廢橡膠粉在道路瀝青中的運(yùn)用探討

1、廢橡膠粉在道路瀝青中的運(yùn)用探討    摘要：廢橡膠粉對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)沒(méi)有用，殊不知它有很大的用途，本文基于工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，分析了廢橡膠粉在瀝青混合料中的作用，并著重介紹了它在道路中的應(yīng)用前景，希望給相關(guān)人士一點(diǎn)啟迪和思考，合理的利用廢橡膠粉，促進(jìn)道路建設(shè)等行業(yè)的發(fā)展。 關(guān)鍵詞：廢橡膠粉；道路瀝青；運(yùn)用 Abstract: the waste rubber powder for many people to use, but it has a lot of use, this paper, based on the working practice and

2、experience, analysis the waste rubber powder in the role of asphalt mixture, and introduces mainly the application prospects in road, hope to relevant personage a little inspiration and thinking, the reasonable use of waste rubber powder, promote the development of road construction, etc. Keywords:

3、waste rubber powder; Road asphalt; use 中圖分類(lèi)號(hào)：U668.3+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 根據(jù)可靠統(tǒng)計(jì)，在2012年我國(guó)的廢舊輪胎達(dá)到2億多條，以后將會(huì)以每年12%的速度逐年增加。這些大規(guī)模的廢舊輪胎給環(huán)境帶來(lái)了巨大的沖擊，給環(huán)保人士也帶來(lái)了極大的考驗(yàn)。國(guó)際上通用的廢舊輪胎再生利用方式是將廢舊輪胎加工成橡膠粉，之后經(jīng)過(guò)科學(xué)家的研究，終于研制出一種能利用廢舊橡膠粉的方式，即將其使用在公路行業(yè)中的道路瀝青中，這種方式也是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。同時(shí)，這一大膽的嘗試對(duì)道路的性能也有很好的提升，它可以延長(zhǎng)路面的使用壽命，并可以節(jié)約資源等等。下面將主要講一

4、下橡膠粉在瀝青混合料中的作用機(jī)理和對(duì)其技術(shù)性能的影響，并展望了橡膠粉瀝青混合料的應(yīng)用前景。 一、瀝青混合料中運(yùn)用橡膠粉的原理 汽車(chē)的廢舊輪胎是橡膠粉的主要來(lái)源，在輪胎加工的過(guò)程中，會(huì)加入比如天然橡膠、合成橡膠等等之類(lèi)的化學(xué)物質(zhì)來(lái)滿足其在道路上的使用性能，這些物質(zhì)對(duì)于瀝青的使用來(lái)說(shuō)是必不可少的，因?yàn)檫@些物質(zhì)是一種改性劑，總的來(lái)說(shuō)，瀝青中加入橡膠粉可以看成是一種改性復(fù)合作用。 從一系列的試驗(yàn)結(jié)果可以得出，橡膠粉在瀝青混合料中的添加作用是非常大的，一方面從孔隙率角度來(lái)說(shuō)，添加了橡膠粉的瀝青混合料更加密實(shí)，但從另一方面來(lái)說(shuō)，混合料的礦料間隙率會(huì)增加。特別對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，由于橡膠粉顆粒本身的回彈性能比較好

5、，如果混合料中添加的橡膠粉稍有不當(dāng)，就會(huì)造成混合料碾壓不實(shí)的后果，直接導(dǎo)致嚴(yán)重的松散。為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，要選擇性進(jìn)行添加橡膠粉顆粒，要合理的處理橡膠粉混合料的級(jí)配，例如段級(jí)配比連續(xù)級(jí)配就較適合在此方面的應(yīng)用，在使用過(guò)程中中間斷的程度要看橡膠粉的劑量與目數(shù)。 二、橡膠粉改善瀝青材料的性能方面 1.改善抗高溫性能 從橡膠粉混合料車(chē)轍實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中可以得到這樣的發(fā)現(xiàn)，混合料的高溫抗車(chē)轍能力隨著橡膠粉摻量的增加逐漸提高。在試驗(yàn)的溫度是70的時(shí)候，這時(shí)使用的改性瀝青型號(hào)是SBS，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度是1468次毫米；當(dāng)添加10%的80目經(jīng)過(guò)處理的橡膠粉后混合料的動(dòng)穩(wěn)定度提高到2795次毫米，有相當(dāng)大的改

