥青的性能，加工温度一般为１６０℃￣１８０℃。胶粉的品种不同，加工的温度略有区别。当温度低于１６０℃时，胶粉颗粒不能充分溶胀和脱硫，当温度高于２００℃时，易导致胶粉炭化，随着分解温度和时间的增长可导致胶粉完全破坏而生成低沸点的烃类，在这种情况下，胶粉中的碳黑和无机组分起着沥青填充剂的作用，而胶粉分解的低分子产物则起着对沥青的稀释作用，从而造成沥青性能的恶化，沥青的三大指标的变化也说明了这一点，随着温度的升高，沥青的延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升而后下降。 ４搅拌时间 在加工温度一定的情况下，搅拌时间越长，胶粉被剪切的细度越细，改性沥青的延度和软化点明显上升，但长时间加热对沥青性能影响也较大，因此，应结合不同的加工温度， 橡胶粉改性沥青的工艺研究 马献忠 安阳市政建设维护管理处（４５５０００） 摘要：对废旧轮胎胶粉的材料选择、胶粉的添加量、再生剂的用量、加热温度、搅拌时间、生产方法等详细论述。关键词：橡胶粉改性沥青工艺 试验研究 Ｓｈｉｙａｎｙａｎｊｉｕ
改性沥青混合料
改性沥青混合料 改性沥青是在沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料某一方面的性能得以改善的沥青结合料。 沥青作为现代公路路面的主要材料之一，具有很广泛的使用用途，随着社会发展对路面的要求不断提升，普通沥青由于其自身性能的局限性在使用上受到一定的限制，改性沥青正是为了满足这些需要而诞生。改性沥青混合料相比普通沥青混合料具有较高的抗流动性，良好的路面柔性和弹性，较高的耐磨耗能力和更长使用寿命。 改性沥青的分类 根据改性沥青添加的改性材料不同可以分为以下几类：一是橡胶及热塑性弹性体改性沥青，包括：天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最广)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青等。二是塑料与合成树脂类改性沥青，包括：聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青等。三是共混型高分子聚合物改性沥青，即用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子聚合物，也可以是事先经过共混形成高分子互穿网络的所谓高分子合金。 改性沥青的用途 改性沥青的用途和普通沥青用途相似，主要是公路路面和防水工程上。在公路路面工程中，由于现代公路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻
废旧轮胎胶粉改性沥青项目立项申请报告
废旧轮胎胶粉改性沥青项目立项申请报告 一、废旧轮胎胶粉改性沥青项目背景 近期，关于中国制造业竞争优势的分析往往与劳动力供给挂钩，认为当前中国沿海地区劳动力供给不足和价格上升将侵蚀其成本优势。然而，诺丁汉大学中国可持续发展和经济学教授姚树洁认为，近年来中国快速推进的基础设施建设成功激活了中西部地区长期被低估和闲置的土地、劳动力等自然禀赋，这将成为支撑未来中国制造业发展的重要优势来源。伦敦大学乌尔里希?弗里茨教授也认为，中国交通基础设施的发展和改善，使制造业企业未来能够充分享受中西部地区的劳动力、土地等资源优势。各位专家的看法与英国经济学人智库2014年底一份关于中国制造业劳动力成本优势的报告观点类似。经济学人智库报告认为，到2020年，尽管中国制造业劳动力成本将继续上升，但在中西部省份劳动力市场影响下，中国制造业在国际上相对于发达国家和部分新兴经济体都将保持很强的竞争力。
