废橡胶轮胎粉在改性沥青中的应用
废旧轮胎橡胶改性沥青路面应用及施工工艺
废旧轮胎橡胶改性沥青路面应用及施工工艺摘要：随着汽车工业的快速发展，我们面临着废旧轮胎的处理的问题，把废旧轮胎应用于路面工程大家越来越得到大家的关注。
SBR改性沥青的经济成本高于橡胶沥青，在路面实际工程中应用废旧轮胎能够保环境，变废为宝，使噪音得到降低，有可观的经济、环保和社会效益。
关键词：橡胶粉沥青；路面应用；施工工艺；质量控制废旧轮胎属于工业固体废料，极难分解，危害生态环境。
而将废旧轮胎磨细成胶粉用于沥青改性，不仅可改善浙青的高、低温性能，还可以回收利用废旧轮胎，减少固体废弃物的污染。
橡胶沥青混合料有许多优良的性能，它具有轻质、弹性减震、降噪隔音、延性好、韧性强等优点，具有很好的应用前景。
一、废旧轮胎粉改性沥青的改性机理（一）沥青胶体结构变化改性纪奎江等认胶粉的添加，会使沥青的油蜡组分缓慢地扩散进入橡胶分子链段的空隙中，胶粉会松动、脱离以至混容，形成稳定的不易产生分离的相容体系，促使沥青胶体结构向溶凝胶型结构发育，导致感温性下降，其他性能也得到改善。
（二）胶粉颗粒体积溶胀改性Nahass N C等认为：胶粉加人沥青后不发生化学反应，只是被沥青所溶胀的胶粉分散在沥青中。
随着胶粉掺量增加，当溶胀的胶粉形成相互贯通的网络时，沥青的软化点会急剧上升，沥青会由低温脆性向弹性转变。
随着胶粉掺量继续增加，当沥青成为非连续相分布在连续的橡胶相中时，软化点的升高变缓。
影响胶粉在沥青中溶胀的因素主要是胶粉的种类和粒径。
（三）胶粉颗粒降解改性郭朝阳等认为：在熔胀过程中，还伴随有橡胶颗粒的脱硫和橡胶分子的降解过程。
在高温搅拌条件下，胶粉溶胀时，网状大分子结构亦会被氧化解聚，变成大量的小体型网状结构和少量链状物，使得塑性和钻性增加，同时也失去部分弹性。
（四）胶粉颗粒增强作用改性郭朝阳等认为：废旧轮胎粉改性沥青中，常温及常温以下时，胶粉模量相对沥青模量较低，胶粉与沥青应变不同步，主裂纹前端应力场发生变化，易使主裂纹偏转。
废旧橡胶粉改性沥青混合料路用性能研究
橡胶粉掺量 0
10%
表2 不同橡胶掺量改性沥青性能
针入度
延度
软化点
61mm
55cm
63℃
53mm
33cm
84℃
粘度 1.0Pa·s 1.5Pa·s
2. 橡胶粉沥青混合料路用性能
102
技术应用
检测项目 密度（15℃）
溶解度 闪点
针入度（25℃，100g，5s） 针入度指数PI 软化点
贮存稳定性48h软化点差 运动粘度135℃（Pa.s）
表3 橡胶粉改性沥青混合料路用性能
高温性能 变形1
变形2
破坏应变
冻融劈裂试验残留强度比
7.8(mm)
8.1(mm)
3420 με
84.0%
1.5(mm)
1.4(mm)
3364 με
93.7%
检测数据 1.021 100.27 271 63 0.034 63 2.2 1.2 54
残留稳定度 90.2% 95.1%
夏季温度较高，沥青会相对变软，加之行车荷载的作 用下，路面易产生高温变形，产生推移等病害。为保证行 车安全，有必要对橡胶沥青路面的高温性能进行研究。目 前，国内外多采用车辙实验来反映沥青混合料的高温特性。 试验结果如表 3 所示。
（1）高温性能 动稳定度是研究车辙变形的指标，是指沥青混合料在 高温条件下 ( 试验温度一般是具有代表性的 60℃ ) 混合料 每产生 1mm 变形时 , 所承受标准轴载的行走次数。动稳 定度由表 3 可知，基质沥青的变形较大，在 7.8~8.1mm 之间，而加入橡胶粉后，沥青混合料的变形显著降低，在 1.4~1.5mm。动稳定度方面，掺加橡胶粉后，沥青混合 料 的 动 稳 定 度 由 1210 次 /mm 增 加 至 了 6330 次 /mm， 提高了 5.3 倍。综上所述，掺加橡胶粉能很好地增强沥青 混合料在较高温度下抵抗变形的能力。 （2）低温性能 冬季气温较低，沥青路面会产生开裂现象，良好的低 温性能可以减少路面的裂缝，确保道路的正常使用，因 此有必要对橡胶沥青混合料的低温性能进行研究。由表 3 可知，掺加橡胶后，改性沥青混合料的破坏应变值与基质 沥青相比若有下降，但差别不大，均满足技术指标。其中 基质沥青的破坏应变值为 3420 με ，而橡胶沥青混合料的 破坏应变值 3664 με 。由于低温性能的机理与其他路用性 能有所差异，因此橡胶沥青混合料的低温性能有待进一步 研究。 （3）水稳定性
李正中-废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述(现代路面材料课程论文)
废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述（现代路面材料课程论文）李正中200920166001土木工程学院道路与铁道工程专业2010年6月废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述本报告关于轮胎胶粉改性沥青应用技术内容综述涉及改性机理定性分析、性能评价指标适应性分析、性能影响因素试验研究及室内制备工艺优化等方面，所述及内容来自天津市市政公路管理局2007年科研立项项目《废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究》相关研究成果，该课题研究成果于2010年4月经天津市高新技术成果转化中心鉴定为国际先进水平。
1 胶粉沥青改性机理定性分析本部分主要通过对废轮胎胶粉和普通沥青两种材料的化学成分及组成结构进行分析，基于界面理论和溶解度理论，采用四组分分析试验、扫描电镜试验及红外光谱试验等先进测试手段，深入研究废轮胎胶粉和普通沥青的混溶体系，对其改性作用机理进行定性分析和总结。
废轮胎胶粉和沥青都属于惰性较强的高分子材料，自身有较好的粘结结构，一般条件下特别稳定。
从微观结构来讲，胶粉是由被破坏的空间网络而形成的网络端所组成，其表面呈不规则的毛刺状且布满微观裂纹；基质沥青是由饱和分、芳香分、胶质和沥青质组成的溶胶型胶体结构，沥青质由胶质包裹悬浮于饱和分和芳香分中，相对较为稳定。
因此，要想把胶粉与沥青拌和均匀并形成性质稳定的整体并不容易，胶粉在沥青中存在形式的均匀性和稳定性将直接决定混溶体系的性质。
基于室内试验结果，可以对胶粉沥青的混溶体系得出如下定性结论：①废轮胎胶粉颗粒掺入基质沥青后，使沥青组分发生迁移，主要体现为轻组分含量相对减少，从而导致使沥青胶体结构向溶凝胶型结构发育；②废轮胎胶粉颗粒掺入基质沥青后，吸收沥青轻质组分而发生明显的熔胀作用并相互粘聚，同时在胶粉颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜，而且随着反应时间的增加，胶粉颗粒熔胀程度越大，粘聚越明显，表面越光滑；③废轮胎胶粉颗粒对基质沥青的改性过程中既有物理作用，也会发生一定的化学作用，但两者混溶以物理填充作用为主；④废轮胎胶粉颗粒在混溶体系中独立存在，需要通过高温下充分反应后形成相对的稳定状态，并不能形成类似于SBS高速剪切后的橡胶加劲网络结构。
