废旧轮胎在道路工程中的应用ppt课件.ppt

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1、废旧轮胎橡胶在道路工程中应用的过去、现状和发展11.研究与应用背景1.1“黑色污染”与资源短缺废旧轮胎被称为“黑色污染”，其回收和处理技术是世界性难题。处置废旧轮胎，长期一直以来是环境保护的难题。据统计，目前全世界每年有15亿条轮胎报废，其中北美占大约4亿条，西欧占近2亿条，日本占1亿条。在20世纪90年代，世界各国最普遍的做法是把废旧轮胎掩埋或堆放，这不仅需征用土地，且大量堆积，极易引起火灾，造成第二次公害。21.1“黑色污染”与资源短缺据统计，我国2002年的废旧轮胎达到8000万条，并以每年12%的速度增加，到2005年将达到1.2亿条，预计到2010年将达到2亿条

2、。如此大规模的废旧轮胎将给社会带来巨大的环境压力。因此，为废旧轮胎寻找出路迫在眉睫。我国是一个生胶资源相对短缺的国家,几乎每年生胶消耗量的45%左右需要进口,寻找橡胶原料来源及其代用材料是十分迫切的任务。因此,处理好废橡胶,对充分利用再生资源、摆脱自然资源匮乏、减少环境污染、改善人们的生存环境具有重要意义。31.2废旧轮胎的应用途径原形改制热能利用热分解轮胎翻新生产再生胶用于土木工程建设41.2废旧轮胎的应用途径废橡胶在道路工程中的应用由废旧轮胎加工而成橡胶粉其主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶（如丁苯橡胶、丁基橡胶、聚丁二烯橡胶），另外还含有硫、碳黑、氧化硅、氧化铁、氧化钙

3、等添加剂成分。以上这些成分都是良好的沥青改性剂，能够改善沥青的高低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能，起到减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、降低轮胎/路面噪声等作用。废旧轮胎橡胶粉用于改性沥青、沥青混合料工艺简单，成本低，不但可改善路面质量，且对废胶的可容量大，其研究和应用具有深远的环保效益、经济效益和社会效益。此外，废橡胶还可用于防冻路面、路基材料、基层补强层等等。51.3研究与应用的意义保护环境资源利用可持续发展改善工程性能循环经济节约型社会62.国外研究应用的过去和现在2.1橡胶沥青的概念依照美国ASTM的定义，所谓橡胶沥青（AsphaltRubber），是由一般

4、铺路沥青和废旧轮胎橡胶粉（CrumbRubberModifier,简称CRM），有时视需要另加添加剂，均匀拌和而成，用作为铺筑路面的粘结料。此种粘结料中的橡胶粉末，应与高温的沥青充分接触混和，使橡胶颗粒的体积膨胀后才加以使用。美国联邦公路管理局（FHWA）曾于1991年针对添加废轮胎橡胶粉的沥青产品，根据工艺的差异加以分类，并将不同工艺的技术名词予以标准化，如图2.1所示。72.1橡胶沥青的概念产品橡胶沥青废旧橡胶粉CRM湿法干法间歇拌制连续拌制供应点拌制橡胶改性沥青混凝土材料工艺82.1橡胶沥青的概念湿法湿法工艺（WetProcess）是指将废轮胎橡胶粉加入传统的沥青中，

5、拌和成具有改性沥青特性的橡胶沥青（简称AR），可用作密级配、间断级配或开级配沥青混凝土的粘结料干法干法工艺（DryProcess）是指将废轮胎橡胶粉加入集料中，然后喷入沥青拌制成橡胶改性沥青混凝土（RubberModifiedHotMixAsphaltConcrete，简称RUMAC）。92.1橡胶沥青的概念干法、湿法区别①干法采用的橡胶粉颗粒尺寸一般为1～6.3mm，而湿法采用的橡胶粉粒径都在1mm以下。因而干法所用的橡胶粉加工工艺相对简单，成本相对较低；②干法中橡胶粉的掺量（一般为集料干重的1%～5%）`约为湿法工艺(一般为沥青重量的5%～20%)的2～4倍,因而干法工

6、艺能消耗大量废旧轮胎；③干法中橡胶颗粒主要是作为部分集料，对沥青的改性作用甚微。湿法中，橡胶粉主要作为沥青的改性剂；④在沥青拌和厂中，干法工艺不需要特殊的设备或较大的设备改装；而湿法工艺需要专门的混和容器、反应和拌和罐等。102.2美国对橡胶沥青的研究进展起源美国将废旧轮胎橡胶加入到沥青或沥青混合料中作为铺路材料的历史可追溯到20世纪40年代。当时美国回收公司推出名为RamflexTM的脱硫橡胶改性颗粒。60年代中，CharlesMcdonald（橡胶沥青之父）开始开发废胶粉改性沥青（OverflexTM），同时期，橡胶粉首次用于应力吸收层（Stress-absorbing

7、membrane,简称SAM），1975年，橡胶沥青首次用于开级配热拌沥青混合料。70年代，亚利桑那精炼公司推出脱硫废胶粉改性沥青Arm-R-ShieldTM。80年代，这两种产品的经销商成立了名为“沥青橡胶生产者团体”的同业公会。112.2美国对橡胶沥青的研究进展起源除了美国，瑞典也对橡胶沥青的发展做出了巨大的贡献。20世纪60年代，两个瑞典公司开发了掺加橡胶粉的干法表面层混合料工艺，其产品名称为RubitTM,70年代后期引进美国后由四季铺面公司(Allseasonssurfacingcorporation)申