二、项目名称及承办单位 （一）项目名称 项目名称：废旧轮胎胶粉改性沥青投资建设项目。 （二）项目承办单位 承办单位名称：延安某某有限公司。 三、项目建设选址及用地综述 （一）项目建设选址 本期工程项目选址在延安某工业园。 （二）项目建设地概况 延安，简称“延”，古称肤施、高奴、延州，原陕甘宁边区政府首府。国务院首批历史文化名城。延安位于陕北南半部，地处北纬35°21′～37°31′，东经107°41′～110°31′之间，属高原大陆性季风气候。北接榆林市，南连咸阳市、铜川市、渭南市，东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望，西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻。延安全市总面积37037平方公里，共辖2区11县，196个乡镇，3426个行政村，总人口236万（2012年），常住人口223.13万（2015年），平均海拔1000米左右，年均无霜
橡胶改性沥青在路面工程中混合料性能研究
橡胶改性沥青在路面工程中混合料性能研究 发表时间：2016-08-08T16:38:54.953Z 来源：《基层建设》2016年11期作者：潘家劲[导读] 通过对湖沥青与橡胶改性沥青复合改性沥青混合料的施工中的材料、过程、施工设备的研究。 广东鸿高建设集团有限公司 523000 摘要：通过对湖沥青与橡胶改性沥青复合改性沥青混合料的施工中的材料、过程、施工设备的研究，提出了湖沥青与橡胶改性沥青复合改性沥青混合料施工工艺控制的要点，对于我国利用湖沥青与橡胶改性沥青复合改性沥青混合料提高路面的质量具有一定的参考价值。 关键词：道路工程；橡胶粉改性沥青；生产工艺；路用性能 引言 20世纪60年代以来，美国、瑞典、英国、法国、比利时、澳大利亚等国家先后开展了橡胶沥青和橡胶粉沥青混凝土的应用研究。在环保理念和新技术的共同推动下，橡胶粉在道路工程中的应用及其研究得到了很大的发展。近十多年来我国也积极开展了橡胶粉改性沥青的研究和应用工作。工程实践表明，橡胶粉沥青混凝土在降低路面噪音，延缓反射裂缝，减薄沥青路面，抵抗重交通和不良气候等方面都有明显的优势。 1.橡胶粉及改性沥青的加工工艺 1.1 橡胶粉加工生产 废旧橡胶制品中一般都含有纤维和金属等非橡胶骨架材料，所以在废旧轮胎粉碎前，一般都要进行预先加工处理，其中包括： ①分类。一般分为子午轮胎和斜交轮胎； ②去除。一般去除轮胎的钢丝和纤维；③切割。将轮胎分片切割成方便粉碎的片段； ④清洗。除去污渍和杂质。 ⑤粉碎。目前橡胶粉粉碎工艺通常有3种方法：一是常温粉碎法，一般分为粗碎和细碎，分别在不同的设备上完成；二是低温冷冻法，该法原理是将橡胶材料在低温处于玻璃状态时，变脆易碎使得机械破碎很容易粉碎成粉末状物质；第三种是化学试剂法。为尽量不破坏橡胶的素质并考虑到工地条件限制，我们选择加工相对简单的常温粉碎法。 1.3 橡胶粉改性沥青生产工艺 橡胶粉在路面工程中的使用，主要有湿法和干法两种生产工艺。干法的特点是加工工艺简单，不需要特殊的设备因而成本低，缺点是橡胶粉拌和散布均匀性难以控制，路面易出现松散、剥落等早期病害；湿法工艺早期加工成本较高，但具有设计简单路面性能良好等优点。景鹰高速公路采用湿法，加工工艺为180℃下简单机械拌和60min，并和国内有经验厂家天津海泰环保科技发展有限公司展开合作。橡胶粉掺量对沥青性能的影响本次实体工程橡胶粉改性沥青混合料的生产方法为湿法生产。为提高橡胶沥青混合料路用性能、充分发挥橡胶粉改性作用，对不同掺量（沥青质量的10%、12%、15%、16%、18% ）橡胶粉改性沥青性能进行了研究，以确定橡胶粉最佳掺量。橡胶粉改性沥青采用高剪切混合乳化机制备，剪切速度为 6500r/min，温度为 180℃，剪切时间为 30min。试验检测方法均依照国家相关规范进行。2. 1. 1 不同橡胶粉掺量对改性沥青感温性能的影响。 2.原材料技术指标 2.1橡胶粉 本次试验所采用的橡胶粉为 60 目，其筛分结果如表 1 所示。 2. 2 沥青 基质沥青采用的是 AH － 90 路用石油沥青，其基本性能检测见表 2，各项指标均满足规范《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40 － 2004）的要求。 3.橡胶粉改性沥青生产工艺对沥青性能的影响 3. 1 融胀时间对改性沥青性能的影响根据上文确定的最佳橡胶粉的掺量，制备橡胶粉改性沥青。将制得试样放置在 180℃的烘箱中，放置时间分别为 2h、4h、6h，分别测试其 3 大指标，试验结果如表 3 所示。