废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究
废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究引言：随着现代社会的快速发展和工业化进程的加快，废轮胎的处理成为一个世界性的难题。
由于废轮胎的废弃问题对环境和人类健康都存在一定的威胁，研究废轮胎的再利用成为当今世界的热点问题之一。
废轮胎胶粉的改性沥青和橡胶沥青是目前广泛采用的废轮胎再利用方式之一，其在道路施工中具有的优异性能和环境效益受到了广泛关注。
本文将重点探讨废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术的研究与应用。
一、废轮胎胶粉改性沥青的特点及改性方法废轮胎胶粉改性沥青是将废轮胎胶粉与常规沥青进行混合，在一定的温度和条件下，通过物理或化学方法使其发生变化，以提高其性能和功能。
废轮胎胶粉改性沥青具有独特的特点，如高粘结性、耐老化性、抗裂性和耐疲劳性等。
常用的改性方法包括热改性、添加剂改性和胶粉改性等。
其中，热改性是通过将废轮胎胶粉与沥青共同加热，使其发生化学反应，进而提高沥青的性能；添加剂改性则是通过添加一定的改性剂，改善沥青的性能。
二、橡胶沥青的特点及改性方法橡胶沥青是一种将橡胶粉与沥青相结合的材料，其具有较高的弹性和延展性，能够有效降低路面噪音和提高抗滑性能。
橡胶沥青的改性方法主要包括热改性和胶粉改性两种。
热改性采用高温加热将橡胶粉与沥青进行混合，使其发生化学反应，从而提高橡胶沥青的性能；胶粉改性则是将橡胶粉与沥青进行机械混合或溶剂浸渍，使其充分融合，以增加橡胶沥青的粘接性和耐久性。
三、废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术研究废轮胎胶粉改性沥青与橡胶沥青的混合改性技术是将废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青进行混合使用的一种新型改性方法。
通过将两种改性沥青进行混合，可以综合发挥它们各自的优点，提高道路材料的性能。
混合改性技术的研究内容主要包括混合比例的确定、混合工艺的优化以及改性效果的评价等方面。
混合比例的确定是混合改性技术中的关键一步。
合理确定废轮胎胶粉改性沥青和橡胶沥青的配比，可以最大限度地发挥两者的优点。
废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用
废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用近年来，废旧轮胎处理已经成为全球环保议程的重要内容之一、废旧轮胎不仅占据大量的储存空间，还会对环境产生严重影响。
然而，废旧轮胎橡胶粉的应用在改善环境和提高道路性能方面具有巨大潜力。
在沥青路面中使用废旧轮胎橡胶粉可以提高路面的抗裂性能、降低噪音和提高耐久性。
本文将探讨废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用。
首先，废旧轮胎橡胶粉可以提高沥青路面的抗裂性能。
由于橡胶粉的高韧性和弹性，将它加入沥青混合料中可以有效改善路面的抗裂性能。
研究表明，使用橡胶粉的沥青混合料在低温下的抗裂性能表现更好。
废旧轮胎橡胶粉可以在柔性路面中有效降低裂缝的产生和扩展，从而延长路面的使用寿命。
其次，废旧轮胎橡胶粉的应用可以降低沥青路面的噪音。
道路噪音已经成为城市环境中的主要污染源之一、研究表明，采用橡胶粉修改的沥青路面可以显著降低车辆经过时产生的噪音。
废旧轮胎橡胶粉作为一种有效的吸音材料，可以吸收路面上车辆行驶时发生的振动和噪音，从而降低周围居民的噪音干扰。
此外，废旧轮胎橡胶粉的使用还可以提高沥青路面的耐久性。
废旧轮胎橡胶粉的添加可以增强沥青混合料的强度和韧性，提高路面的抗蠕变和抗压性能。
这不仅可以减少路面的变形和损坏，还可以减少维护和修复工作的频率，从而降低了维护成本并延长了路面的使用寿命。
废旧轮胎橡胶粉的应用在沥青路面中并非没有挑战。
其中之一是橡胶粉的稳定性问题。
废旧轮胎橡胶粉在沥青中的分散性和稳定性可能会影响路面的性能。
因此，需要针对这些问题进行进一步的研究和改进。
此外，废旧轮胎橡胶粉的供应也是一个挑战。
目前，废旧轮胎的回收和处理能力仍然有限，会限制橡胶粉的大规模应用。
为了克服这些问题，需要进一步加强废旧轮胎橡胶粉的研发和生产。
研究人员可以通过改进橡胶粉的制备工艺和控制其物理化学性能，提高其在沥青路面中的应用效果。
此外，政府和企业可以加大对废旧轮胎回收和处理的投资，提高废旧轮胎橡胶粉的供应能力。
废旧轮胎橡胶粉改性沥青在高速公路上面层中应用
废旧轮胎橡胶粉改性沥青在高速公路上面层中的应用摘要:利用废旧轮胎制成橡胶粉并用于改性沥青修筑公路，不仅解决废旧轮胎带来的环境污染问题，还提高了路面的使用性能、降低了路面造价。
文章结合工程实例，介绍了废旧轮胎橡胶粉改性沥青在高速公路上面层中应用，并对原材料的制作、配合比设计进行了论述，取得了较佳的效果，为废旧轮胎橡胶粉改性沥青的应用提供了有价值的参考。
关键词:废旧轮胎；橡胶粉改性沥青；原材料；配合比中图分类号：u412.36+6 文献标识码：a 文章编号：近年来，随着居民汽车的数量逐年增加，废旧轮胎的处理成为了一大难题。
将废旧轮胎加工成为胶粉并用于改性沥青修筑道路路面，替代了价格昂贵的sbs作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法，同时还可以改善沥青的高低温性能，减缓路面裂缝的出现，提高路面的抗老化能力和路面使用寿命。
因此，废旧轮胎橡胶粉改性沥青在许多公路工程中得到越来越广泛的应用。
1工程概况某公路工程，主线设计为双向四车道，设计速度为80km/h，该路段除收费站、服务区进出口及长隧道采用水泥混凝土路面外，其余均采用沥青混凝土路面。
设计采用双轮组单轴轴载100kn为标准轴载。
2 配合比设计2.1 目标配合比设计1)矿料级配设计根据各矿料的多次筛分试验结果及ac－16c级配范围要求，采用计算机合成确定各矿料的配合比例，由于使用胶粉改性沥青，其胶粉颗粒有一定的微集料效应，且由于是表面层，重点满足其抗滑性能，为防止路面产生光面现象，增强其抗滑性能，同时在满足空隙率要求的前提下，增加了粗集料的用量，适当减少了细集料的使用量，使整个级配呈现一种偏粗的线形，且符合规范建议的矿料级配调整原则。
