橡胶改性沥青的国内外应用及研究现状

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橡胶改性沥青的国内外应用及研究现状

橡胶改性沥青的国内外应用及研究现状
目前 我国修 建高速公 路广泛 采用 S B S 改性沥 青,由 于 S B S 是 石油产品,价 格很高,目前,S B S 的 价 格已经高达 18 0 0 0~2 0 0 0 0 元 / t。然而废旧轮胎胶粉价格相对便 宜。假 设每年修 筑公 路 时,能用10 0万t橡 胶粉改性沥 青替 代10 0 万tSBS改性沥青,就可降低经济成本7亿多元,计算废旧轮 胎橡 胶 沥 青的直 接 经济 效 益,如 果 按 橡 胶 沥 青加 添 2 0 % 橡 胶粉,并以废旧轮胎橡 胶粉3 0 0 0 元 / t 来计 算,每吨 橡 胶 沥青需投 入橡 胶粉费用6 0 0.0 0 元,而基质 沥青是8 0 %的比 例,按 市价以4 8 0 0 元 / t 计,每吨 橡 胶 沥 青需投 入 基 质 沥 青 费用380 0.0 0元,则每吨橡胶沥青总投入费用为4 40 0.0 0 元。我国每年修筑路面大约需要沥青3000万t,以每吨节省 4 0 0 元 来 算,每年只修 筑沥 青路面这一项就节省12亿 元 人 民币,由于改性沥青路面较基质沥青路面道路 使用效果
从20世纪80年代开始,我们国家的公路就进入了高速 发展的阶段,而近些年沥青路面以养护维修方便、开放交 通早、行车舒适性好、经济性好等优点广泛应用在路面施 工中。但沥青混合料的缺点也很明显,主要有冬季易出现 脆裂、沥青混合料的水稳定性较差、沥青混合料的使用年 限较 水泥混 凝 土也 差很多。这些问题,严重 影响了沥 青路 面的使用性能,制约了公路建设的发展。
中的广 泛 应 用,现 如 今 废旧轮 胎 有 7 0 % 被 用于 制 备 橡 胶 沥青,应用于道路建设,仅有30%被储存在垃圾成等待掩 埋。这些废旧轮胎的再利用,有效地解决了环境污染的问 题,同时也节省了道 路 建 设中改性 沥 青的费用。而且橡 胶 改 性 沥 青 也 提 高了沥 青混 合 料 的 低 温 抗 裂 性、高温 稳 定 性、抗疲劳特性,改善了沥青路面的抗老化性和耐久性。 这不仅降低了沥青路面的后期养护维修费用,同时延长了 沥 青路面的 使 用寿 命。基于废旧轮胎 制备成 橡 胶 改性 沥 青路面的这些优点,使得橡胶改性沥青混合料在许多的国 家和地区得到广泛研究和迅速推广。 1.2 橡胶改性沥青在国内的应用情况

沥青改性技术的研究现状与发展趋势

沥青改性技术的研究现状与发展趋势

沥青改性技术的研究现状与发展趋势沥青改性技术旨在利用化学、物理或生物等手段对沥青进行改性,以提高沥青的物理性能和抗老化能力,从而延长路面使用寿命,并解决道路养护和环境污染等问题。