橡胶粉改性沥青
橡胶粉改性沥青定义及特点橡胶粉改性沥青定义 橡胶粉改性沥青（Asphalt Rubber,简称AR）是一种新型的优质复合材料。他在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下，橡胶粉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，粘度增大，软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性，弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。 “橡胶粉改性沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉，作为改性剂添加到基质沥青中，在一个专门的特殊设备中，经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。 橡胶粉改性沥青的改性原理是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉改性沥青对基质沥青的使用性能有很大的改善，且优于目前常用的改性剂SBS、SBR、EV A等制成的改性沥青。鉴于它优良的使用性能和对环保的巨大贡献，有专家预言：橡胶粉改性沥青有望取代SBS改性沥青。橡胶粉改性沥青的特点 用于改性沥青的橡胶是具有高弹性的高聚物,在基质沥青中加入硫化胶粉,能达到甚至超过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青同样的效果。胶粉改性沥青的特点包括: 2.1、针入度减小,软化点提高,黏度增大,说明沥青高温稳定性提高,对夏季行车的路面车辙、推挤现象有改善。 2.2、温度敏感性降低。在温度较低时,沥青变脆使路面发生应力开裂;在温度较高时,路面变软,受承载车辆作用而变形。而用胶粉改性后,沥青的感温性得到改善,抗流动性提高,橡胶粉改性沥青的黏度系数大于基质沥青,说明改性后的沥青有较高的抗流动变形能力。 2.3、低温性能得到改善。胶粉可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性。 2.4、黏附性增强。由于石料表面黏附的橡胶沥青膜厚度增加,可提高沥青路面抗水侵害能力,延长路用寿命。 2.5、降低噪声污染。 2.6、增加车辆轮胎与路面的抓着性,提高行驶安全。 2橡胶粉改性沥青设备介绍配备进口高速剪切胶体磨（与美国壳牌公司使用的胶体磨相同）， 胶体磨沿径向有多层刀齿，转子和定子相互咬合，从而使聚合物在刀齿周围平面部位被高速研磨，在刀齿侧棱处被高速剪切。 具有独特的“内齿型”结构，专利设计，适合加工各种聚合物改性沥青、改性乳化沥青和普通乳化沥青。与同类产品相比，效率更高。其具有的“一次剪切研磨合格”功能，保证了超强的生产能力，被誉为“超级磨”。 胶体磨工作原理 原理图 （1）独特内齿型设计胶体磨，转盘与定盘相互咬合，沥青混合物通过胶体磨的转盘与定盘的高速运转实现研磨和剪切。 （2）磨盘按径向分布有多层刀齿，可形成环流和径向流实现多次剪切和研磨。 （3）转盘磨齿顶端平面与定盘磨齿底平面，及4个磨齿侧交汇面完成高速研磨。转盘与定盘8条磨齿侧棱完成高速剪切。 （4）胶体磨以3000转/分的速度高速旋转，研磨区内流体的方向和瞬间速度不断改变，导致流体在受高速剪切的同时被高速研磨。 （5）沥青混合物在从中心甩向磨盘边缘的过程中，按螺旋S型路径运动，加大了进行路径的长度，增加了剪切和研磨时间及次数，被多次的重复剪切和研磨。分子间剧烈摩擦、挤压、揉搓和撕裂，使分子链断裂，并使沥青混合物分子很好地重新分布并结合。从而使改性剂在稳定剂的化学作用下在沥青中形成稳定的网络结构。 胶体磨性能优势 （1）专利设计，内齿结构，体积小，耗能低；电机功率仅55KW。 （2）进口部件，独特抗腐蚀抗磨耗材料，保证寿命20万吨以上。 （3）胶体磨电机采用变频器控制，电流冲击小，转速可调。 （4）胶体磨间隙可在0.1~5mm范围内调整。 （5）可使浓度高达20%的SBS、SBR、EV A、PE及废橡胶粉等各种聚合物沥青一次过磨成功。 （6）一次性剪切研磨后聚合物最小粒径可达0.1um，剪切研磨能力是普通胶体磨的4-10倍，大大缩短沥青在高温状
