浅谈橡胶改性沥青在道路工程中的研究与应用

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等, 基本上已经拥有了一整套橡胶沥青相关的技术指标。据 了解,目 前南非6 %以上的道路沥青使用橡胶沥青 , 0 而且根 对橡胶改性沥青的研究步人了高潮阶段 , 8 1 3年开发的改 据他们的经验, 9 认为对于超重轴载的使用环境, 橡胶沥青混 性I Ⅱ 型、 型和“ 筑波 1 最具代表性。 O 号” 9 年代后 , 为进一 凝土尤为有利 。
的应用还需要进一步研究 。 2 国内研 究与应 用概况 随着我 国经 济的 高速 发展 , 基 础设 施 的要求 越来 越 对
作者简介 : 邝仕广 (92 , , 18 一)男 海南省海 1市人 , 2 1 助理工程师 , 主要从事道路施工管理工作。

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第 9期
邝仕广 : 浅谈 橡胶 改性沥青在道 路工程 中的研究 与应用
步提高改性沥青的性能 , 本合成橡胶公 司相继开发 出改性 日 S R 丁苯胶 ) B( 胶乳等改性剂 。 2 世纪 9 年代 , O O 全美每年就大概要废弃 23 亿只汽车 .5 轮胎 ( 小车轮胎约有 2 只 ) 以各种 状态 堆积 的轮 胎数量 亿 , 大致为 2 一 5 只。迫 于轮 胎带来 的环 境压力 , 国通过 o 2亿 美 了 19 年联邦 地表 协调 联 运效 率法 案 (SE )08条 款 91 I A 13 T ( 要求 在路 面工程 中逐步增加 回收橡胶 的用量 ) 同时 , , 大多 数州启动 了相关立 法程 序 , 极大地促进 了废 旧轮胎在道路工 程 中的利用 , 胶沥 青路 用进 入 了新 的阶段 。截止 到 19 橡 93 年 , 2 个州研究 了橡胶沥青及其混合料 。据统计 , 19 有 7 到 97
且每增加 1 份废胶粉 , 可使改性体系的脆点下降 1a。由 O C
于硫化胶粉 已掺 有各 种稳 定剂 ( 包括 抗 氧剂 、 硫化剂 、 黑 炭
和氧化锌等)更有利于提高沥青的吸附性和耐侵蚀性。美 , 国政府规定凡使用联邦经费的热拌 沥青混合料都必须以 1%的经费用于废橡胶沥青混合料, 5 以后每年增加 5 直 %, 至 2%。 目前 , 国铺 设 的 沥青 废 胶粉 改性 公 路 已 达 到 0 美
1 国外研究与应用概 况 橡胶 屑改性沥青 的研究开发 已经有 5 年的历史 。虽 0余 然利用橡胶和沥青作 为原料 来制作 路面接缝 、 缝 、 洞修 裂 坑 补材料的开发工作早在 2 O世纪 3 O年代就开始 , 是利用废 但
旧轮胎橡胶 屑作为改性 剂来达 到改性 沥青性 能的研究 工作 开始于 2 O世纪 5 0年代 。现在 , 将利用磨细 的废 旧轮胎橡胶 屑作为改性剂来达 到改 善黏结 剂 性 能的沥 青材 料 , 称为 统 “ 橡胶屑改性沥青” Cu ub r d e shl 。这种 ( rmbR b e i d A pat Mo f i ) 形状不规 则的被撕 裂 的废 旧轮胎 橡胶 屑 则被称 为 “ 胶屑 橡 改性剂” Cu bR br dfr 简称 C M。 ( rm u e ie) b Mo i R 美国是研 发橡胶沥青材料 的开拓者 , 早在 2 世 纪 5 0 O年 代, 当时的美 国公路局就进行了一项实验室 的研究工作来评 估在“ 各种橡胶对石 油沥 青 的性质 影 响” 。他 们使 用 1 4种 橡胶粉和三种石油沥青 , 包括 “ 种加州 的低密度 、 一 低硫 、 低 沥青质的沥青 ” 。这些 结果 与 公路 局 的雷 克斯 和 帕克 合作 的“ 橡胶沥青材料试验室研究 ” 一起 发表 在 1 4 1 月 的 9 年 O 5 《 公路》 刊物上 。混合料 的研究范 围包 括 了硫 化和未 硫化 的 橡胶材料 , 包括废轮胎 的胎面 、 苯橡胶 (B ) 天然橡 胶 、 丁 SR 、 聚丁二烯和回收的( 脱硫的) 橡胶 , 既用 了干 法也用 了湿法 , 用在沥青混凝土材 料 中。