目前,沥青改性技术已成为道路建设和维护领域的重要技术之一,为绿色、环保、可持续发展的交通事业做出了重要贡献。

一、沥青改性技术的研究现状1. 常用的沥青改性技术目前,常用的沥青改性技术主要包括添加剂、改变沥青组成结构、填充物和再生沥青等技术。

其中,添加剂的使用广泛,常用的添加剂主要有聚合物、沥青橡胶和功能性添加剂等。

2. 沥青改性技术的性能评价对沥青改性技术的评价常采用黏度、剪切稳定性、温度敏感性、弹性恢复等指标。

例如,采用动态剪切流变仪可对改性沥青的流变性质进行分析,对改性沥青的抗老化性能采用高温氧化稳定性测试等手段进行评价。

3. 沥青改性技术的应用范围沥青改性技术不仅适用于高速公路、城市道路等各种路面,也适用于飞机跑道、港口码头、停车场等各种道路设施的建设和维护。

二、沥青改性技术的发展趋势1. 环保化、可持续化未来,沥青改性技术将更加重视环保因素,对可回收资源的利用和减少污染物排放进行深入研究。

同时,沥青改性技术也将更加注重可持续发展,推进路面绿色化和智能化。

2. 基于多学科学科的研究模式沥青改性技术的研究要求涉及多学科多领域的知识,如材料科学、交通工程、化学、环境科学等。

未来,沥青改性技术的研究模式将更加基于多学科学科的研究模式,以实现更高效的创新和发展。

3. 交流合作、资源共享不同国家和地区在沥青改性技术研究和应用方面存在差异。

未来,沥青改性技术领域将更加倡导国际交流、合作和资源共享,以促进沥青改性技术的跨国发展和应用。

三、结束语沥青改性技术是道路建设和维护领域的重要技术之一,具有重大的经济、社会和环境效益。

在未来的发展中,我们将更加重视沥青改性技术的环保化和可持续发展,基于多学科学科进行研究模式创新,强化交流合作和资源共享等方面的措施,以推动沥青改性技术更好的发展和应用。

2024年橡胶改性沥青市场分析现状

2024年橡胶改性沥青市场分析现状

2024年橡胶改性沥青市场分析现状1. 概述本文将对橡胶改性沥青市场的现状进行分析,并探讨其相关因素对市场发展的影响。

橡胶改性沥青是一种通过将橡胶粉或橡胶乳液与沥青进行混合处理而得到的复合材料,具有优异的性能和潜在的广泛应用前景。

2. 市场规模根据最新的市场研究报告,橡胶改性沥青市场在过去几年间呈现稳步增长的趋势。

预计未来几年内,市场规模将持续扩大,主要受益于其应用领域的增长。

3. 市场驱动因素橡胶改性沥青在道路建设、防水材料和其他工业应用中具有重要作用。

以下是市场发展的几个主要驱动因素:3.1 道路建设需求的增长道路建设是橡胶改性沥青市场的主要需求驱动因素之一。

随着交通网络的不断扩展和城市化进程的加快,对高性能道路材料的需求不断增加。

橡胶改性沥青具有良好的弹性和耐久性,能够有效提高道路的承载能力和寿命,因此在道路建设领域有广泛的应用前景。

3.2 环保意识的提升随着环保意识的提升,人们对可持续发展和环境友好材料的需求不断增加。

橡胶改性沥青的生产过程中可以利用废旧橡胶,有效解决废胶处理难题,并减少对天然资源的依赖。

这使得橡胶改性沥青在环保方面具备竞争优势,符合可持续发展的要求。

4. 市场挑战虽然橡胶改性沥青市场有着广阔的发展前景,但也面临一些挑战:4.1 技术创新与成本控制橡胶改性沥青的生产过程相对复杂,需要高端技术和设备支撑。

技术创新和成本控制是橡胶改性沥青市场发展的关键因素之一。

在竞争激烈的市场中,提高生产效率和降低生产成本对企业来说是至关重要的。

4.2 市场竞争和替代品的威胁橡胶改性沥青市场竞争激烈,存在很多替代产品。

其中,聚合物改性沥青是主要的竞争对手之一。

聚合物改性沥青具有相似的性能,并且在一些应用领域中具有一定的优势,因此对橡胶改性沥青市场构成了一定的威胁。

5. 市场机会尽管面临一些挑战,但橡胶改性沥青市场仍然有着巨大的发展机会。

5.1 新兴市场的需求增长随着新兴市场经济的快速发展,对道路和交通设施的需求呈现出强劲增长的态势。

2024年橡胶粉改性沥青市场发展现状

2024年橡胶粉改性沥青市场发展现状

2024年橡胶粉改性沥青市场发展现状引言橡胶粉改性沥青是一种将橡胶粉料添加到传统沥青中,通过热混合和机械力作用使其混合均匀的改性沥青产品。

近年来,橡胶粉改性沥青在道路建设、防水工程等领域得到广泛应用。

本文将对2024年橡胶粉改性沥青市场发展现状进行分析和总结。

橡胶粉改性沥青的应用领域橡胶粉改性沥青可以广泛应用于以下领域: - 道路建设:橡胶粉改性沥青可以提高道路的抗裂性、抗水性和耐久性,减少路面噪音,延长道路使用寿命。