按拟定的最佳油石比，经过反复试验、比较，最终确定矿料配合比例为：a料∶b料∶c料∶d料∶矿粉＝36％∶24％∶17％∶19％∶4％。
合成级配结果见表1。
表1目标配合比合成级配结果表2)最佳油石比确定依据jtgf40－2004《公路沥青路面施工技术规范》，采用马歇尔法确定油石比，以拟定的最佳油石比5.0％为基准，以0.4％为间隔，取4.2％、4.6％、5.0％、5.4％和5.8％共5个油石比分别进行马歇尔试验，对应的马歇尔试验数据见表2。
废轮胎胶粉改性沥青在高速公路工程中的应用
原 材 料
（） 粉改 性沥青 。对津 汕 高速 公 路所采 用 的胶 粉 １胶 改性 沥 青 进行 了基 于针 入 度 分级 体 系 、 Ｈ Ｐ性 能分 级 ＳＲ 体 系和 粘度 分级 体系 的研 究 ， 技术性 能结 果见表 ２ 其 。
表 ２ 胶 粉 改 性 沥 青 性能
试验项 目 针 入 度 指 数 延 度 （ ｍ ｍ ｎ ５℃） ｃ ５ｃ ／ ｉ ， ／ｍ
关键词 ： 废轮胎； 胶粉改性沥青； 高速公路
近 年来 ， 随着我 国经济 发 展 ， 国内汽 车保 有 量 急剧 增加， 随之而 来 的是废 轮胎 的处 理 问题 。废 旧轮 胎通 常
被 称 为“ 黑色 污 染 ” 属 于不 熔 或 难熔 的 高分 子 弹 性 材 ，
由表 １ 出 ， 粉 改性 沥 青 的综 合性 能优 越 ， 看 胶 尤其 是 高温 抗变 形 性 能突 出 ，综合 考 虑其 路 用性 能及 环 境
表 １ 对 各 种 沥 青 及 其 混合 料 性 能 对 比
性能分析
改性剂 用量 ／ ％
性 能等 级
密度 （５ ℃） （ ・ｍ） １ ／ ｇ ｃ
软 化 点 ／Ｃ ￣
实测
≤５ ０ ．
１０ ３ ． ３
２１ ．
弹 性 恢 复 （５ ℃ ）％ ２ ／
≥７ Ｏ
７ ７ １８ ３ ． １
胶粉 改性 沥 青在 津 汕 高速 公路 表 面层 施工 中得 到
胶 粉 改性 沥 青 作 用 机 理 及 性 能通 过 物 理剪 切 、 磨和 化 学活 化 、 研 稳 定等 手段 ，将胶 粉 中分 子链 断开 ，降低胶 粉 颗粒 粒
了应 用 。
控制 在 ３ ￣４ ｍ ｈ 尽 可 能减 少 因扰动 造 成 的混 合料 ０ ０ ｋ／ ，
废轮胎胶粉改性沥青应用的探讨解读
中国新技术新产品2010NO .7and Products工程技术中国新技术新产品废轮胎胶粉改性沥青应用的探讨陈钏（湖南省高速公路管理局广信公司，湖南长沙410011）1胶粉改性沥青的简介和作用机理胶粉改性沥青（Crumb rubber modifier ，简称CRM 改性沥青），是改性沥青的一种，它是以废轮胎胶粉作为改性剂加入沥青中并辅以其他化学助剂，通过物理和化学反应对沥青进行改性最终形成性能稳定的新型铺路材料。
汽车轮胎在加工过程中为了满足其使用性能的要求掺加了多种成分，如：合成橡胶、天然橡胶、碳黑、硫、硫磺等等。
这些成分对于沥青来说每种都可以看成一种改性剂，因此，胶粉掺加到沥青中可以看成是一种复合改性作用。
从这个角度看，废旧轮胎胶粉并不是老化的轮胎胶粉，原有化学成份仍然可以起到很好的作用，达到改善沥青混凝土使用性能的目的。
从试验结果可知，胶粉在沥青混合料中的填充作用是不可忽视的，一方面从孔隙率角度会使混合料更加密实，但另一方面会增加混合料的矿料间隙率。
特别对于后者，由于胶粉颗粒本身具有良好的回弹性能，如果混合料中胶粉添加不当，会导致混合料碾压不实，严重的导致松散。
为了避免这种现象的产生，胶粉颗粒的掺加需要进行选择，对于胶粉混合料的级配应选择断级配，而不宜选择连续级配，其间断程度与胶粉的目数和剂量有关。
2采用橡胶粉改性沥青的背景及必要性2.1背景2006年我国汽车销售量为721万辆, 据不完全统计，我国每年仅废旧轮胎退役量约140万吨以上，并且以每年15%左右的速度在递增。
2003年废旧轮胎8000万条，到2004年达到1.2亿条，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。
这样大规模的废旧轮胎将造成巨大黑色污染, 二次污染环境和占用土地资源。
开展废轮胎橡胶粉改性沥青的应用可大量利用废旧轮胎，变废为宝，具有突出的环保意义。
2.2国际上橡胶粉用于筑路技术的现状国外自上个世纪60年代开始研究和使用胶粉改性沥青，总里程已达3万公里，实践证明其路用性能大大优于普通沥青。
废旧轮胎胶粉改性沥青的研究进展
废旧轮胎胶粉改性沥青的研究进展沥青是一种在道路建设和维护中广泛应用的材料，它的主要用途是作为铺路材料。
然而，传统的沥青存在一些问题，如易老化、不耐久、易损坏等。
为了解决这些问题，近年来，研究人员开始探索新的方法来改善沥青的性能，其中之一就是使用废旧轮胎胶粉改性沥青。
废旧轮胎胶粉是指通过加工、破碎和筛分等工艺处理得到的废旧轮胎的橡胶粉末。
由于废旧轮胎的数量不断增加，处理这些废旧轮胎的问题变得越来越紧迫。
废旧轮胎胶粉的再利用不仅可以减少环境污染，还可以实现资源的循环利用。
因此，使用废旧轮胎胶粉改性沥青既可以改善沥青的性能，又可以解决废旧轮胎处理的问题，具有一定的经济和环保效益。
废旧轮胎胶粉改性沥青的研究已经有了一定的进展。
首先，研究人员通过试验和分析，发现废旧轮胎胶粉可以提高沥青的黏度和弹性模量，并提高沥青的抗老化性能。
这是因为废旧轮胎胶粉中的橡胶颗粒可以填充沥青中的空隙，增加沥青的密实度，从而提高沥青的性能。
此外，废旧轮胎胶粉中的橡胶颗粒还可以在沥青中形成弹性体，并具有优异的耐久性，能够有效吸收和分散道路运输车辆产生的冲击力和振动，减小道路噪音和摩擦，提高道路的舒适性和安全性。
其次，研究人员还研究了废旧轮胎胶粉改性沥青的制备工艺。
废旧轮胎胶粉的加入需要一定的工艺条件和技术措施。
研究人员通过对不同工艺参数的研究和优化，确定了最佳的废旧轮胎胶粉用量、破碎工艺、混合温度、混合时间等关键参数，以获得具有最佳性能的改性沥青。
此外，研究人员还研究了不同类型和来源的废旧轮胎胶粉对改性沥青性能的影响，以期找到最合适的废旧轮胎胶粉。
此外，废旧轮胎胶粉改性沥青的应用也得到了一定的推广和应用。
研究人员通过实际工程试验，验证了废旧轮胎胶粉改性沥青的优良性能。
例如，在一些道路施工中，使用废旧轮胎胶粉改性沥青以代替传统沥青，能够增加道路的抗老化性能和抗裂性能，延长道路的使用寿命。
此外，废旧轮胎胶粉改性沥青还可以用于防水、防滑和减少噪音等特殊领域。
废旧轮胎胶粉改性沥青技术及应用
摘要：基于我国橡胶沥青技术的研究和工程应用成果，本项目研发了具有高存储稳定性的高黏、高弹系列橡胶沥青，并分类型形成和建立了橡胶沥青标准和技术体系，同时完成了橡胶沥青成套产业化重大装备的国产化研发，建立了完整的包含产品、技术标准和设备三要素的产业化体系。