对这个 领域 的兴趣 和相关 工作不 断增长 , 申请的数量也在不 断增加 。16 专利 90年 3 , 月 沥青 协会在芝加哥举办 了首届橡胶沥青研讨会 , 该会议有 5 份论 文参加讨论。 从2 0世纪 6 、0年代 以来 , O7 瑞典 、 国 、 国、 英 法 比利 时 、 澳大利亚 、 本 、 、 等国家也先后开展 了橡胶沥青和 日 南非 印度 橡胶沥青混凝 土的应用研究 。并且通过立法 和技术 推广 , 极 大地促进 了废旧轮胎在 道路 工程 中的利用。 日 自15 年在 东京都祝 天桥附近 首先用 N 本 92 R胶粉改 性沥青铺筑试验路 以来 , 改性道路沥青 的研究及应用迅速发 展 。16 年在名古屋至神户高速公路铺设 了 S R 丁苯胶 ) 93 B( 改性沥青试验路 , 6 年前后 扩大到全 国。7 1 8 9 O年代 后 , 本 日
总第 2 期 1 1
高, 解决我 国沥青路面所 出现 的龟裂 、 车辙 、 老化 等问题也受 到政府 的高度重 视。8 代 , 国开 始 了橡胶 粉改 性沥 青 O年 我 的研究 , 也铺筑 了试验路段。 由于 当时受胶粉粉碎技术 的限 制 , 粉的工业 化生 产仅 能做到 3 胶 O目粒径 , 度 、 匀度 均 细 均 达不到改性沥 青 的技 术 要求 , 青 与粗 颗粒 橡胶 粉 结合 力 沥 弱, 加之当时国内还 没有改性 沥青 装备 , 试验 路段效 果不 理 想 , 导致有关专家封杀 了胶 粉改性沥青在道路 中的应用 。 并 直到进人 9 O年代后 , 哈尔滨建筑大学 、 江苏石油化工 学 院、 华东 冶金学 院、 辽宁交 通科研所 等开 始对橡 胶沥 青做 了 些研究工 作。沈 阳市 市政 设计 研 究 院在 19 9 3年铺 筑 了 100m 4 的橡 胶沥青 混合 料试 验 路 。2 0 0 1年 春 , 交通 部公 路科学研究 所 首次 在 钢桥 桥 面 铺装 上 用 于 法工 艺 加人 了 3 %( 0 相对于沥青质量 ) 的橡 胶 粉 , 桥 面经 受 了两个 夏季 该 的超重交通荷载考验 , 本保 持 良好 , 明 了橡 胶沥青 混合 基 说 料在国 内实际应用中 , 表现 出不错 的高温稳定性能 。 二十一世纪以后 , 结合 西部大 开发 , 来 了我 国橡 胶沥 迎 青应用的第二个高峰。20 年 , 部西部科 技项 目“ 旧 0 1 交通 废 橡胶粉在公路工程 中应用” 立项研 究 , , 在广 东中山 15国道 0 ( + m 、 9 3k )河北沧'-级路 ( m)衡小高速公路 ( m 、 ) H 4k 、 2k ) 山东( m) 四川成都 ( m) 6k 、 3k 共修筑沥青 5 O多 万平米面积 的橡胶 沥青试 验路 面。 20 04年 , 在广 东珠 三角地 区 , 改造 一段 4 6k 的一级 . m 公路 , 上面层采 用了 S C 0 A 1 橡胶粉沥 青混 凝土 , 下面层采 用 普通 S C0 A 2 沥青混凝 土 , 上下 面层 间设 置 橡胶粉 改性 沥 在 青 防水层 , 在下面层底部设 置橡 胶粉改性 沥青 应力 吸收层 , 橡胶粉沥青混凝土采 用湿拌 法施工 。在 国内首次采 用大 型 专用设备现场生产橡胶沥青 。通对试 验路的研究 , 明橡 胶 证 粉对沥青 的高温性 能、 温性能 、 老化性 能 、 低 抗 弹性恢 复 、 温 度敏感性都有不 同程度 的改 善。橡胶 沥青混 合料 可显著 降 低路面噪音 , 使沥青 的粘 附性 、 温度敏感性 、 抗老化性及低 温 性得到 明显改善 , 成倍延 长路 面的使用寿命 。 20 年 3 , 内第一条年处理废 旧轮胎 15万吨的精 05 月 国 . 细胶粉 自动化生产线在天津建成 。与此 同时 , 由国家发改 委 牵头组织 , 并委托中国国际工程咨询公 司和 中国橡胶工业 协 会组织起草制定 的《 轮胎 工业产 业政策 》 21 年 出台 , 于 00 而 《 旧轮胎 回收利用 管理 办法》 正在起 草之 中。这些都 表 废 也 明着我 国开始越来越重 视废 旧轮胎 的 回收再利用 的技术 化 和法制化 。重庆现在也 已有废轮 胎橡胶 粉 厂 3 4 , — 个 只是 规模还相对较小 ( 吨胶粉 大约消耗废轮胎 3 ) 每 3条 。