- 防水工程:橡胶粉改性沥青可以用于地下室、水池、隧道等防水工程,提高防水效果,增强施工材料的耐候性和耐腐蚀性。

- 人行道和自行车道:橡胶粉改性沥青可以用于人行道和自行车道的建设,提高路面的舒适性和安全性。

橡胶粉改性沥青市场发展趋势随着道路建设规模的扩大和对道路品质要求的提高,橡胶粉改性沥青市场发展迅猛。

以下是橡胶粉改性沥青市场发展的几个趋势:1. 市场规模不断扩大随着橡胶粉改性沥青在道路建设和防水工程中的应用范围不断扩大,市场需求逐渐增长。

根据行业数据显示,橡胶粉改性沥青市场规模在过去几年内呈现出稳定增长的趋势。

2. 技术不断创新为了提高橡胶粉改性沥青的性能和施工效果,相关企业不断进行技术创新。

例如,一些企业研发了能够提高橡胶粉与沥青的相容性和分散性的改性剂,进一步提高了改性沥青的性能。

3. 环保意识增强橡胶粉改性沥青具有回收利用废旧轮胎、减少对天然资源的依赖等环保优势,符合社会环保意识的增强和可持续发展的要求。

在一些地区,相关政府部门提供橡胶粉改性沥青的补贴和支持,进一步推动了市场的发展。

4. 国际市场的拓展橡胶粉改性沥青的成功应用和发展在国际市场上也得到了认可。

一些企业积极开拓国际市场,出口橡胶粉改性沥青产品,增加了行业的竞争力和影响力。

挑战和发展前景尽管橡胶粉改性沥青市场发展前景广阔,但也面临一些挑战。

其中包括原材料的供应不稳定、技术标准的统一以及成本控制等方面的问题。

为了进一步推动市场发展,相关企业和政府部门应加强合作,制定行业标准,推动技术创新,降低生产成本。

橡胶沥青的国内外研究现状

橡胶沥青的国内外研究现状

国外研究现状早在1845年,英国就进行了往沥青中掺加橡胶以改善其性能的尝试,1901 年法国修筑了试验路段,1937年英国在波兰修筑了几段路面,1947年美国也采用合成橡胶粉和胶乳改性修筑路面,日本于1942年开始采用天然橡胶胶乳掺入沥青乳液中。

1952年在东京,1945年北海道,都修筑了这种改性沥青的路段。

以后,天然橡胶、合成橡胶或掺入乳胶的沥青于1960年左右就开始在日本其它地方的路面工程中使用,并且用量剧增。

由此可见,在国外橡胶改性沥青已成为一种发展趋势。

从上世纪六、七十年代以来,美国、瑞典、英国、法国、比利时、澳大利亚、日本、南非、印度等国家先后开展了橡胶沥青和橡胶沥青混凝土的应用研究。

近20年来,美国、加拿大、韩国、日本等国成功的应用胶粉改性沥青修筑高速公路、高等级公路。

美国用废轮胎作为改性剂制造改性沥青用于修筑公路已经有了20年的历史。

1982年~ 1986年间已试验铺筑210多个路段,共1.1万km,这种路面的热稳定性能和防冻性能都比较好,并可以减少维修费用。

美国联邦法院在1991年颁布了在新修筑的沥青路上必须掺用20%的胶粉的立法,极大地促进了废旧胶粉的利用,橡胶粉改性沥青已在美国加州、佛罗里达州、俄亥俄州等广泛使用。

据美国联邦统计局统计,到1997年废胶粉改性沥青已消耗了8000万t废轮胎。

德日耗200t废轮胎用于修筑公路、运动场及机场跑道。

法国、比利时、奥地利在公路建设中亦广泛采用废胶粒、胶粉配料;俄罗斯伏尔加格勒公路交通部门将废轮胎粒用于铺设路面,可有效地预防冬季路面结冰而产生交通事故。

他们的做法是在用沥青铺筑路面后,当沥青尚未干时在上面洒一层废轮胎胶粒。

这样,冬季路面的冰块容易被压碎,车辆行驶就不会因为打滑而发生冲撞事件。

为了减少车辆行驶时的噪音,英国在萨里郡交通繁忙的4条道路上用废轮胎胶粒铺设路面,测定胶粉配料路面与传统配料路面是否坚固耐用,如果结果令人满意,英国柯拉斯将获得这种方法的广泛使用权。

