废轮胎胶粉改性沥青施工工艺

废轮胎胶粉改性沥青施工工艺

随着我国公路运输行业的迅猛发展 ,车辆大型化 ,重载、超载现象越来越严重。许多路面竣工不久就出现病害 ,严重的甚至要提前进行大修 ,这就对沥青混凝土路面提出了更高的要求。目前 ,我国改性沥青常用的改性剂为: SBS ,LDPE , EVA 和 SBR 等利用废胶粉替代价格昂贵的 SBS作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法 ,不仅可以降低修路的成本 ,还可以变废为宝 ,消除“黑色污染”。因此 ,我国修筑公路及维修公路采用胶粉改性沥青的意义是重大的。

1 胶粉改性沥青的概念及应用

胶粉沥青是指在沥青中添加一定剂量的磨细废旧轮胎胶粉形成橡胶粉和沥青的混合物 ,以提高沥青的综合路用性能。胶粉沥青在国外已经有过 20 多年的成功使用经验 ,我国用废轮胎胶粉改性沥青修筑公路于 1982 年～1986 年在江西省和四川省开始 ,经过 10 多年的研究已经取得了一些经验。胶粉沥青在国外广泛应用于应力吸收膜(SAM) 、应力吸收隔断层(SAMI) 、沥青表面处治(BST)及热拌沥青混合料(HMA)等路面工程。国外 20 多年的胶粉沥青使用经验表明 ,对于重交通沥青公路路面胶粉沥青比普通沥青具有抗变形、低温抗裂性、高温稳定性、抗车辙和耐疲劳性的明显优势[1 ]。

2 胶粉改性沥青的加工

2. 1 加工方法简介

用废轮胎胶粉作为沥青的改性剂生产改性沥青 ,其制法与SBS改性沥青的工艺及设备基本相同。但胶粉改性沥青的制法分为干法和湿法。干法:将剂量为沥青混合料总量的 2 %～3 %的胶粉喷入在搅拌的热沥青拌合锅中 ,搅拌约20 min即成为胶粉改性沥青混合料。但是干法制成的改性沥青只适用于摊铺在公路的底层和中层 ,而不适宜摊铺在面层 ,因为干法制成的改性沥青对温度的敏感性改进不大 ,面层需用湿法改性的沥青。湿法:将精细胶粉、活化胶粉或脱硫胶粉按配方剂量投入180 ℃～200 ℃的沥青中 ,其方法是在搅拌沥青时缓慢添加胶粉 ,搅拌后 ,再进入胶体磨或高速剪切乳化机中加工处理 ,其质量达到规定的标准时为止 ,即可制成高质量的胶粉改性沥青。胶粉用量、搅拌时间、沥青温度随着基质沥青和胶粉性质不同而有很大区别。但改性沥青的性能与胶粉的粒径关系密切 ,粒径越小分布越均匀 ,其性能越优良 ,而且不易离析 ,有利于泵送

2. 2 原材料的要求

3 集料和填料要求

4 混合料设计

5 胶粉改性沥青混合料的施工

5. 1 胶粉改性沥青的生产

胶粉改性沥青一般在正规的沥青厂集中生产 ,沥青厂必须配备高速搅拌机和消解罐以利于胶粉与沥青的充分混合。每批胶粉改性沥青为 10 t (最小)到 25 t (最大) ,搅拌罐中设置有加热系统和螺旋搅拌装置 ,搅拌时间约为 90 min。沥青橡胶混合物加热到 190 ℃～205 ℃并消解大约 60 min ,才能用来生产混合料。胶粉沥青在反应完成后保存不能超过 4 h。如果超过了这个时间 ,材料将会重新组合结构 ,实践表明重新组合结构后的胶粉改性沥青性能较差。胶粉改性沥青必须采用车况良好的汽车运输 ,特别要注意防止泄漏。

5. 2 摊铺和压实

胶粉改性沥青混合料采用传统的摊铺和压实方式 ,摊铺及压实工艺可参见普通改性沥青混合料 ,但由于胶粉改性沥青混合料具有自身的特点 ,施工中应该注意以下几点:

1)摊铺机的熨平板必须准确调整 ,因为胶粉改性沥青粘度非常大 ,容易出现拖痕。

2)胶粉改性沥青混合料通常使用大吨位轮胎压路机和高频振动压路机组合碾压。

3)胶粉改性沥青混合料运输到现场的温度通常为 170 ℃～190 ℃,摊铺后混合料的温度仍然非常高 ,很容易被压路机带起 ,且被压路机轮子带起的沥青掉在路面上后 ,容易形成油斑 ,因此 ,建议压路机和摊铺机保持一定距离 ,以使混合料冷却到一定温度 ,并采用肥皂水湿润压轮以防止粘轮。