橡膠瀝青制備技術(shù)探討研究

毛啟明

摘要：橡膠瀝青是一種以廢料為主的材料，主要是在瀝青內(nèi)摻加適量廢棄輪胎生產(chǎn)的橡膠粉，這種材料的添加，在大大降低生產(chǎn)成本的同時，還能有效提升路面性能，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保價值。將橡膠瀝青用于瀝青混凝土路面施工，將產(chǎn)生巨大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。本文基于橡膠瀝青制備技術(shù)探討研究展開論述。

關(guān)鍵詞：橡膠瀝青;制備技術(shù);探討研究

引言

路面施工期間采用橡膠瀝青具有不錯的環(huán)保性，同時，路面也具有較高的安全性和耐久性，應(yīng)用前景良好。橡膠瀝青混凝土路面施工期間，相應(yīng)的工作人員要做好工程質(zhì)量把關(guān)，在設(shè)計方案上要選取合理措施，提高橡膠瀝青道路的質(zhì)量，在為人們提供一個良好的交通環(huán)境的同時，提高工程的經(jīng)濟(jì)性。

1橡膠瀝青的作用機(jī)理

針對橡膠瀝青作用機(jī)理主要存在三種說法，即物理共混說、網(wǎng)絡(luò)填充說與化學(xué)共混說。本文主要以橡膠瀝青生產(chǎn)進(jìn)程為研究，分析廢舊輪胎膠粉和瀝青間的作用方式與橡膠瀝青內(nèi)存有的交互反應(yīng)，為此需先過濾橡膠瀝青，主要采用下述方法過濾：橡膠瀝青制備完成后，需靜置24h，隨后在163℃條件下，進(jìn)行60min恒溫加熱，樣品均勻攪拌后，以200g為準(zhǔn)稱量，隨后向?yàn)r青過濾篩內(nèi)倒入，其中100mm為瀝青過濾篩直徑，過濾分兩級進(jìn)行，保證溫度控制在159℃～161℃之間，1h為過濾時間。對過濾前的橡膠瀝青與過濾后的橡膠瀝青進(jìn)行動態(tài)剪切流變特性分析與紅外光譜對比分析，結(jié)果顯示，與基質(zhì)瀝青相比，橡膠瀝青G*與G*/sinδ增大情況較為顯著，表明高溫性能得以明顯改善，樣品過濾后性能在2者之間，則表明通過反應(yīng)，基質(zhì)瀝青內(nèi)融入部分廢舊輪胎膠粉，且與其產(chǎn)生反應(yīng)，從而增強(qiáng)了膠結(jié)料的性能。由該層面分析，通過化學(xué)反應(yīng)，可有效提升材料性能。與此同時，通過大量研究說明，在膠結(jié)料內(nèi)膠粉顆粒會對橡膠瀝青起到填充作用，可被稱為PE;而瀝青和膠粉之間的交互反應(yīng)則被稱為IE。兩者對橡膠瀝青影響較大，其中對橡膠瀝青膠結(jié)料性能影響最大的因素為PE。

2橡膠瀝青配伍性及黏附性能研究

（1）橡膠瀝青三大指標(biāo)性質(zhì)受基質(zhì)瀝青性質(zhì)影響明顯，同為70#瀝青，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高的瀝青加工得到的橡膠瀝青，針入度較小，軟化點(diǎn)較高，且180℃黏度較大;由膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高的秦皇島70#、高富70#瀝青摻加22%膠粉加工的得到的橡膠瀝青適用于熱區(qū)，其余3種適用于溫區(qū)。道路建設(shè)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適基質(zhì)瀝青進(jìn)行橡膠瀝青的生產(chǎn)。（2）隨著膠粉含量的增加，橡膠瀝青針入度減小、軟化點(diǎn)升高，但其延度值較為接近;橡膠瀝青在高溫條件下儲存會使其黏度下降，在180℃條件下儲存8h黏度將會下降60%，因此橡膠瀝青在生產(chǎn)使用過程中應(yīng)降低溫度儲存，高溫下儲存時間不宜超過8h。（3）基質(zhì)瀝青經(jīng)過膠粉改性后得到的橡膠瀝青與石灰?guī)r的黏附功變化規(guī)律不明顯，殼牌70#和泰普克基質(zhì)瀝青經(jīng)過膠粉改性后瀝青黏附功減小，其余3種瀝青黏附功增大;同一種基質(zhì)瀝青加工得到的不同膠粉含量的橡膠瀝青與礦料的黏附功相差較小，由泰國IRPC瀝青加工的橡膠瀝青與石灰?guī)r黏附功整體大于由秦皇島70#瀝青得到的橡膠瀝青，橡膠瀝青與礦料的黏附功主要受基質(zhì)瀝青性質(zhì)影響，而受膠粉含量影響較小。

