废旧轮胎胶粉改性沥青产业技术发展情况

第一节 国内废旧轮胎胶粉改性沥青产业技术现状

我国废轮胎橡胶粉在路面工程中的应用始于1980年，但进展缓慢，直到2001年交通部启动西部课题“废旧橡胶粉在公路工程中的应用”后，同济大学开展了化学机理 研究 ，哈尔滨工业大学开展了废轮胎橡胶颗粒在防冰雪路面技术的 研究 ，交通部公路科学 研究 所系统开展了废轮胎橡胶粉综合应用 研究 。废轮胎橡胶粉沥青路面以其抗滑、降噪和耐久等特点成功应用于2008年的北京奥运工程中。

1993年沈阳市政设计院在铺筑了1040m2的胶粉改性沥青混合料试验路。l995年在新斤的五爱路至浑河大坝问试铺了3万m2的废轮胎胶粉改性沥青路面．此后，又在沈哈高速公路做了一段试验段。1995～1998年之间，北京小红门、广东韶美的国道以及天津宁河大桥陆续有—些试验段。

2001年春，交通部公路科学 研究 所首次在钢桥桥面铺装中采用了30％的橡胶粉（相对于沥青用量)，该桥面经受了4个夏季的超重交通考验，基本保持完好，各项住能指标保持优良。同年由交通部设立，交通部公路科学 研究 所主持了交通部西部科研项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术 研究 ”，对橡胶沥青及橡胶粉沥青混合料的路用性能及力学特性开展了全面、系统的试验 研究 ，随后，在广东、山东、河北、辽宁、四川、贵州等地修筑总长近30km的试验路和实体工程，刭目前为止应用效果良好，例如沈阳北陵高架桥应用胶粉改性沥青的一段，十几年来都没有出现问题，而同期北陵高架桥上的普通路面已经维修了4次。

天津市于2003年至2006年铺设了85公里胶粉改性沥青试验路段，应用在高速公路、快速路和城市主干道等，并于2006年初出台了国内第一部地方标准。同时同济大学东南大学和长安大学等高校也开展了对胶粉改性沥青及其混合料性能和工艺进行了 研究 ，2007年，交通部办公厅发布《关于组织实施材料节约和循环利用专项行动计划的通知》(厅科教字[2007]141号)，此次行动主要任务为“重点 研究 和推广高等级路呵再生资源、废旧橡胶轮胎筑路应用技术、聚合物改性水泥混凝±技术、机制砂混凝上技术”。2008年I0月1日。经过半年大修后的长安街人民大会堂北侧道路面层被5000平方米的废胎橡胶粉改性沥青混合料这样的新型环保“外衣”大规模覆盖。以全新的面貌展现在了世人面前，长安街不但首次实现双向十车道，且新型修筑材料让路面能顺利接受国庆阅兵干军万马和武器装备车辆通过的考验。也为长安街迎接新巾国60周年大阅兵铺垫了坚实的基础。

第二节 国内外废旧轮胎胶粉改性沥青产业技术对比 研究

聚合物改性沥青以及胶粉改性沥青指标

第三节 废旧轮胎胶粉改性沥青产业技术发展趋势

目前，橡胶沥青湿法加工工艺主要分为高温溶解拌合反应法和先膈胀后剪切亚高温拌合反应法二种。虽然说前者是美式工艺流程，应用的历史相对较长，但笔者并不苟同。众所周知，温度是橡胶沥青制作过程控制的重要参数之一，温度对橡胶沥青反应时间有较大的影响，因此，反应温度不能太低。实验表明，胶粉改性沥青反应温度较制作SBS改性沥青提高10℃—30℃，达190℃—210℃。如果温度过高，沥青的性能指标不稳定，沥青易老化或结焦，而且随着温度的升高，延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升后下降，以190℃左右最佳。而高温溶解法的加工温度高达230℃以上肯定是不可取的，它同时带来严重的环境污染和生产安全问题。

其次橡胶沥青的反应时间还与橡胶粉颗粒大小有关，一般胶粉颗粒越细，越容易在沥青中混合分散，反应时间缩短。但过细的胶粉在沥青中容易被“消化”或“油化”，使橡胶沥青过早失去弹性，因此，胶粉的料度以20—40目为宜，胶粉的质量应符合标准，其天然胶碳氢化合物含量应大于30%。虽然高温溶解法也加入40目以下的胶粉，但存在如下问题：a)胶粉颗粒大，在沥青中很难溶涨分散，不能很好地发挥胶粉对沥青的改性作用；b)大颗粒的胶粉极易与沥青发生离析；c)用这样的胶粉配制的混合料，在铺路中难以压实。只有通过高速剪切机对橡胶沥青半成品料进行高速剪切碾磨后才能解决这个问题。因此橡胶沥青制作需要有一个剪切过程，逐渐为国内外同仁所认同，剪切分高速剪切和低速剪切，所谓低速剪切实际就是在融胀罐中进行一定时间的搅拌作用，在搅拌器的作用下可加速胶粉在沥青中分散、溶胀;高速剪切就是通过高速剪切机剪切研磨，加速胶粉的细化，有利于脱硫、降解，加速橡胶沥青的制作过程。

另外，橡胶沥青制作过程需添加一定的添加剂，包括流化剂和渗透剂。掺加流化剂1‰以下，可降低橡胶沥青粘度，确保产量，并方便橡胶沥青的运输、储存和喷洒施工等;掺加1‰以下的渗透剂促进胶粉与沥青的配伍性，使橡胶改性沥青的储存在一定时间内不离析、不沉淀，施工时不需专用的橡胶沥青运输、洒布及拌和设备，降低橡胶改性沥青使用总成本。

韩式橡胶粉改性沥青加工工艺及设备彻底改变了目前中国国内及其它国家橡胶沥青纯高温溶解搅拌的加工工艺方法，以搅拌、剪切、分散相结合，并辅助以化学助剂，利用物理和化学方法，使胶粉和沥青形成稳定的体系，不易产生离析，使橡胶沥青贮存时间长达2个月左右，从而保证了产品在长期贮存情况下的品质稳定性，降低了施工的难度，其成套设备的主要优势为：

（1）工艺先进：首先对基质沥青和改性剂进行强制混合、搅拌，同时加入添加剂以加速反应，最后使用高速剪切机进行剪切，既要保证产品质量又要达到实际生产量。

（2）自动化水平高，操作方便。生产过程由PLC全程自动控制，无论手动或自动，均可全程监控；主要工艺参数设置灵活简便。

（3）设有独立的燃油炉和集束式高效换热系统，加热速度快，保温性能好，有利于胶粉改性沥青的过程反应，对加热温度高精度适时控制。

（4）全球首创方形三联整体式融胀罐，配备原装进口高速剪切机，拌合效率高，先融胀后剪切，提高沥青与胶粉的配伍性，有利于橡胶改性沥青生产过程混合和储存。

（5）配备添加剂加输入系统，包括流化剂、渗透剂等，提高橡胶改性沥青综合性能。

虽然橡胶沥青加工技术目前还是一个不断探索、循序渐进的阶段，这仅是我们在近年的开发、推广过程中点滴体会和不太成熟的经验而已，希望通过本文的发表起到投石问路、抛砖引玉的作用，与业内各位同仁共勉，使橡胶沥青的加工工艺、生产技术更上一层楼，取得更好的效果。



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