橡胶改性沥青的研究与道路应用研究

橡胶改性沥青的研究与道路应用研究

橡胶改性沥青的研究与道路应用研究海南方成建设工程集团有限公司摘要:橡胶改性沥青是一种通过掺入废橡胶粉来提升沥青性能,橡胶改性沥青结合料在城市道路工程中的应用,有助提升道路的使用寿命,同时也能让道路强度、抗磨损、抗压等性能得到显著提升。

本文简要阐述了橡胶改性沥青的发展与应用现状,分析了橡胶改性沥青应用在城市道路工程中的技术要点,以供参考。

关键词:橡胶改性沥青;道路工程;应用引言:随着汽车工业的飞速发展,汽车已成为城市中最常见的交通工具,汽车数量的增加也让废旧轮胎的数量在不断增加,如何处理废旧轮胎也成为了治理生态环境需要关注的问题之一。

橡胶改性沥青技术的应用,可以让废旧轮胎得到有效的利用,由于废旧轮胎中主要成分就是硫化橡胶,将这些硫化橡胶通过特殊工艺处理加工成橡胶颗粒,再将其加入到沥青之中制备成沥青结合料,最终获得的沥青结合料在弹性、伸缩性、耐低温等性能上就有更好的表现,将其应用在城市道路工程之中,就能让城市的沥青路面质量得到显著提升。

1.橡胶改性沥青的发展与应用1.橡胶改性沥青制备技术的发展橡胶沥青制备技术的专利最早在19世纪40年代的英国注册,该制备工艺经过不断的改进、调整,在上世纪70年代橡胶沥青制备技术已经基本成型并提出了材料性能更好的橡胶改性沥青制备技术。

进入21世纪后,橡胶改性沥青技术已经广泛应用到了道路、公路工程之中,同时针对橡胶改性沥青制备技术也提出了相应的评价参数标准,主要用于评价橡胶改性沥青材料的相位角差值剪切敏感性、黏度剪切敏感性等性能参数。

而我国对橡胶改性沥青制备技术的研究始于上世纪70年代,主要研究方向是在公路、道路中的应用研究,通过橡胶改性沥青在公路、道路工程施工中的应用来达到改善路面环境的目的。

在我国,首次对橡胶改性沥青的实际应用是在2001年某钢桥桥面施工之中,施工中使用了添加有30%橡胶粉的橡胶改性沥青结合料作为道路沥青路面的主要材料,竣工后经过4年的超重交通考验,获得了较好的使用效果,经过检测道路的各项性能指标都保持着较好的水平。

橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理

橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理橡胶沥青是一种特殊的沥青材料,由橡胶粉末与沥青混合而成,具有较好的弹性和耐久性,广泛应用于路面和防水工程中。

在中国,橡胶沥青的发展逐渐受到重视,并取得了一系列的技术突破和应用成果。

橡胶沥青的技术特点主要有以下几点:首先,橡胶沥青具有较好的弹性和韧性,能够有效地抵抗车辆的压力和运动引起的变形,降低路面的沉陷和碎裂,提高路面的承载能力和耐久性。