在生产过程中，增设了有毒、有害气体处理装置，减少环境污染，避免了现场湿法橡胶沥青现场开放式的生产对人员和环境造成危害。
1.技术概况由废旧轮胎磨细成的橡胶粉制备的橡胶沥青是资源集约型和环境友好型高性能沥青路面的理想材料，是国际公认的资源化利用废旧轮胎、解决“ 黑色污染” 的最有效方式。
它不仅可有效消耗废旧轮胎、节约沥青等不可再生资源，促进汽车和交通行业循环经济发展，而且可显著提升沥青路面的路用性能，延长路面使用寿命，减少路面在运营期内的维修养护成本和资源消耗，进一步提升全寿命周期内资源的循环利用效率并减少对不可再生资源的持续消耗。
交通运输行业已率先将橡胶沥青列为我国“ 绿色循环低碳公路主题性示范项目” 的重要组成部分。
2.技术原理胶粉在橡胶沥青生产过程中与基质沥青产生互换和传质过程。
一方面胶粉吸收沥青中的轻质组分发生溶胀；另一方面部分橡胶粉发生降解、脱硫反应，溶于沥青，改变了沥青的组分构成。
胶粉中主要成分橡胶烃为“ 聚异戊二烯（天然胶NR）＋聚丁二烯橡胶（顺丁胶）” 或“ 聚异戊二烯（天然胶NR）+ 丁苯胶（SBR）”，这些都对沥青有改性作用。
橡胶沥青的改性效果来自两个方面：溶胀后的胶粉构成的网络框架体系作用和胶粉降解后对沥青组分的改善作用。
橡胶沥青中胶粉吸收沥青中的轻质成分而溶胀，且表面吸附沥青形成界面层（见图1），溶胀后的胶粉构成网络构架体系与吸附沥青一起对沥青的微观流动形成阻尼作用，从而显著提高了橡胶沥青的黏度；部分胶粉在高温剪切过程中发生降解、脱硫反应，由硫化橡胶（立体交联网状结构）降解为含有一定不饱和双键线型结构聚合物，并进一步发生分解，降解产物溶于沥青，改变了沥青的组分比例，使胶质等成分增加，提高了沥青的低温性能和黏性；同时，橡胶烃自身所含有的聚丁二烯橡胶（顺丁胶BR）和丁苯胶（SBR）对沥青有改性作用，其中SBR 为常用改性剂，橡胶沥青改性作用与此有一定关系。
废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究
废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究引言沥青是道路建设中常用的材料之一，用于铺设和维护道路表面。
然而，传统的沥青材料存在一些问题，如易损耗、易龟裂和环境影响等。
为了解决这些问题，废轮胎胶粉改性沥青作为一种新型材料被引入并广泛应用。
本文旨在通过对废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究，探讨其在道路建设上的优势和应用前景。
一、材料成分1. 传统沥青的成分传统沥青（也称矿物沥青）是一种薄而黑的石油产品，主要成分是沥青质、树脂和渣油。
它具有粘性和黏性，可在适当的温度下形成稳定的结构。
2. 废轮胎胶粉改性沥青的成分废轮胎胶粉改性沥青是将废旧轮胎经过一系列生产工艺处理后得到的材料。
它的主要成分是胶粉、沥青质和填料。
胶粉通常来自废弃轮胎的橡胶部分，通过机械粉碎和筛分等步骤获得。
二、性能比较1. 抗剪强度废轮胎胶粉改性沥青相较于传统沥青具有更高的抗剪强度。
研究表明，废胶粉的添加可以增强沥青的力学性能，提高道路的承载能力和耐久性。
2. 耐龟裂性废轮胎胶粉改性沥青在耐龟裂性方面也表现出优越的性能。
废胶粉的添加改善了沥青的柔韧性和延展性，减少了龟裂的出现，提高了道路的抗剥离性能。
3. 耐老化性传统沥青容易受到太阳紫外线辐射以及氧化等因素的影响，从而导致老化。
而废轮胎胶粉改性沥青相对耐老化性更好，其胶粉成分能够提供额外的阻隔层，减少沥青老化的可能性。
4. 环境友好性废轮胎胶粉改性沥青的生产过程中充分利用了废弃轮胎资源，减少了对环境的负面影响。
此外，废胶粉的添加还能降低道路施工过程中产生的噪音和振动。
三、应用前景1. 道路建设废轮胎胶粉改性沥青在道路建设中具有广泛的应用前景。
它可以用于新建道路、道路改造和道路维护等工程中。
其优良的抗剪强度和耐龟裂性能可以提高道路的承载能力和耐久性，延长道路使用寿命。
2. 环保重点领域废轮胎胶粉改性沥青在环保领域具有重要应用价值。
通过将废轮胎转化为有用的道路材料，可以减少废轮胎的堆放和焚烧，降低对环境造成的污染。
废橡胶粉改性沥青在公路工程中的应用
废橡胶粉改性沥青在公路工程中的应用摘要:利用废旧轮胎制成橡胶粉并用于改性沥青修筑公路，不仅解决废旧轮胎带来的环境污染问题，还提高了路面的使用性能、降低了路面造价。
本文结合工程实践经验，从原材料选用、生产、运输、摊铺以及碾压成型等方面总结了废橡胶粉改性沥青的施工工艺，取得了较佳的效果，为废橡胶粉改性沥青在公路的应用提供了有价值的施工经验和技术依据。
关键词:废橡胶粉；混合料；面层施工；碾压成型近年来，随着我国经济的持续增长，居民拥有的汽车的数量也逐年增加，废旧轮胎的处理也成为了一大难题。
将废旧轮胎加工成为橡胶粉并用于改性沥青修筑道路路面，不仅可以消除了废旧轮胎给环境带来的污染，同时还可以改善沥青的高低温性能，减缓路面裂缝的出现，提高路面的抗老化能力和路面使用寿命，利用废橡胶粉替代价格昂贵的SBS作沥青改性剂可以说是一种既经济实用又简单有效的方法。
因此，废橡胶粉改性沥青在许多公路工程中得到越来越广泛的应用。
1橡胶粉改性沥青优点1)高温稳定性；2)低温性能；3)抗老化性能和抗裂性能；4)抗反射裂缝；5)降低噪声；6)提高行车安全；7)延长使用寿命。
2沥青混凝土面层施工2.1原材料要求和选用(1)橡胶粉橡胶粉改性沥青(GTRMAS)的主要原材料包括废旧轮胎和高天然橡胶含量的橡胶粉。
GTRMAS是经常温磨碎或粒化方法制成的细颗粒的橡胶碎屑，废轮胎的来源应是轿车轮胎与卡车轮胎，尤以卡车轮胎较好。
本项目采用40目胶粉，其质量应符合表1，表2要求。
表1 生产橡胶粉的原材料的技术要求%表2 橡胶粉级配表(2)基质沥青橡胶沥青所使用的基质沥青应符合GB/T15180的规定，其沥青标号的选择按JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范的规定执行，本项目采用中海原油四川泸州炼油厂生产的A级70号基质沥青。
(3)粗集料本项目因地制宜就地使用闪光岩为主的卵石粉碎，水洗过筛分级后使用，规格按 4.75mm～9.5mm，9.5mm～13.2mm类型筛分堆放。
我国废橡胶粉用于沥青改性的研究及应用
和ＳＡ Ｈ Ｐ性能试 验结果 的分析 ， 讨论 了沥青改性 工艺 、
进行 了胶粉 改性沥青 问题 的探讨 ， 研究 内容 主要集 中 在胶粉改性 沥青 的各种性 能指标 、 工艺 参数 和应用技 术方 面 。但 总的来说 ， 国重复研究依然较多 ， 我 具有 实质性 的技术 突破较 少。
