发布于：2015-06-29 18:30:29
来自：道路桥梁/道路工程
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引言
近年来，随着交通量的迅速增加，车辆大型化、超载严重，沥青混凝土路面面临严峻考验。使用普通沥青铺设的路面易产生严重车辙、开裂、坑槽等早期破坏。沥青的最大缺点是温度敏感性大、高温流淌、低温发脆，不能适应高等级公路的要求。另外地表水通过裂缝渗透到道路基层和路基上，遇冬季气温下降或夜间变冷冻结膨胀，使裂缝增大，致使路面出现早期破损。为此，工程技术人员试图通过改性的方法克服沥青的上述不足，橡胶沥青就是其中的一种。
1橡胶改性沥青的含义
将废旧橡胶加工成粉状与沥青混合使普通沥青的性能得到改善称为橡胶改性沥青。橡胶改性沥青的生产方法从工艺上可分为湿法和干法两大类。干法是将废胶粉直接喷入拌和锅中拌和；而湿法是将胶粉先在160℃~180℃的热沥青中混合，在高温条件下制备，得到混合物。
2 橡胶沥青生产工艺研究
2.1"干法"生产工艺
"干法"为将胶粉直接添加到正在搅拌的拌和楼中，生产胶粉改性沥青混合料，拌和工艺与常规混合料基本相同，无需专用的设备，但是拌和温度比普通的拌和温度要高一些。由于拌和时间较短，橡胶与沥青之间只能产生较少的反应，这种较少的反应不能使旧轮胎中所含的橡胶烃、紫外线抑制剂、抗氧化剂等改性成分释放出来，胶粉也难以发生充分的熔胀作用，因此，所生产的混合料性能不及"湿法"橡胶沥青。目前"干法"生产的沥青混合料一般摊铺在路面的中下面层或更低的层位，而较少摊铺在表面层。
2.2"湿法"生产工艺
"湿法"工艺应用最为广泛。目前国外应用的橡胶沥青大部分是采用"湿法"生产，国内近年来也主要针对这种工艺进行研究。主要包括将橡胶粉添加到较高温度（176℃~226℃）的基质沥青中，经过高速剪切后，泵送到反应罐中保持一定的温度（150℃~218℃），经过一定时间的反应制成（一般为45min~60min）。
3 橡胶改性沥青主要路用性能
3.1粘度、软化点提高
粘度的提高，不仅能加强沥青与集料的粘结，更主要是能提高沥青混凝土路面高温抗车辙变形能力。
软化点是反映沥青材料热稳定性的指标之一，软化点高说明沥青材料的热稳定性好，试验表明，普通沥青经橡胶粉改性后，软化点不低于60℃，粘度大于3Pa·s,较普通沥青有大幅度提高。
3.2抗老化性能改善
由于橡胶粉与沥青发生的主要是物理反应（同时伴有部分化学反应），因此橡胶沥青成品中存在着一定数量的橡胶粉颗粒，这些颗粒可以吸附和吸收一定量的沥青，从而使橡胶沥青混合料中的结合料含量提高，且轮胎橡胶中本身含有抗氧化剂，由旋转薄膜烘箱试验表明，可以有效提高橡胶沥青混凝土的抗老化能力。
3.3抗车辙性能改善
橡胶粉的加入，能够明显地增加沥青的粘度，从而非常明显地提高沥青抗高温变形的能力。相较于基质沥青，60℃旋转粘度提高约6倍，针入度降低约20%,软化点提高10℃。SHRP仪器动态剪切蠕变仪的试验结果表明：高温分级橡胶沥青比基质沥青高12℃。沥青路面分析仪（APA）的车辙试验结果表明：橡胶沥青混合料较基质沥青混合料车辙明显减少。
3.4优异的低温性能
低温性能包括低温脆性和低温抗裂性能两个方面。由于硫化胶本身的低温柔性要超过其他改性剂，所以橡胶沥青的低温柔性和抗裂能力都是非常突出的。弯曲梁流变仪（BBR）试验结果表明：橡胶沥青低温模量降低近1倍。从直接抗拉试验（DT）来看，橡胶沥青的断裂变形是基质沥青的4倍，比SBS改性沥青高50%.
3.5抗老化和耐疲劳性能
老化的物理因素有热、光、电、高能辐射和机械应力作用。化学因素有氧、臭氧和其他化学介质（水、酸、碱、盐雾等）。在制作轮胎的配方中，增加了大量的防老化剂，包括抗氧化剂（抗氧化剂的作用就是要抑制甚至终止游离基形成和积累过程）、热稳定剂、变价金属抑制剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂，以及对光屏蔽非常有效的碳黑填充剂等。而橡胶沥青中含有大量的轮胎橡胶粉，所以其相应的抗老化能力也得到了很大的提高，这是一般改性沥青做不到的。
沥青混合料的疲劳主要有两种类型，一种是温度循环或者荷载造成的材料的拉疲劳破坏，另一种是反射裂缝造成的纯剪切疲劳破坏。这两种破坏均主要发生在沥青混合料呈现脆性特征的时间段，比如低温季节、气候更替季节，而材料老化变脆后，疲劳可能发生的时间段还更长。轮胎橡胶宽广的弹性温度工作区间，以及橡胶沥青的高橡胶粉体积含量，决定了橡胶沥青混合料是一种性能突出的柔性路面材料，拥有优异的耐疲劳和抗反射裂缝能力。
3.6抗水损坏能力
残留稳定度、冻融劈裂强度比、冻融APA比等指标都表明，橡胶沥青混合料的抗水损坏性能达到了改性沥青的要求，比普通沥青有明显改善，完全可以防止翻浆、坑槽等水损坏病害的产生。
3.7降低道路行车的噪声
利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性，将橡胶沥青应用于路面，可使路面行车噪声降低3dB~6dB,相当于减少80%的行车量或节省一道3m高的隔音墙。
3.8节约资源
由于以上的橡胶沥青的综合因素，使得具有同样路面结构厚度的橡胶沥青路面比普通沥青路面可延长3~5年的使用寿命，如果是同样的道路设计使用寿命年限，则橡胶沥青路面厚度至少可减薄1/2,同样可节约大量的建设费用，同时还可缩短施工工期。
4 橡胶沥青的应用
4.1橡胶沥青应力吸收层
把橡胶沥青在高温状态下洒布在清洁后的路面上，然后撒铺单一粒径碎石，经胶轮碾压后成形。主要作用为应力吸收、抗反射裂缝、防水及粘接等。
4.2橡胶沥青路面层
把橡胶沥青注入到沥青搅拌站中，按设计比例与碎石、沙粒等拌和，然后摊铺到路面，经碾压后形成橡胶沥青路面。
5 结论
橡胶沥青应用于道路工程建设中，不仅能够解决废旧轮胎带来的社会问题，是一个社会公益性明显的环保项目，而且对于公路建设来说，还可以节约大量建设投资，为解决当前路面存在的一些问题找到合理的技术途径，为道路使用者提供一条耐久、平整、舒适、安静的环保优质路面，具有良好的推广应用前景。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