相比传统的沥青路面,橡胶沥青的弹性模量高、抗断裂性好,能够大大延长路面的使用寿命。

其次,橡胶沥青具有较好的耐老化性和耐久性。

橡胶颗粒的添加能够有效抑制沥青的老化和氧化,使其在长期使用中保持较好的性能。

橡胶沥青的使用寿命可比传统沥青增加50%以上。

再次,橡胶沥青具有较好的耐水性和耐高温性。

橡胶颗粒的添加能够使沥青材料具有较好的防水性能,降低水分对路面的侵蚀。

同时,在高温环境下,橡胶沥青能够保持较好的稳定性和流动性,不易软化和变形。

最后,橡胶沥青具有较好的环保性能。

由于橡胶颗粒的添加,橡胶沥青能够有效地回收利用废旧橡胶,并减少对环境的污染。

同时,橡胶沥青在使用和施工过程中不会释放有害气体,符合环境保护的要求。

橡胶沥青的原理主要是利用橡胶颗粒的弹性和柔性。

橡胶颗粒能够填充沥青材料的孔隙,形成一种三维网状结构。

当车辆经过路面时,橡胶颗粒能够吸收和分散车辆的压力,并恢复到原始形态,从而降低路面的压力和变形。

此外,橡胶颗粒还能够随着温度的升高而膨胀,填充沥青材料中的裂缝和孔隙,提高路面的密实度和防水性能。

目前,中国在橡胶沥青的研发和应用方面取得了一定的成果。

一方面,我国建立了一批橡胶沥青生产企业和研发机构,积极开展橡胶沥青的生产与应用研究。

另一方面,橡胶沥青也得到了一些重大工程的应用,如京沪高速公路、深圳西部快速干道等。

橡胶沥青在提高路面性能、延长使用寿命和节约能源方面取得了一定的效果。

总之,橡胶沥青在中国的发展逐渐兴起,取得了一系列的技术突破和应用成果。

浅谈废旧轮胎橡胶粉改性沥青的应用现状

浅谈废旧轮胎橡胶粉改性沥青的应用现状本文主要从废旧轮胎橡胶粉利用的现状和必然性进行了评述,分析了废旧轮胎橡胶粉改性沥青的改性机理以及主要路用性能,总结废旧轮胎橡胶粉改性沥青存在和注意的问题,论述其良好的发展前景。

标签:橡胶粉;改性沥青1、废旧轮胎橡胶粉的利用现状废旧轮胎是国际公认的影响环境而必须处理的固体废弃物,随着汽车工业的发展,我国废旧轮胎的产出量近几年急剧增长,到2005年,我国报废的轮胎就达到1亿多条,每年产生的废胶量超过200万吨。

预计到2010年,我国的汽车保有量将达到7000万辆,废旧轮胎的产生量也将达到2亿条。

废旧轮胎具有很强的抗热、抗机械性,将它埋在土地里,100年也不会分解腐烂,若长期露天存放,不仅占用土地,而且会产生大量有毒有害气体,严重污染生存环境,危害人民身体健康。

我国在20世纪80年代开始研制废旧轮胎橡胶粉改性沥青,目前,我国的常温胶粉工业化生产技术已处于国际领先地位,通过此法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒,胶粉无须脱硫,所以生产过程中耗费能源少,不排放废水、废气污染环境。

随着废旧轮胎胶粉加工工艺的改善,精细废胶粉的生产成本不断降低,并且对废胶粉改性沥青从特征机理到开发应用均做了大量工作,高等级公路沥青的开发生产已获得重大突破,废旧轮胎胶粉在公路工程中的应用研究已全面开展[1]。

2、废旧轮胎橡胶粉的改性机理分析橡胶粉的掺入不仅能提高沥青的软化点、高低温性能、抗老化性能,改善低温下的流动性,降低针入度,提高延度(尤其是低温下的延度),而且使沥青的弹性性能也有不同程度的改善。

其改性机理如下:(1)废旧轮胎橡胶粉中各组分对沥青性能的影响。

一般废轮胎橡胶粉中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺、碳黑、抗老化剂等组成成分,对改善沥青混凝土的品质都十分有益。

(2)废旧轮胎橡胶粉交联结构对沥青性能的影响。

废旧轮胎橡胶粉的来源为废旧轮胎,它是已经硫化(交联)的橡胶,具有空间网状结构,虽经机械粉碎成粉末状,但是其粒子的微观结构仍保持空间网状结构,交联点之间保持着较长的柔性链段、橡胶粉的部分交联段与沥青基质胶团均匀地分布在沥青油中,形成了一个稳定的不易产生分离的相容体系,与橡胶S.P值相近的油蜡组分,会缓慢的扩散浸入橡胶链段的空隙中,使橡胶分子链段松动,脱离以至混溶[2]。

橡胶改性沥青混合料性能及应用研究

橡胶改性沥青混合料性能及应用研究【摘要】本文研究了橡胶改性沥青混合料的性能及应用。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在首先阐述了橡胶改性沥青的制备方法,然后对其性能进行测试和分析,接着探讨了混合料的应用研究以及在道路工程中的应用情况。