6、觀；當(dāng)添加量為20%的時(shí)候，動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到了3407次毫米，30%對(duì)應(yīng)的是3870次毫米。如此看來(lái)，橡膠粉的添加對(duì)瀝青混合料的抗高溫性能有很大的提升，這在實(shí)際中也得到了驗(yàn)證。 2.改善耐低溫性能 從橡膠粉低溫彎曲試驗(yàn)的結(jié)果可以得知，混合料的低溫勁度模量隨著橡膠粉摻量的增加逐漸減小，低溫的極限彎拉應(yīng)變隨著橡膠粉的添加逐漸增加，這些都說(shuō)明添加了橡膠粉后的混合料低溫性能得到明顯的改善。從低溫約束試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，把橡膠粉加入混合料中后，其低溫的破斷溫度明顯降低，并且低于一般SBS改性瀝青混合料，但其破斷應(yīng)力又比SBS混合料大很多。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以總結(jié)，添加橡膠粉后的瀝青混合料的低溫性能得到很好的

7、加強(qiáng)。 3.改善耐疲勞性能 對(duì)橡膠粉瀝青混合料小粱做疲勞試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果曲線可以發(fā)現(xiàn)，混合料的疲勞壽命隨著橡膠粉摻量的增加逐漸增加。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要原因是混合料在添加橡膠粉之后，混合料的彈性明顯得到改善，這樣在動(dòng)態(tài)荷載的作用下，混合料的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力就會(huì)增加，所以會(huì)使瀝青混合料的動(dòng)態(tài)疲勞壽命增加。 4.對(duì)混合料水穩(wěn)定性能的影響 從試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，混合料的凍融劈裂強(qiáng)度隨著橡膠粉摻加劑量的增加比原來(lái)的不加橡膠粉的原料逐漸降低，說(shuō)明用此方法測(cè)定的瀝青混合料水穩(wěn)定性出現(xiàn)了一定的衰減。國(guó)內(nèi)外為了解決這個(gè)問(wèn)題常用的方法就是在橡膠瀝青混合料中采用消石灰或水泥代替混合料中的礦粉。雖然在這個(gè)方面，加了橡膠

8、粉的瀝青混合料的水穩(wěn)定性有所降低，但任何事物總會(huì)有缺點(diǎn)，從總的方面來(lái)看，它的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)缺點(diǎn)，況且這個(gè)缺點(diǎn)還可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的措施來(lái)彌補(bǔ)，所以添加橡膠粉到瀝青道路材料中是很可取的。 三、橡膠粉瀝青道路材料有著極強(qiáng)的應(yīng)用前景 廢舊輪胎橡膠粉應(yīng)用于瀝青及其混合料中對(duì)于環(huán)境的保護(hù)、資源再生利用、可持續(xù)發(fā)展，以及解決當(dāng)前道路產(chǎn)業(yè)面臨的一些棘手的問(wèn)題有著非常重要的作用，它對(duì)道路的良性發(fā)展起著非常大的推動(dòng)作用。 1.防止高溫時(shí)出現(xiàn)車(chē)轍現(xiàn)象 如今公路行業(yè)的一個(gè)重要課題就是如何改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，橡膠瀝青混合料在改善路面的高溫穩(wěn)定性方面起著非常重要的作用，它長(zhǎng)期以來(lái)都被國(guó)內(nèi)的一些項(xiàng)目所運(yùn)用，取得的