摘 要 : 了国内外橡胶改性沥青在道路 工程 中的研究与应用情况 , 回顾 并根据工程 实际认 识到用橡胶沥青铺 筑路面可 以带来明显的经济社会效益 , 建议在条件具备的地区加以推广。
关键词 : 橡胶改性沥青 ; 道路工程 ; 优越性 中图分类号 : 4 62 7 U 1. 1 文献标识码 : c 文章编号 :08—3 8 ( 0 1 0 0 5 —0 10 3 3 2 1 ) 9— 1 8 2 年的 6年 间 , 公路行业共消耗废 旧轮胎橡胶 粉 800万 t大 0 , 约 4 条废 旧轮胎 。美 国应 用 橡胶 较 多 的州有 : 亿 亚利 桑那 州、 加利福尼亚州 、 佛罗里达州 、 克萨斯州等。 德 同样还是 IT A方 案 , SE 启动 了耗资 50 00万美元 的 S P HR 沥青 研究计划 和长期使用性能研究计划 , 随着 S R 计划 的 HP 推进 , 其最终产 品 Spr v 体系 ( ue ae p 基于使用性能的沥青胶结 料规范 、 热拌混合料设计 和分析体 系及 相应的计算 机软件 ) 的建立 、 完善和逐步推广 , 路用新材料研究 的思路 、 方法和技 术手段都 有了很大 的发 展。正是在 这两 股力 摄 的共 同推动 下, 国际上橡胶沥青在道路工程 中的应用及 其研究进入 了一 个 由环保理念和新技术共 同驱动 的新 时代 。 19 92年 , 国成功地开发 了含 1%废胶 粉的改性沥青 。 美 6 改性后 , 其粘性增加 , 温度敏感性降低 , 弹性恢复和抗老化性 能提高。用 7 的废 胶 粉改 性沥 青 , % 会得 到更 高负荷 强度 ,
收稿 日期 :0 l 5一l 2 1 —O 9
国外研究表 明, 橡胶沥青 混凝 土在用 于老路 改建时 , 对 减少路面的反射裂缝, 提高路面的整体承载能力都十分有 利 , 相同的使用效果 前 提下 , 当使 用废 旧橡胶 粉 可减 薄 在 适 沥青 混凝土 面层 的厚度 。一般 可减 薄 3% 一 0 , 0 7% 当沥青 结构层 中使用橡胶沥青 的应 力吸收层时 , 厚度还可以进一步 减薄 。在 国外橡胶沥青 的应用技术 已经相当成熟 , 由于我 但 国气候 、 道路结构 、 汽车荷载 等方 面的差异 , 沥青在 我国 橡胶
2 1 年 第 9期 01 ( 总第 2I ) 1期
黑龙 江交通 科技
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No. 2 1 9, 0 1
( u o21 S m N 。1)
浅 谈 橡胶 改性 沥青 在道 路 工程 中的研 究 与应 用
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( 南路桥工程公司 ) 海
11 k . 万 m。
在多孔隙路面 的发源地法 国, 截止到 19 9 5年 , 橡胶沥 青 多孔隙混 凝 土路 面 累积 已 经摊 铺 了超 过 10万平 方 米 。 0 Ma A N O i S I T N总结 多年 的 P C路 面室 内研究 和实际应 用 n A 效果表明 : 橡胶沥青 P C比普通 P C在保持持久排水性 能、 A A 抵抗重交通 、 抗剪切 和抵抗 不 良气候影响等方面有 明显 的优 势。 南非 的橡胶沥青在公路行业 中的应用 十分成功 , 和美 国 加利福尼亚州一样拥有历时 2 一 5 O 2 年仍然完好 的橡胶沥 青 路面 。应用领域包括混 合料 、 应力 吸收层 、 应力 吸收 中间层
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