最后对橡胶改性沥青混合料的未来发展方向进行了展望。

结论部分总结了橡胶改性沥青混合料具有优越性能,在道路工程中有广泛应用前景,并指出本研究对橡胶改性沥青混合料的应用和发展有一定的指导意义。

通过本研究,可以更好地了解橡胶改性沥青混合料的特性和优势,为未来道路工程建设提供支持和指导。

【关键词】橡胶改性沥青混合料、性能、应用研究、道路工程、制备方法、测试分析、发展方向、优越性能、广泛应用、指导意义。

1. 引言1.1 研究背景橡胶改性沥青混合料是通过将废旧橡胶粉末与沥青进行混合,通过热稳定处理获得的一种新型路面材料。

橡胶的加入可以有效改善沥青的性能,提高路面耐久性和减少裂缝的生成,同时还可以回收利用废旧橡胶资源,达到环保的效果。

目前,国内外关于橡胶改性沥青混合料的研究还处于起步阶段,对其性能、制备技术和应用仍有待进一步探讨。

本研究旨在深入分析橡胶改性沥青混合料的性能及应用,为其在道路工程中的推广和应用提供科学依据,促进该新型路面材料的发展和应用。

1.2 研究目的研究目的是通过对橡胶改性沥青混合料性能及应用进行深入研究,探讨其在道路工程中的可行性和优越性,为提高道路建设质量和降低维护成本提供科学依据。

具体包括以下几个方面的研究目的:1. 研究橡胶改性沥青混合料的制备方法,探讨不同改性方法对混合料性能的影响,为制备高性能的沥青混合料提供技术支持。

2. 分析橡胶改性沥青混合料的性能特点,包括抗裂性、抗老化性、耐磨性等指标,为评价混合料的优劣提供参考。

3. 研究橡胶改性沥青混合料在道路工程中的应用情况,探讨其在不同气候和交通量条件下的性能表现,为其在实际工程中的应用提供技术支持。

2023年橡胶粉改性沥青行业市场分析现状

2023年橡胶粉改性沥青行业市场分析现状橡胶粉改性沥青是一种将废旧轮胎橡胶粉与沥青混合而成的新型道路材料。

橡胶粉改性沥青具有很强的抗老化、耐水性、耐久性和柔韧性,被广泛应用于道路建设和维护中。

以下是对橡胶粉改性沥青行业市场分析现状的1500字综述:橡胶粉改性沥青行业市场分析现状橡胶粉改性沥青行业近年来得到了快速发展,市场需求不断增长。

在道路建设和维护中,橡胶粉改性沥青被广泛应用于高速公路、城市道路、机场跑道等工程。

橡胶粉改性沥青具有优良的性能,能够提高道路的抗裂、耐久性和降低噪音,因此受到了市场的欢迎。

同时,随着环保意识的不断提高,橡胶粉改性沥青还得到了政府政策的支持,推动了市场的发展。

目前,橡胶粉改性沥青行业市场存在一些主要问题和挑战。

首先,生产工艺和设备水平的不断提高,使得橡胶粉改性沥青的生产成本不断下降,但由于橡胶粉的回收和处理仍存在一定的困难和成本,导致橡胶粉改性沥青的价格相对较高,限制了市场的规模。

其次,由于橡胶粉改性沥青的应用范围相对局限,目前主要应用于重载交通道路,如高速公路、机场跑道等,而在城市道路等轻载交通道路的应用仍较少。

再次,橡胶粉改性沥青的技术和标准尚不完善,缺乏统一的标准和规范,导致产品的质量不稳定,影响市场竞争力。

然而,随着社会经济的发展和城市化进程的加快,对道路建设和维护的需求将不断增长,这将为橡胶粉改性沥青行业提供广阔的市场空间。

橡胶粉改性沥青具有优良的性能,能够有效地提高道路的使用寿命和安全性能,满足不同道路等级的要求。

特别是在环保和节能方面,橡胶粉改性沥青具有显著的优势,能够有效利用废旧轮胎资源,减少对天然资源的依赖,降低对环境的影响,符合可持续发展的要求。

为了进一步发展橡胶粉改性沥青行业,促进市场的健康发展,需要加强技术创新和标准制定。

通过适当的技术改进和工艺优化,降低橡胶粉的回收和处理成本,提高产品的竞争力。

同时,需要建立健全的技术标准和质量控制体系,加强对产品质量的监管,提高市场的信誉度和消费者的满意度。

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橡胶改性沥青的国内外应用及研究现状
作者:陈爽
来源:《科技资讯》2018年第17期
摘要:应用废旧轮胎制备橡胶粉,再将制备好的橡胶粉应用在沥青混合料中,改善沥青混合料的路用性能。