3橡膠瀝青路面的優(yōu)勢所在

橡膠瀝青路面可以改善交通環(huán)境，使人們出行變得更加便利，降低交通事故的發(fā)生幾率。橡膠瀝青混凝土材料其生產(chǎn)成本低，并且具有不錯的防水性，可以提高路面上行駛車輛的舒適度，延長公路工程在具體應(yīng)用過程中的壽命，這也使該材料在應(yīng)用過程中得到了相關(guān)人員的一致好評。制作橡膠瀝青的橡膠粉粒主要來自廢舊輪胎，可以說是廢物利用的充分體現(xiàn)，不僅具有不錯的經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有不錯的環(huán)境效益，一舉兩得。此外，在利用橡膠瀝青進(jìn)行混凝土路面鋪設(shè)時，要想使路面具有相同的防裂縫反射能力，其在厚度上要明顯小于普通瀝青，這降低了工程的具體建設(shè)成本，同時，也大幅度縮短了工程的建設(shè)周期，確保工程可以按期竣工

4橡膠瀝青制備工藝

優(yōu)質(zhì)的改性瀝青除了與改性瀝青生產(chǎn)用的原材料（即改性劑與基質(zhì)瀝青）有直接相關(guān)的原因外，改性瀝青的生產(chǎn)工藝和設(shè)備也是至關(guān)重要。橡膠瀝青的加工工藝比傳統(tǒng)的SBS、PE等改性瀝青要復(fù)雜多，其影響因素也很多。因此，要在實(shí)際工程應(yīng)用中生產(chǎn)出指標(biāo)優(yōu)越、質(zhì)量穩(wěn)定的橡膠瀝青，優(yōu)良的加工設(shè)備和成熟的加工工藝十分關(guān)鍵。目前國內(nèi)外橡膠瀝青加工備方法主要有兩種，即干法和濕法。由于干法制成的改性瀝青對溫度的敏感性改進(jìn)不大，且質(zhì)量不夠穩(wěn)定，而濕法采用膠體磨/剪切實(shí)現(xiàn)攪拌功能的同時在局部形成高速渦流，同時達(dá)到粉碎和均質(zhì)的效果。制備工藝步驟①按照規(guī)范及細(xì)則要求對基質(zhì)瀝青進(jìn)行檢測，確認(rèn)基質(zhì)瀝青的品質(zhì)符合項目設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。②將基質(zhì)瀝青脫桶后分別存儲于現(xiàn)場2個200t基質(zhì)瀝青儲罐和拌和樓的基質(zhì)瀝青罐中。③基質(zhì)瀝青（加熱到145℃時）通過快速升溫裝置升至180℃，經(jīng)過流量計打入橡膠設(shè)備配料罐中，加入瀝青的同時加入橡膠粉，通過加料系統(tǒng)進(jìn)行計量，然后通過配料罐使橡膠粉和基質(zhì)瀝青能更好的溶和在一起。（加料時間為1min）溫度在180℃～190℃開始攪拌5min。④然后加入存儲罐進(jìn)行攪拌發(fā)育，發(fā)育時間為45～60min。⑤取樣檢測各項性能指標(biāo)，以確認(rèn)達(dá)到項目要求的質(zhì)量后，將橡膠瀝青泵入拌和樓使用。

結(jié)束語

由于近幾年交通量迅速增長、超載嚴(yán)重、車輛渠道化等現(xiàn)象的日益明顯，使瀝青混凝土路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，正在運(yùn)營的道路破壞嚴(yán)重。隨著國家日益注重環(huán)保，其中廢舊輪胎造成的嚴(yán)重的環(huán)境問題也亟需需要解決。因此研究使用廢舊輪胎加工配置橡膠瀝青既環(huán)保又能對瀝青路面起到抗車轍、開裂、延長路面使用壽命的作用。

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