了筑路 成本 ， 实现 了废橡胶 的无害化和资源化处理 ， 经 济和环境效益显著 。
２ ． 生产防水卷材 ．２ ３
胶 粉掺量 的增 大 ， 改性 沥青 的针 入度 减小 ， 软化 点增 大， 弹性恢复率增 大 ， 但胶粉加入量 超过 ２ ％时 ， ０ 沥青
性能的改善作用 明显减小 。此外他还提出了最适 的生 产条件 ： 温度为 ２ ５℃， 切速度 为 ４０ ０ｒ ｉ， １ 剪 ０ ｍ ｎ 剪切 ／
再 生 资 源 与 循
环
低温条件下 ， 橡胶颗 粒沥青 混合料 的抗弯拉应变 能力 、
胶粉粒径和掺用量等工艺参数对沥青性能的影响进
Ｐ ２ １ 卑 怫 ４巷 ｆ １ ＇０ １ 第 ２颓 ▲
经 济
我国废橡胶粉用于沥青改性的研 究及应用
行 了对 比及分 析。结果表 明随着胶 粉掺用量 的增加 ， 沥青针入度减 小 ， 软化点 和延 度增加 ， 掺用量 为 １ 份 ０ 时改性效果最佳 ， 此外 ８ ０目胶粉 （０ ８ ４ ０目范 围内 ） 具 有最好 的改性效果 。
所示 。
表 ２ 胶 粉改性沥青与普通 沥青性能对 比表
青存在 一些缺陷 ， 高温时软化 ， 温时龟裂 ， 如在 低 耐老
化、 耐磨耗 等性能差 ， 交通和汽 车工 业不断发 展 、 在 交 通流量 和行驶频度急剧 增长 、 建筑 防水 和建材 质量要 求 日益严格 的今天 ， 样的沥青 已不 能满足人 们 的预 这 期， 这就需要 对沥青 进行改性 。 所谓 沥青 改性 就是在 沥青 或沥 青混 合料 中加入 树脂 、 塑料 、 橡胶 、 黑 、 炭 无机盐等天然或人工合成 的有 机或无机 材料 ， 使之熔 融或分散在沥青 中以改 善沥青 性能 。以往经常使用 的改性 剂有 Ｐ （ Ｅ 聚乙烯 ）Ｓ Ｓ 热 、Ｂ （ 塑性弹性体 ）Ｓ Ｒ 丁苯橡胶 ） Ｅ Ａ 乙烯一 、Ｂ （ 和 Ｖ （ 醋酸 乙烯 共聚物 ）但其 价格都非 常昂贵 。根据 市场调查 ， 国 ， 我
废轮胎胶粉改性沥青在高速公路工程中的应用
胶粉改性沥青大量使用废旧胶粉（每 ｋｍ 高速公路 工程约消耗 ７５ ｔ），其应用规模化将极大缓解废轮胎存 放占地，促进循环经济的发展。胶粉改性沥青节约了大 量的 ＳＢＳ 产品，每吨 ＳＢＳ 产品需要大量的原油、化学产 品 进 行 加 工 提 炼 ，降 低 其 需 求 量 可 使 得 石 油 资 源 和 化工污染的压力得到极大缓解。
路沥青路面施工技术规范》的要求。
胶粉改性沥青混合料
（１）胶粉改性沥青混合料设计。采用了 ＳＵＰＥＲＰＡＶＥ
的 混 合 料 设 计 方 法 ，其 级 配 见 图 １，最 佳 油 石 比 为
５．３％。
各筛孔通过百分率 ／％
１００
９０
设计级配曲线
８０
７０
６０
５０
４０
３０
２０
１０
０ ０．０７５ ０．３ １．１８ ２．３６ ４．７５ ０．１５ ０．６ 筛孔尺寸 ／ｍｍ
定结果为 ＰＧ７６－２８，高于其 ＰＧ７０－２２ 的技术要求，说明
其高温性能及低温性能均能超过技术要求。 （２）其他材料。经检测，津汕高速工程用的玄武岩
集料、石灰岩矿粉的技术性能均符合 ＪＴＧＦ ４０－２００４《公
74 天津建设科技 2010·NO.4
Municipal and Public Construction 市 政 公 用 建 设
市 政 公 用 建 设 Municipal and Public Construction
废轮胎胶粉改性沥青在 高速公路工程中的应用
□文/商耀祥 王 静
摘 要：文章对废轮胎胶粉改性沥青的机理、技术性能进行了研究并对其在津汕高速公 路工程中的应用情况进行了介绍。该项技术成功应用于津汕高速公路的建设工 程中，取得了巨大的经济、社会和环境效益，具有良好的推广应用价值。
道路工程中废旧橡胶粉改性沥青材料的应用研究
交通科技与管理105工程技术1 橡胶粉改性沥青概述 橡胶粉改性沥青（Asphalt Rubber，简称AR）是一种新型的优质复合材料。
其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，使胶粉湿润，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。
2 道路工程沥青路面质量要求2.1 下承土建结构应具有足够的整体稳定性 公路施工过程中，对路面材料进行沥青的填充，需要保证下承土建结构的平整，以便在填充沥青等原材料时可以提高稳定性。
在沥青公路的施工过程中，需要对下承土建结构进行稳定性设计，在对沥青进行检测时需要保证路面的基础设施完善。
在工程的检测过程中，下承土建结构需要极具稳定性，保证废旧橡胶粉改性沥青材料的有效运用。
2.2 下承土建结构应具有足够的强度 沥青公路在建设过程中，需要具备一定额负载力，下承土建结构需要承受一定的负载力来分担沥青砼面层的承载力度。
如果下承土建结构和地基存在一定的变形，对沥青砼面层检测也会存在一定的影响，或者说，在对沥青砼面层进行检测合格后，如果下承土建结构的强度不达标，最终对公路的检测也会不达标。
为保证下承土建结构在外力作用下不产生超出允许范围的变形，下承土建结构应具有足够的强度。
2.3 采用良好的压路机器进行沥青平铺 在对路面用沥青进行平铺的时候，需要采用良好的压路机器才可以将沥青与底部砂石很好地结合。
压实是沥青混凝土路面施工的重要工序，搅拌、摊铺的成果最终通过碾压体现。
压路机的使用是整个公路建设的最后阶段，在对压路机进行选择时，需要从机器结构，使用性能，可以达到的标准进行研究，确保设备的结构性能符合当前施工的标准。
对路面的压实时间也需要进行合理的规划，保证达到标准。
沥青混凝土路面施工工作面处，需配备 1 台 10 t 左右的洒水车，用于双钢轮压路机工作时用水，防止沥青混凝土粘附在钢轮上，造成碾压时因粘附料使路面不平整。
废胶粉在沥青改性中的应用
烧或与其它废弃物一起焚烧转化为 电能或热能 ，
这是 非 常容 易理 解 的方 法 ，因此世 界 各 国纷纷 利 用 这种 方法 ，但 由于 涉及 到环境 保 护 （ 在 燃烧 过
程 中会 对 空 气 造 成 二 次 污 染 ） 和 资 源 浪 费 等 问
后提出了液氮喷淋、液态浸渍 的低温锤击 、低温 研磨等工艺。湿法粉碎 ，是将废橡胶先浸渍于碱 溶液中，使废橡胶表面龟裂变硬后进行高 冲击能
而需进行其它处理。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ４— ２ １ 。 作者简介 ：王 金凤 ，女 ，本科 ，高级 工程师 ，１ ９ ８ ７年 ７月 毕业 于 山东 大 学 化 学 系 ，现 中海 油 气 开 发 利 用 公 司 生 产 技 术部从事沥青材 料及石油 产品等 相关研 究工作 。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：