9、效果也比較明顯。比如說(shuō)廣東肇慶馬房大橋鋼橋面的鋪裝，這個(gè)項(xiàng)目道路的瀝青混合料中就添加了30%的80目橡膠粉，在今后的多年時(shí)間里，有3000多萬(wàn)次的交通荷載作用，而鋪裝結(jié)構(gòu)卻完好無(wú)損，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的車(chē)轍，這在目前國(guó)內(nèi)橋面鋪裝中是很少出現(xiàn)的奇跡。 2.加強(qiáng)防水功能，增強(qiáng)層間粘結(jié) 最近對(duì)瀝青路面的損害狀況進(jìn)行了一些調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)原因比較突出，一個(gè)是瀝青面層與半剛性基層之間的層間粘結(jié)狀態(tài)不是很好，另一個(gè)就是瀝青路面的水損害。為了解決這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)之前的一些分析，可以選擇在瀝青混合料中加入橡膠粉，這可以在瀝青路面中增設(shè)改性瀝青防水粘結(jié)功能層，可謂是一舉兩得。 在實(shí)際中也有這樣的例子，1988年，河北京

10、石高速公路在路面上鋪設(shè)了一段應(yīng)力吸收層（防水粘結(jié)層）試驗(yàn)路段，它采用的是澳大利亞橡膠瀝青，上面僅有5厘米的瀝青混凝土，但在使用多年之后，它與周?chē)?5厘米瀝青混凝土面層試驗(yàn)的路段相比順壞程度明顯減少，不論是從裂縫率還是從修補(bǔ)率來(lái)看，加了橡膠粉的瀝青混凝土明顯優(yōu)于其它道路。由此可見(jiàn)，對(duì)于改善路面層間粘結(jié)、減少水損壞來(lái)說(shuō)，使用橡膠瀝青防水粘結(jié)層是十分有效的。 3.極大的延長(zhǎng)路面的使用期限 國(guó)內(nèi)一些道路研究中心經(jīng)過(guò)大量的研究，以前的一些道路極易出現(xiàn)裂縫等病害，而經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)橡膠瀝青混合料對(duì)于減少道路裂縫十分有效，并可以極大的延長(zhǎng)路面的使用期限。在相同的條件下，使用了橡膠瀝青混合料的路面比一般瀝青

11、混凝土減薄瀝青面層厚度20%30%，當(dāng)在增加橡膠瀝青防水粘結(jié)層又可以減少厚度50%以上，所以在實(shí)際建設(shè)中橡膠瀝青的應(yīng)用非常的廣泛。 4.創(chuàng)造低噪音的瀝青路面 目前國(guó)際上降低路面噪音的三大措施中就有橡膠粉在瀝青混合料中的使用，還有一種方法在我國(guó)也應(yīng)用較為廣泛，即使用一種小粒徑瀝青混合料的技術(shù)措施，這兩種降低噪音的方法廣泛應(yīng)用于城市及周邊的高速路或者旅游勝地的道路。噪音不僅污染環(huán)境，還嚴(yán)重的影響人們的工作學(xué)習(xí)環(huán)境，如果每條瀝青道路中都加入橡膠粉，那就不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題了。我們?cè)趯?shí)際生活中走在這種添加了橡膠粉的瀝青道路上，然后和其它普通的道路相比就會(huì)有實(shí)際的感受。 四、總結(jié) 總而言之，橡膠粉在瀝青混合料中的使用不止以上講的內(nèi)容，還有其它許多不容易被人們發(fā)現(xiàn)的方面，如：修建低造價(jià)路面的橡膠瀝青的碎石縫層、路面的灌縫材料等等。可見(jiàn)，在公路行業(yè)中的應(yīng)用橡膠粉瀝青混合料是十分廣泛的，并且這個(gè)技術(shù)有很大的發(fā)展前景。希望本問(wèn)能為相關(guān)人士提供一些幫助，逐步完善瀝青道路中的橡膠粉的使用。 參考文獻(xiàn)： 1 王伯昕;黃承逵;何化南;聚丙烯(PP)粗纖維混凝土彎曲韌性與抗沖擊性能研究A;“發(fā)展綠色技術(shù)，建設(shè)節(jié)約結(jié)構(gòu)”第十四屆全國(guó)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)會(huì)議論文集C;2007年 2 楊志峰,