橡胶改性沥青路面施工技术
橡胶改性沥青路面施工技术 摘要：通过橡胶改性沥青路面施工实践，系统总结了橡胶改性沥青路面的沥青性质、配合比设计以及施工技术方案，并针对施工中发现的问题提出改进措施，为今后进一步了解橡胶改性沥青路面的技术性能提供了参考。 关键词：橡胶沥青路面施工技术 一、工程概况 S238省道镇江（扬中）段改造工程全长约33km，部分标段路面上面层采用橡胶改性沥青路面，现就A5标为代表阐述橡胶改性沥青路面施工技术。本合同段路面结构型式为：20cm12%石灰土+36cm5%水稳碎石+1cm沥青下封层+8cmSUP-20沥青砼+4cmSUP-13沥青砼。 二、橡胶改性沥青的特点 橡胶改性沥青是轮胎橡胶粉粒在充分拌和的高温条件下（180℃以上）与基质沥青充分溶胀反应形成的改性沥青胶结材料。不仅有利于废旧轮胎的再生利用，使其变废为宝，同时能解决一般沥青路面容易渗水、路基易变形的难题，具有抗滑、抗老化、抗高温等特点，能延长路面使用寿命。采用橡胶改性沥青铺筑的路面可以降低噪声，提高行车舒适性、安全性，具有明显的经济和环保效益。 三、橡胶改性沥青的生产 本标段使用的是本地产的文盛牌HW型橡胶粉改性沥青。HW型橡胶粉改性沥青是江苏文昌新材料科技有限公司采用独有的专利技术，将废弃轮胎粉进行物理化学处理后与基质沥青混合，同时加入特制的助剂经剪切、反应而制成。由于采用高剪切胶体磨，胶粉和沥青粒子被剪切研磨的很细，胶粉在沥青中的分散更加均匀，显著提高了改性效果及成品的储存稳定性。 四、橡胶改性沥青砼路面施工工艺 1、准备工作：选择技术指标满足要求的原材料，完成配合比设计及试拌。确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式。对中面层进行全面质量检测，彻底清除表面杂物及污染面，对平整度不满足要求的路段进行铣刨处理。 2、混合料拌制：（1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度控制在沥青加热温度以上10～15℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃，沥青混合料的施工温度较普通沥青高10～15℃。 （2）拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并
废胶粉改性沥青及其工艺流程浅析
废胶粉改性沥青及其工艺流程浅析 随着我国人民生活水平的提高和经济建设的发展，汽车工业飞速发展，汽车保有量逐年迅速增加，我国将面临目前国外发达国家早已遇到的大量废旧轮胎的处理问题。据统计，我国的废旧轮胎到2010年将达到2亿条，大量的废旧轮胎将会带来严峻的环保问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生处理方法，其中废轮胎胶粉应用在公路行业中即采用废橡胶粉生产改性沥青是废旧轮胎处理的主要途径之一。 一、废橡胶粉改性沥青的研究意义： 1、环保效应 如果将废旧轮胎胶粉用于沥青进行改性，如按15%的添加量的话，则每年可消耗胶粉30~45万吨，也就是说可以处理废汽车轮胎（每条轮胎8lg）5400~8100万吨（废旧轮胎出粉率约70%），这对黑色污染极其有利。 2、经济效益 目前我国修建高速公路广泛采用SBS改性沥青，SBS价格昂贵，随着石油价格的飞涨，SBS的价格高达20000元/吨以上。然而废旧轮胎胶粉价格低廉，而且各项指标均达到标准。经推算，废旧轮胎改性沥青的成本比SBS改性沥青的成本低约30%左右，如果我国每年修筑公路用100万吨胶粉改性沥青替代SBS改性沥青即可降低成本7亿元，同时可耗费废旧轮胎胶粉15万吨，相当于2250万条轿车废轮胎，这对我国的修筑公路及维修公路采用改性沥青的意义是重大的。 3、良好的使用性能 a、提高沥青的黏度： 黏性是沥青高温稳定性的重要指标，黏性高的沥青不仅抗变形能力增强，而且加强了沥青与碎石的黏结力，具有更好的封水性能。有资料显示，20%胶粉含量的橡胶沥青，在190℃时的动力黏度与4%SBS含量在135℃时的动力黏度值相当，约3pa..s；橡胶沥青的软化点较基质沥青提高约10℃，>55℃。如果在每吨橡胶改性沥青中添加0.2%-0.5%的SBS改性剂，软化点可达到70℃以上。
橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[1]
橡胶沥青混凝土生产及路面施工技术指南 1 范围 本技术规程规定了橡胶沥青路面施工的术语、要求、试验方法、施工质量管理与检查验收。 本技术规程适用于各等级新建和改建建路的橡胶沥青路面工程的施工。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测定通则 GB/T 6284 化工产品中水分含量测定通用方法重量法 GB/T 4498 橡胶灰分的测定 GB/T 13249 硫化橡胶中橡胶含量的测定管式燃体法 GB/T 3516 橡胶中丙酮抽出物的测定 GB/T 14837 橡胶及橡胶制品组分含量的测定热重分拆法 GB/T 15180 重交通道路石油沥青 JTG D50—2006 公路沥青路面设计规范 JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 JTG E42-2005 公路工程集料试验规程 JTJ 052-2000 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ 059 公路路基路面现场测试规程 JTG F80/1—2004公路工程质量检验评定标准 CJJ 1—90 市政道路工程质量检验评定标准 同时，作为新工艺新材料技术采用，工程实施中应参考 美国加利福利尼州（California）橡胶沥青施工规范 美国道路材料实验协会（ASTM）实验规程。 3术语 3.1 橡胶屑（Crumb rubber）
主要利用废旧轮胎等废旧橡胶制品加工碎化而成的橡胶颗粒。简称CRM。 3.2 橡胶沥青(Asphalt rubber) 将橡胶屑作为沥青改性剂加入普通道路石油沥青里面，经高温反应而成的沥青产品。简称AR。 粗集料 指粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。 细集料 指粒径小于2.36mm的碎石、人工砂（包括机制砂）及石屑。 橡胶沥青混合料 由橡胶沥青与矿料按一定比例拌合而成的混合料。 级配 指集料中各级粒径颗粒的分配情况。 间断级配橡胶沥青混合料 矿料级配中缺少1个或几个粒径档次（或用量很少）而形成的橡胶沥青混合料。 乳化沥青 石油沥青与水在乳化剂、稳定剂作用下经乳化加工制得的均匀沥青新产品，也称为沥青乳液。 应力吸收层（SAM） 应力吸收夹层（SAMI） 4 要求 4.1 材料 4.1.1 一般规定 4.1.1.1橡胶沥青混合料使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验，经评定合格方可使用，不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。 4.1.1.2橡胶沥青路面集料宜采用玄武岩或技术指标达到的石料。细级料应采用石料开采过程中必须注意环境保护，防止破坏生态平衡。 4.1.1.3集料粒径规格以方孔筛为准。不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。 4.1.2 橡胶屑 4.1.2.1橡胶屑应是由碎化的轮胎组成，橡胶屑应在常温下碎化。不应采用冷冻法来制造橡胶屑，如果用低温分离法，应在磨碎前进行。 4.1.2.2用于碎化的轮胎包括子午胎（小车等轻型车）和斜交胎（卡车等载重车），宜选用斜交胎。