有：
可以有效地提高路 面的使 用寿命 Ｊ 。 目前 ，聚
合 物 改性沥青 已经得到 广泛 的应 用 ，高 速公 路 的 面层 ，基本都 使用 改性 沥青 ，据 不完全 统计 ，我
（ １ ） 轮 胎 翻 新 。轮 胎 在 使 用 过 程 中最 普 遍 的破 坏 方 式 是 胎 面 的 严 重 磨 损 ，通 过 轮 胎 翻新 （ 贴 上新 胎 面） 便 可 以再 次 使 用 。然 而 ，由于轮 胎 的 翻新次数 总是有 限的 ，归根 到底 这 些轮 胎还 是 要报 废 的 ，因此 ，废 轮胎 最后 仍将 成 为废 旧物
摘要 ： 目前 ，废胶 粉改性沥青生产主要 有干法和湿法两种。废胶粉在 沥青中主要发 生胶 粉微 粒的膨胀和橡胶 中交联 网络 的降解 两种 变化 。沥青组分 、废胶粉的表面形态及加 工工艺
是影 响废胶粉 改性 沥青 的主要 因素 。
废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用
废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用2002年的废旧轮胎达到8000万条，并将以每年12%的速度增加，到2005年将达到1.2亿条，到2010年将达到2亿条。
这样大规模的废旧轮胎将会带来巨大的社会环保问题。
将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生利用方式，其中废旧胶粉在公路行业中的使用是废旧轮胎处理的主要途径之一。
同时，这还是改善路面使用性能，延长路面使用寿命，节约建设投资等的有效方式。
一、橡胶粉在沥青混合料中的作用机理橡胶粉来自汽车的废旧轮胎，而轮胎在加工过程中为了满足其使用性能的要求掺加了多种成分，如：合成橡胶、天然橡胶、碳黑、硫、硫磺等等。
这些成分对于沥青来说每种都可以看成一种改性剂，因此，橡胶粉掺加到沥青中可以看成是一种复合改性作用。
从试验结果可知，橡胶粉在沥青混合料中的填充作用是不可忽视的，一方面从孔隙率角度会使混合料更加密实，但另一方面会增加混合料的矿料间隙率。
特别对于后者，由于橡胶粉颗粒本身具有良好的回弹性能，如果混合料中橡胶粉添加不当，会导致混合料碾压不实，严重的导致松散。
为了避免这种现象的产生，橡胶粉颗粒的掺加需要进行选择，对于橡胶粉混合料的级配应选择断级配，而不宜选择连续级配，其间断程度与橡胶粉的目数和剂量有关。
二、橡胶粉对沥青混合料技术性能的影响1.对高温性能的改善。
从橡胶粉混合料车辙试验的结果可以发现，随着橡胶粉掺量的增加混合料的高温抗车辙能力逐渐提高。
在试验温度为70℃时，当仅使用SBS改性沥青，混合料的动稳定度为1468次mm；当再掺加10%的80目橡胶粉后混合料的动稳定度提高到2795次mm；当掺量为20％时DS达到了3407次mm；当掺量为30％时DS为3870次mm。
2.对低温性能的改善。
从低温弯曲试验结果可知，随着橡胶粉掺量的增加，混合料的低温劲度模量逐渐减小，低温的极限弯拉应变逐渐增加，这些都表现出混合料中掺加橡胶粉后低温性能的明显改善。
从低温约束试验结果看出，混合料中掺加橡胶粉后，其低温的破断温度明显低于一般SBS改性沥青混合料，而破断应力又明显大于SBS混合料。
废轮胎胶粉改性沥青在环保施工中的应用评价
废轮胎胶粉改性沥青在环保施工中的应用评价近年来，随着环境保护意识的不断提高和对可持续发展的追求，废轮胎胶粉改性沥青作为一种可再生资源的利用方式逐渐受到广泛关注。
其在环保施工中的应用已经取得了显著的效果，并受到了社会各界的好评。
废轮胎胶粉改性沥青是通过将废弃的轮胎经过加工处理得到的一种颗粒状物质，通过将其与传统的沥青混合，可以改善沥青的性能，并使其具备更好的环保特性。
下面将从三个方面对废轮胎胶粉改性沥青在环保施工中的应用进行评价。
首先，废轮胎胶粉改性沥青在降低环境污染方面具有明显的效果。
废轮胎胶粉的应用是对废弃轮胎资源的有效利用，避免了大量废弃轮胎的填埋和焚烧，有效减少了对环境的污染。
此外，由于轮胎中含有大量的橡胶，其在改性沥青中的应用能够提高沥青的弹性和延展性，减少路面开裂和变形的风险，从而延长了道路的使用寿命，减少了对自然资源的消耗。
其次，废轮胎胶粉改性沥青在能源节约方面也取得了可观的成果。
传统的道路施工需要大量的石油资源，而废轮胎胶粉改性沥青的应用则可以减少对石油的依赖。
据统计，将轮胎胶粉与沥青按一定比例混合，可以将沥青用量减少10%-20%，大大节约了能源消耗。
同时，由于废轮胎胶粉的加入能够提高沥青的粘合性和稳定性，减少了道路维护和修复的频率，进一步降低了能源的消耗。
最后，废轮胎胶粉改性沥青在经济效益和社会效益方面也有突出表现。
废轮胎胶粉的利用既降低了施工材料的成本，又创造了新的利润来源。
相比于传统的沥青材料，废轮胎胶粉改性沥青在维修费用、使用寿命和路面质量等方面具备明显的优势，降低了道路的维修成本，提高了道路的使用寿命，为社会节约了大量资金。
此外，废轮胎胶粉改性沥青的应用也促进了相关产业链的发展，创造了就业机会，提高了经济效益。
综上所述，废轮胎胶粉改性沥青在环保施工中的应用评价非常正面。
其在降低环境污染、节约能源、创造经济效益等方面都取得了显著的成果。
然而，值得注意的是，在应用过程中仍需加强相关技术标准的制定和执行，确保产品质量和环保效益的实现。
废旧轮胎胶粉改性沥青在道路施工中的应用前景
废旧轮胎胶粉改性沥青在道路施工中的应用前景随着城市化进程的加快和交通运输的不断发展，道路建设已经成为社会发展中不可或缺的一部分。
传统的道路建设材料如沥青、钢筋混凝土等，在长期的使用过程中，会逐渐产生裂缝、变形等问题，降低道路的使用寿命和安全性。
为解决这些问题，人们不断寻求新的道路材料，而废旧轮胎胶粉改性沥青作为一种具有巨大潜力的新型材料，正逐渐受到关注。
废旧轮胎胶粉是从淘汰的废旧轮胎中提取的一种粉末状材料。
由于废旧轮胎的弹性良好、延展性强以及资源回收利用的需求，废旧轮胎胶粉改性沥青便应运而生。
废旧轮胎胶粉改性沥青通过混合废旧轮胎胶粉和沥青，经过特定的加工工艺而形成。
相比传统的沥青，废旧轮胎胶粉改性沥青在道路施工中具有更好的性能和优势，因此在道路建设中的应用前景广阔。
首先，废旧轮胎胶粉改性沥青具有良好的抗老化性能。
废旧轮胎的胶粉中含有丰富的天然橡胶成分，它能够有效延缓沥青材料的老化速度。
在高温条件下，沥青往往会发生软化、流动等问题，使得道路表面产生车辙、裂缝等。
而废旧轮胎胶粉改性沥青不仅具有较高的抗高温性能，还能够抵御紫外线的侵蚀，延长道路的使用寿命。
其次，废旧轮胎胶粉改性沥青具有良好的弹性和变形能力。
