廢輪胎橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)工藝配方研究

王國(guó)強(qiáng) 中國(guó)電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司 天津 300131

廢輪胎橡膠粉改性瀝青(Asphalt Rubber)是通過(guò)一定的生產(chǎn)工藝將廢輪胎橡膠粉加入到瀝青當(dāng)中，形成一種以廢輪胎橡膠粉為改性劑的改性瀝青，用來(lái)改善瀝青的相關(guān)性能指標(biāo)。按照美國(guó)ASTM6144-97標(biāo)準(zhǔn)的定義，廢輪胎橡膠粉含量不小于15%(內(nèi)摻，相當(dāng)于外摻的17.6%)，且須在180℃以上高溫狀態(tài)下與瀝青充分融合。

廢輪胎橡膠粉改性瀝青具有良好的高溫、低溫與粘附性能，可以像常規(guī)SBS改性瀝青一樣用于瀝青混合料中，滿足道路工程對(duì)瀝青的其它性能要求。

廢輪胎橡膠粉由廢舊輪胎制成，價(jià)格比瀝青便宜很多，因此廢輪胎橡膠粉的加入量對(duì)廢輪胎橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)成本影響很大，但廢輪胎橡膠粉改性瀝青最大的特點(diǎn)是高粘度，受粘度影響，廢輪胎橡膠粉的加入量有一定限制。

1 現(xiàn)階段廢輪胎橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)工藝

現(xiàn)階段廢輪胎橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)工藝是將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑，然后用膠體磨進(jìn)行研磨。研磨完成再攪拌發(fā)育直至產(chǎn)品合格。

廢輪胎橡膠粉化學(xué)技術(shù)指標(biāo)見表1，廢輪胎橡膠粉物理技術(shù)指標(biāo)見表2，廢輪胎橡膠粉改性瀝青產(chǎn)品指標(biāo)滿足表3要求。

表1 廢輪胎橡膠粉化學(xué)技術(shù)指標(biāo)

表2 廢輪胎橡膠粉物理技術(shù)指標(biāo)

表3 廢輪胎橡膠粉改性瀝青技術(shù)指標(biāo)

2 廢輪胎橡膠粉改性瀝青新生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

新生產(chǎn)工藝是將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑，然后用膠體磨進(jìn)行研磨。研磨再加入木質(zhì)素磺酸鹽，之后再加入15%的廢輪胎橡膠粉，再用膠體磨進(jìn)行研磨，攪拌發(fā)育直至產(chǎn)品合格。通過(guò)此工藝使膠粉摻入量大大增加，從而降低了改性瀝青的生產(chǎn)成本。

3 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

采用AH90重交道路瀝青，滿足表1、表2要求的30-80目的廢輪胎橡膠粉，B-450高效活化劑，木質(zhì)素磺酸鹽。為實(shí)驗(yàn)原料進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。木質(zhì)素磺酸鹽可以是木質(zhì)素磺酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銨鹽等中的任意一種。AH90重交道路瀝青指標(biāo)見表4。

表4 AH90重交道路瀝青技術(shù)指標(biāo)

(1)實(shí)驗(yàn)1

將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑，然后用膠體磨進(jìn)行研磨。再在攪拌下加入0.5%的木質(zhì)素磺酸鹽，之后加入15%的廢輪胎橡膠粉，再用膠體磨進(jìn)行研磨，研磨后最后攪拌1h，制成廢輪胎橡膠粉改性瀝青。整個(gè)制備過(guò)程中溫度控制在180℃～190℃。

(2)實(shí)驗(yàn)2

將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑，然后用膠體磨進(jìn)行研磨。再在攪拌下加入1%的木質(zhì)素磺酸鹽，之后加入18%的廢輪胎橡膠粉，再用膠體磨進(jìn)行研磨，研磨后最后攪拌1.5h，制成廢輪胎橡膠粉改性瀝青。整個(gè)制備過(guò)程中溫度控制在180～190℃。

(3)實(shí)驗(yàn)3

將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑，然后用膠體磨進(jìn)行研磨。再在攪拌下加入2%的木質(zhì)素磺酸鹽，之后加入20%的廢輪胎橡膠粉，再用膠體磨進(jìn)行研磨，研磨后最后攪拌2h，制成廢輪胎橡膠粉改性瀝青。整個(gè)制備過(guò)程中溫度控制在180～190℃。

(4)實(shí)驗(yàn)4

將基質(zhì)瀝青加熱到180～190℃，在攪拌下加入25%的廢輪胎橡膠粉和0.3%的B-450高效活化劑；然后用膠體磨進(jìn)行第一次研磨，再進(jìn)入另一個(gè)膠體磨進(jìn)行第二次研磨。再在攪拌下加入15%的廢輪胎橡膠粉改性，由于未加入木質(zhì)素磺酸鹽，導(dǎo)致廢輪胎橡膠粉改性瀝青粘度過(guò)大，無(wú)法加工。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)以上不同配比生產(chǎn)出的廢輪胎橡膠粉改性瀝青進(jìn)行化驗(yàn)分析，結(jié)果見表5。

表5 廢輪胎橡膠粉改性瀝青實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，通過(guò)對(duì)廢輪胎橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)工藝配方的調(diào)整，加大廢輪胎橡膠粉改性摻入量后,產(chǎn)品指標(biāo)滿足“表3廢輪胎橡膠粉改性瀝青技術(shù)指標(biāo)”中CRM-I的技術(shù)要求，大大降低了生產(chǎn)成本。