对于废旧轮胎的再利用,有利于解决环境污染和废物再利用问题,在国内外引起广泛关注。

其不仅可以解决废旧轮胎废弃问题,还可解决改性沥青造价高问题,同时有效提高沥青混合料的各方面性能,目前国内外研究及应用得到广泛重视。

关键词:改性沥青橡胶粉废旧轮胎再利用
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)06(b)-0050-02
从20世纪80年代开始,我们国家的公路就进入了高速发展的阶段,而近些年沥青路面以养护维修方便、开放交通早、行车舒适性好、经济性好等优点广泛应用在路面施工中。

但沥青混合料的缺点也很明显,主要有冬季易出现脆裂、沥青混合料的水稳定性较差、沥青混合料的使用年限较水泥混凝土也差很多。

这些问题,严重影响了沥青路面的使用性能,制约了公路建设的发展。

对于提高沥青混合料,应主要从沥青混合料的材料、路面的结构、施工工艺上着手。

本文主要从改性沥青着手,通过在沥青中加入轮胎橡胶粉,在特定的拌和温度、拌和时间、拌和速度情况下,制备改性沥青。

将废旧轮胎制成橡胶粉掺加到基质沥青中,可以有效地提高沥青的高低温性能和抗老化性能,并且对废旧轮胎实施了资源再利用,最大程度地发挥废旧轮胎橡胶的作用。

1 橡胶改性沥青的国内外应用
1.1 橡胶改性沥青在国外的应用情况
橡胶沥青较基质沥青添加到混合料中,明显改善了沥青混合料的高温稳定性、低温脆裂性能、抗疲劳特性、老化特性及水稳定性。

将废旧橡胶粉添加到沥青中,主要改善了沥青混合料的以下性能:(1)有利于提高沥青的粘性。

(2)大量实验表明,橡胶改性沥青的低温模量仅仅是基质沥青的50%,在低温情况下,橡胶沥青的低温断裂变形较基质沥青小大约4倍左右,这可以看出橡胶沥青大大改善了沥青混合料的低温稳定性。

(3)通过加入橡胶,改性沥青的抗老化性能、高温稳定性、抗疲劳特性及抗氧化性能明显提高。

(4)经大量数据表明,橡胶沥青混合料的水稳定性较基质沥青混合料要好很多,主要通过冻融劈裂强度比、残留稳定度等性能要求。

近些年,由于汽车行业的迅速崛起,废旧轮胎的产生成为了亟待解决的问题,美国和欧洲每年都会产生大量的废旧轮胎,这些废旧轮胎会带来严重的环保问题,特别是对大气污染和土污染。

据不完全统计,每年新增的轮胎仅在加州一地就达到3500万条,这些轮胎在得到足够的重视前所有的废旧轮胎都堆积在垃圾场中等待掩埋。

随着橡胶在沥青混合料中的广泛应用,现如今废旧轮胎有70%被用于制备橡胶沥青,应用于道路建设,仅有30%被储存在垃圾成等待掩埋。

这些废旧轮胎的再利用,有效地解决了环境污染的问题,同时也节省了道路建设中改性沥青的费用。

而且橡胶改性沥青也提高了沥青混合料的低温抗裂性、高温稳定性、抗疲劳特性,改善了沥青路面的抗老化性和耐久性。

这不仅降低了沥青路面的后期养护维修费用,同时延长了沥青路面的使用寿命。

基于废旧轮胎制备成橡胶改性沥青路面的这些优点,使得橡胶改性沥青混合料在许多的国家和地区得到广泛研究和迅速推广。

1.2 橡胶改性沥青在国内的应用情况
根据有关资料显示,随着我国汽车的迅速发展,我国每年的废旧轮胎淘汰量每年以10%以上的速度持续增长。

据不完全统计,从2010年至今,我国每年废旧轮胎的淘汰量已经超过2亿条,已经位居世界第一。

我国每年公路建设增加超过12万km,如果能在基质沥青中加入废旧轮胎胶粉对沥青进行改性,一般在沥青中加入20%的胶粉,每年可以消耗掉的胶粉大约45万~60万t,假设轮胎每条8kg,废旧轮胎出粉率约70%计算,每年可以处理废汽车轮胎1亿~1.2亿条,这对于我国废旧轮胎的回收再利用及环境保护起到了至关重要的作用。