废旧轮胎胶粉在沥青材料中的加入，增加了道路材料的弹性模量和可塑性，使之在车辆经过时能够承受较大的压力和变形而不会产生明显的裂缝。
与传统沥青相比，废旧轮胎胶粉改性沥青能够有效减少道路变形，提供更为平稳、舒适的行驶体验。
此外，废旧轮胎胶粉改性沥青还具有较好的抗剪切性能，能够有效降低道路的噪音和振动，提升行车的安全性。
再次，废旧轮胎胶粉改性沥青具有良好的环境友好性。
随着环境保护意识的不断提高，人们对于道路建设所使用的材料也提出了更高的要求。
废旧轮胎胶粉改性沥青的制备过程中，充分利用了废旧资源，减少了环境污染。
而且，废旧轮胎胶粉改性沥青具有较好的回弹性和再利用性，能够降低道路维护和改造的成本。
相比之下，传统的道路建设材料需要消耗大量的天然资源，对环境造成了不可忽视的破坏。
废轮胎胶粉改性沥青在高温地区路面工程中的应用研究
废轮胎胶粉改性沥青在高温地区路面工程中的应用研究随着现代交通运输的不断发展，路面工程的质量和耐久性要求也越来越高。
特别是在高温地区，路面的温度往往会远远超过常规条件，给路面材料的性能和耐久性带来了巨大的挑战。
为了解决这一问题，研究人员开始探索使用废轮胎胶粉改性沥青作为一种改良剂，以增强沥青路面的性能和耐高温性。
废轮胎胶粉是一种由废弃轮胎经过破碎和精细加工得到的细粉末状物质。
它具有良好的粘附性、弹性和变形能力，同时还可以有效地吸收和分散热量。
因此，将废轮胎胶粉与沥青混合使用，可以增强沥青路面的抗热变形能力和耐久性，减少路面龟裂和损坏的风险。
这对于高温地区的路面工程来说是非常重要的。
在高温地区，路面的温度往往会达到甚至超过摄氏60度以上，这种高温环境对沥青路面产生了很大的影响。
首先，高温会导致沥青路面变软，容易发生塑性变形和车辙的产生，影响行驶的平稳性和安全性。
其次，高温还会加速沥青的老化和氧化过程，导致路面龟裂和损坏。
因此，如何提升沥青路面的耐高温性能成为了一个亟待解决的问题。
废轮胎胶粉的引入为解决这一问题提供了新的途径。
通过将废轮胎胶粉与沥青混合使用，可以有效地提升沥青的抗热变形能力和耐高温性。
一方面，废轮胎胶粉具有良好的粘附性和弹性，可以在高温下有效地吸收和分散热量，减少沥青路面的温度升高。
另一方面，废轮胎胶粉中的橡胶成分具有较高的抗老化性能，可以减缓沥青的老化和氧化过程，延缓路面的龟裂和损坏。
然而，虽然废轮胎胶粉改性沥青在理论上有很大的潜力，但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先，废轮胎胶粉的加入会影响沥青路面的稳定性和强度。
研究发现，适量的废轮胎胶粉可以提升沥青的抗老化性能和耐高温性，但过多的添加会降低沥青的黏度和粘附能力，导致路面的稳定性下降。
因此，在实际应用中需要进行适量的控制和调整，以确保沥青路面的稳定性和强度。
其次，废轮胎胶粉的使用涉及环境保护和资源回收的问题。
废弃轮胎的处理一直是一个难题，废轮胎胶粉的利用可以有效地解决这一问题，但与此同时也涉及废弃物的处理和废气的排放等环境问题。
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废橡胶轮胎粉在改性沥青中的应用汪太龙雷霞中国石油辽河石化公司（盘锦124022）摘要用废汽车轮胎粉生产改性沥青不但可以提高沥青的使用性能，还可以解决其“黑色污染”问题，以欢喜岭沥青为原料，采用湿法生产胶粉改性沥青过程中，剪切温度、剪切速率、剪切时间和胶粉加入量等都会影响胶粉改性沥青的性质。
关键词胶粉改性沥青工艺条件沥青性能前言废汽车轮胎是很难降解的高分子弹性材料，被称为“黑色污染”。
随着国民经济的快速发展，汽车工业发展迅猛，废旧轮胎的产生量也逐年递增。
据统计，目前全世界已积存废旧轮胎超过30亿条，并以每年约10亿条的数字增长。
在我国，仅 2006年产生的废旧轮胎就接近1.5亿条，预计到2010年，我国废旧轮胎的年产生量将达到两亿多条，居世界第二位。
因此废旧轮胎的无害化处理不但可以使环境得以保护，同时开发利用了废旧轮胎资源。
废旧轮胎利用主要途径有：轮胎翻新、生产再生胶、生产胶粉和热能利用等，而胶粉的生产及应用在发达国家被称为“朝阳产业”，并且得到政府补帖，所以说废旧轮胎生产胶粉不但可以杜绝二次污染，还有非常可观的经济效益。
胶粉主要应用在化工、建材、市政建设和道路交通等领域，在道路交通领域胶粉用来制备改性沥青。
作为胶粉改性沥青主要具有以下优势：可以提高沥青软化点；增加沥青低温延度和弹性；在沥青中加入胶粉还可以防止或减少路面夏季变软产生拥包、冬季开裂，减少路面反光、打滑及降低噪音，增加行车的舒适性和安全性。
1 原料的性质1.1 胶粉的性质在我国用于制备胶粉的主要方法有常温粉碎法、低温粉碎法和湿法粉碎法等，而用于沥青改性的胶粉通常用常温粉碎法制得，这种方法制得的胶粉与沥青的改性效果好，并且生产成本低、环境污染小。
在汽车轮胎中除含有天然橡胶和合成橡胶外，还有硫磺、炭黑及多种添加剂，不同用途和不同厂家生产的轮胎中所含的材料不同，因此生产出胶粉的性质会略有差别。
目前我国胶粉产品质量执行GB/T19208-2003硫化橡胶粉标准，该标准对轮胎类硫化橡胶粉的物化技术指标要求见表1。
美国等国家对橡胶粉的应用时间较长，已制定出专用于沥青改性的废轮胎胶粉的标准，其于胶粉的主要物理、化学性能指标要求列于表2。
国内用废旧轮胎生产胶粉的企业有很多，生产的胶粉性质也有些差别。
胶粉的细度决定了胶粉的使用性能和用途，一般来说，胶粉的颗粒越小，在使用过程中越方便，性能越好，但相对成本也较高。
在研究过程中，选用的胶粉为80目轮胎胶粉，胶粉的性质见表3，从理化指标上看满足轮胎类硫化橡胶粉的技术指标要求。
表1 轮胎类硫化橡胶粉物化技术指标检测项目载重系列轮胎胎面硫化橡胶载重系列轮胎外胎硫化橡胶轿车系列轮胎外胎硫化橡胶水分，% ≤灰分，% ≤丙酮抽出物，% ≤橡胶烃含量，% ≥碳黑含量，% ≥金属含量，% ≤纤维含量，% ≤1.081245280.020.01.081242280.080.51.081540250.080.6表2 美国专用于沥青改性的废轮胎胶粉的主要物理、化学性能指标检测项目指标要求相对密度， 1.04-1.16水分，% ≤0.75金属含量，%≤0.01丙酮抽取物，%≤25橡胶烃含量，%40-55灰分，% ≤8炭黑，% 20-40天然橡胶含量，% 16-45表3 胶粉的性质分析项目 80目轮胎胶粉测值水分，% 0.3灰分，% 8丙酮抽取物，% 5橡胶烃含量，% 52碳黑含量，% 35金属含量，% 0.0纤维含量，% 0.11.2 基质沥青的性质基质沥青的性质直接影响到改性沥青性质，因此要求用于沥青改性的基质沥青质量要达到重交通道路石油沥青的质量要求。
同时考虑到沥青中油分的含量及四组分组成对改性后沥青性质的影响及针入度、软化点的变化，采用中油辽河石化公司用欢喜岭低凝环烷基原油生产的直馏AH-110重交通道路沥青为基质原料，其性质见表4。
