橡胶沥青的特性(修改)

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

同济大学交通运输工程学院吕伟民教授博士生导师 2009年4月成都

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

一废旧轮胎资源化

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

我国公路交通的发展改革开放促进了经济的发展，我国经济实力有了很大的增强，2008年GDP位于世界第3位，外汇储备达到1.8万亿美元，为世界上最多的国家。高速公路迅速发展，到2008年建成高速公路 6.03万公里,一年中增加了6433公里。在长三角、珠三角以及渤海湾地区已基本形成四通八达的公路交通网。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

废旧轮胎对环境的污染道路交通事业的发展，我国汽车保有量大幅增加，2007年6月达5356万辆，预计到2010年将达到7000万辆。 2005年废轮胎已达到1.25亿条，约合324万吨。预计2010年将达到2亿条，约合518万吨。大量的废轮胎堆积造成环境污染。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

废胶对环境造成污染过去曾采取焚烧轮胎，造成对环境的严重污染；以后又采取深埋处理，同样造成对地下水等环境的污染。近年来有采用轮胎提炼汽油，无法避免对环境产生污染。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

我国橡胶资源相对短缺我国生胶资源相对短缺，但消费量很大。 2004年我国消费生胶420万吨，其中60%用于轮胎生产。橡胶是战略物资，我国生胶消耗量的70%依赖进口，每年几乎超过120万吨，合成胶60万吨。预测2010年我国仅汽车工业需求橡胶达到 71.6万吨，到2020年将达到163万吨。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

道路建设对橡胶材料的需求铺筑改性沥青路面需要消耗大量的热塑性橡胶SBS材料，近年来全国每年使用改性沥青达120万吨，用于建设高速公路、城市道路、机场道面，消耗可观的SBS聚合物材料。 SBS聚合物是石油产品，为生产SBS聚合物一年消耗石油约20万吨。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

废轮胎橡胶资源化利用利用磨细轮胎粉修筑沥青路面，在上世纪五六十年代许多国家已经开始研究与应用。美国的亚利桑那州、乔治亚州、佛罗利达州将磨细胶粉配制成橡胶沥青，铺筑应力吸收层，或铺筑橡胶沥青路面。南非、英国等国家也有橡胶沥青应用的报道。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

我国橡胶沥青的研究与应用在上世纪80年代初，同济大学与江西公路局合作，采用 30目胶粉，掺入胜利100号沥青，在2-3级公路铺筑橡胶薄层沥青路面，到90年累计达400多公里，对改善当时公路行车条件起了积极作用。90年代后又与杭州市公路局、常州市政等单位合作，积极推广橡胶沥青的应用。 90年代中期，PE、SBS改性沥青的研发与广泛应用，使橡胶沥青的研究与应用被搁置起来。近十年来，人们进一步提高对环境保护和资源的循环利用的认识，积极开展橡胶沥青的研究与应用，在全国形成了很大的反响。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

废胶资源化再利用，建设生态文明积极开展研究，将废旧

轮胎作为资源进行再利用，生产橡胶沥青，在很大程度上取代SBS改性沥青，不仅减少了环境污染，减少资源消耗，而且符合循环经济，节能减排的要求，有利于建设生态文明。可以说这为废旧轮胎找到了最好的出路。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

橡胶沥青研究与应用产业化近年来我们还高兴地看到，国内已经出现橡胶沥青产业化的专业性企业，如四川正中路面科技有限公司、天津海泰公司等。这些专业化公司的出现，为橡胶沥青的推广应用起着积极的作用，具有重要的社会和经济意义。

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二橡胶沥青的主要特性

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胶粉利用的方法湿法工艺(wet process)(1)湿法是将磨细的胶粉按一定比例加入热熔的沥青中，在一定温度下经过充分搅拌成为橡胶沥青,作为沥青结合料使用。 (2)橡胶粉对沥青具有增粘和改性作用，在许多场合下可以替代常规改性沥青。

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橡胶沥青的制备橡胶粉的粒度选择 (1)20目粒度粗，成本低，能保持橡胶的弹性，但易发生沉淀。 (2)80目粒度细，易与沥青相融合，不易发生沉淀，但橡胶颗粒弹性性质较差； (3)40-60目，粒度适中，既能与沥青较好的融合，又能保持一定的弹性性质，也不易发生沉淀。

橡胶沥青路面主要结构类型与工程应用

粒度对橡胶沥青性质的影响对不同粒度橡胶沥青制备过程中粘度变化观察，采用15目与100目粘度最低，30目与60目较高。粘度2000

Viscosity at 60℃(Pa.s)

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400

15 mesh 30 mesh 60 mesh 100 mesh

0

30

60 90 Mixing time(min)

120

150

搅拌时间 min

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橡胶沥青粘度与胶粉粒度的关系2200 Max viscosity at 60℃(Pa.s)

粘度

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 0 15 30 45 60 75 90 105 crumb rubber particle size(mesh)

胶粉粒度

(目)

由图可见，60目胶粉所制备的橡胶沥青粘度最高