目前我国修建高速公路广泛采用SBS改性沥青,由于SBS是石油产品,价格很高,目前,SBS的价格已经高达18000~20000元/t。

然而废旧轮胎胶粉价格相对便宜。

假设每年修筑公路时,能用100万t橡胶粉改性沥青替代100万tSBS改性沥青,就可降低经济成本7亿多元,计算废旧轮胎橡胶沥青的直接经济效益,如果按橡胶沥青加添20%橡胶粉,并以废旧轮胎橡胶粉3000元/t来计算,每吨橡胶沥青需投入橡胶粉费用600.00元,而基质沥青是80%的比例,按市价以4800元/t计,每吨橡胶沥青需投入基质沥青费用3800.00元,则每吨橡胶沥青总投入费用为4400.00元。

我国每年修筑路面大约需要沥青3000万t,以每吨节省400元来算,每年只修筑沥青路面这一项就节省12亿元人民币,由于改性沥青路面较基质沥青路面道路使用效果好,所以在后期养护费用上还可节省很多费用。

2 橡胶改性沥青的研究情况
沥青路面在世界范围内广泛应用已经有80年的历史了,从20世纪六七十年代开始,改性沥青的研究就广泛在美国、澳大利亚、英国、瑞典、法国、日本、印度、比利时、南非等国家展开,橡胶沥青更是受到各国专家的重视。

有些国家通过立法,促进技术推广,有效地促进了废旧轮胎橡胶粉在沥青公路建设中的应用。

从世界各国的应用情况上看,橡胶粉应用于沥青公路,其技术领域主要有橡胶沥青、橡胶粉改性沥青混凝土、橡胶粉改性乳化沥青3种形式。

在正在加热到一定程度的基质沥青混合料中喷入2%~3%的橡胶粉,再将拌入橡胶粉的沥青混合料继续加热搅拌20min后即成为胶粉改性沥青混凝土,该种方法称为干拌法;将基质沥青中加入其质量20%的橡胶粉,在特定温度下将其搅拌45min使沥青和胶粉充分溶胀,形成改性沥青,再将改性沥青加入混合料中的方法称为湿拌法。

不论是干拌还是湿拌,橡胶沥青是否能充分发挥优良的路用性能的关键技术是橡胶粉与沥青是否能拌和均匀,充分溶胀、性能稳定,不发生离析、沉淀现象。

CordonAirey[1]等人对橡胶沥青加工前后的组分变化状态进行了认真研究,发现橡胶粉加入后对沥青的作用既有物理作用又有化学作用,在反应过程中沥青质的含量有显著增加,尤其对于软沥青其沥青质最多增加了一倍以上。

橡胶沥青的流变性是荷载与响应的函数,与温度、时间和频率有关[2]。

1960年Charles McDonald在美国第一次将橡胶粉改性沥青应用于路面面层,并进行了大量的现场测试和路面实验研究。

结果表明,橡胶粉沥青可以有效提高沥青混合料的抗车辙、疲劳和温度裂缝的性能[3]。

我国沥青路面的使用相对较晚,但近几年对于橡胶改性沥青的研究也越来越广泛,近些年大量的研究人员对其进行广泛研究,交通运输部公路科学研究院汪水银等人系统地研究了废胎胶粉沥青的改性机理;西安公路研究院弥海晨等人做了橡胶沥青结合料对混合料高温抗车辙性能的影响等,都取得了较好的成果。

废旧轮胎橡胶粉改性沥青混合料可以很好的改善混合料的低温开裂性能、高温稳定性、水稳定性及抗老化性能,其经济效益也十分可观。

参考文献
[1] 李廷刚,李金钟,李伟.橡胶沥青微观机理研究及其公路工程应用[J].公路交通科技,2011,28(1):25-30.
[2] Ruth,B.E.and Roque,R.Crumb Rubber Modifier(CRM)in asphalt
pavements[A].Proceedings of the Transportation Congress[C].1995:768-785.
[3] 陈子建.橡胶沥青低温性能研究[J].公路,2010,6(6):185-187.。

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