表4 AH-110环烷基油沥青的性质分析项目分析结果针入度（25℃），0.1mm 102.0软化点，℃43.3延度(5℃),cm 13.5TFOT 质量损失，% -0.20延度（5℃）,cm 5.4针入度比，% 68.51.3 添加剂沥青软化剂C ，添加剂A 、添加剂B 及添加剂H 。
2 胶粉改性沥青工艺研究 2.1 胶粉改性沥青的制备工艺由于在实验室内制备胶粉改性沥青，因此采用湿法制备工艺，即：将沥青加热至一定温度，同时加入胶粉及添加剂，在一定条件下充分发育，然后采用高速剪切乳化机进行高速剪切制备样品，工艺流程见图1。
图1制备胶粉改性沥青工艺流程 2.2 工艺条件对胶粉改性沥青性质的影响 2.2.1 剪切温度 在胶粉用量、剪切速率及时间不变的条件下制备试样，剪切温度对胶粉改性沥青性能的影响结果见表5。
表5剪切温度对胶粉改性沥青性能的影响试样名称A4-204A5-204A6-204A2-204胶粉用量，%（m/m ） 18 剪切速率， r/min 4500 剪切时间，min 90剪切温度，℃ 175±5 185±5 195±5 205±5 针入度（25℃），0.1mm 54.9 61.6 63.4 61.6 软化点，℃ 58.2 58.6 56.6 54.8 延度(5℃),cm 16.9 17.2 18.7 11.1 粘度(135℃),cp4200350028201901图2 剪切温度与胶粉改性沥青针入度、软化点关系525762165175185195205215剪切温度℃图3剪切温度与胶粉改性沥青延度关系101214161820165175185195205215剪切温度 ℃延度 5℃,c m图4剪切温度与胶粉改性沥青粘度关系010002000300040005000165175185195205215剪切温度 ℃粘度135℃，c p由图2 、图3、图4 可以看出：随剪切温度升高，胶粉改性沥青的针入度、5℃延度逐渐增大，软化点、粘度逐渐降低，温度高于200℃时，胶粉改性沥青针入度下降、5℃延度急剧降低为11.1cm 。
说明在小于200℃时，随剪切温度的提高，改性剂与沥青的相容性变好，但温度超过200℃，胶粉过度降解、基质沥青高温老化，改性沥青性能下降。
2.2.2 剪切速率在胶粉用量、剪切温度及时间相同的条件下制备试样，考察剪切速率对胶粉改性沥青性能的影响，试验结果见表6。
表6 剪切速率对胶粉改性沥青性能的影响试样名称A7-204A6-204 A8-204胶粉用量，%（m/m ） 18 剪切温度，℃ 195±5 剪切时间，min 90 剪切速率，r/min 3000 4500 6000 针入度（25℃），0.1mm 69.2 63.4 50.5 软化点，℃ 57.0 56.6 57.5 延度(5℃),cm 18.7 18.7 9.5 粘度(135℃),cp5225 28202600图5 剪切速率与胶粉改性沥青针入度、软化点关系45505560657015003000450060007500剪切速率 r/min图6剪切速率与胶粉改性沥青延度关系510152015003000450060007500剪切速率 r/min延度 5℃，c m图7剪切速率与胶粉改性沥青粘度关系20002500300035004000450050005500600015003000450060007500剪切速率 r/min粘度135℃，c p由表6可以看出：随着剪切速率的增加，胶粉改性沥青针入度、5℃延度逐渐降低，软化点变化不大，粘度明显下降后趋于平缓。
当剪切速率达到6000r/min 时，改性沥青针入度下降至50.5，5℃延度下降至9.5cm 。
说明随剪切速率增加，改性剂颗粒逐渐变小，在沥青中的分散更加均匀，但剪切速率过高，可能使胶粉降解过度，反而会影响胶粉改性沥青的性能。
2.2.3剪切时间在胶粉用量、剪切温度及速率不变的条件下制备试样，考察剪切时间对改性沥青性能的影响，结果见表7。
表7 剪切时间对胶粉改性沥青性能的影响试样名称A21-204A9-204A6-204A10-204胶粉用量，%（m/m ） 18 剪切温度，℃ 195±5 剪切速率，r/min 4500剪切时间， min 30 60 90 120 针入度（25℃），0.1mm 90.4 66.4 63.4 53.4 软化点，℃ 58.5 57.5 56.6 57.5 延度(5℃),cm 23.5 20.7 18.7 11.6 粘度(135℃),cp1801240028204300图8 剪切时间与胶粉改性沥青针入度、软化点关系405060708090100050100150剪切时间 min图9 剪切时间与胶粉改性沥青延度关系1015202550100150剪切时间 min延度 c m图10剪切时间与胶粉改性沥青粘度关系10001500200025003000350040004500050100150剪切时间 min粘度 135℃ c p由表7可知：随着剪切时间的增加，胶粉改性沥青针入度、延度逐渐降低，粘度明显增大，软化点变化不大。
剪切30min 时，沥青针入度为90.4（原始数据为109），下降幅度小；剪切120min 时，沥青针入度迅速下降至53.4、5℃延度降至11.6cm 、软化点没有提高，改性沥青性能变差。
说明剪切时间过短，胶粉与沥青没有形成均相体系；剪切时间过长，形成的胶粉沥青改性体系反而稳定性变差，使沥青的性能下降。
2.2.4胶粉用量改变胶粉用量，在剪切温度190-200℃、速率4500r/min 、时间60min 的条件下制备试样，胶粉用量对改性沥青性能的影响如表8所示。
表8 胶粉用量对胶粉改性沥青性能的影响试样名称A11-204 A12-204 A9-204 A13-204 胶粉用量，%（m/m ） 12 17 20 22 针入度（25℃），0.1mm 59.4 62.5 66.4 70.6 软化点，℃ 56.6 56.4 57.3 58.0 延度(5℃),cm 11.7 16.7 20.7 22.1 粘度(135℃),cp1523243024006100图11 胶粉用量与胶粉改性沥青针入度、软化点关系505560657075胶粉用量 %图12胶粉用量与胶粉改性沥青延度关系510152025胶粉用量 %延度 5℃ c m图13胶粉用量与胶粉改性沥青粘度关系1000200030004000500060007000胶粉用量 %粘度 135℃ c p由表8可以看出：随着胶粉用量的增加，胶粉改性沥青的针入度、延度、粘度逐渐增大，软化点小幅度升高。
当沥青用量为12%时， 5℃延度仅为11.7cm ，；当胶粉用量提高至22%时，改性沥青135℃粘度迅速增大至6100cp。