废胶粉改性沥青技术研究.pdf

《废胶粉改性沥青技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、器工程材料与设备Engineer．ngMaterIal&Equlpment废胶粉改性沥青技术研究文顺(西安市第二市政工程公司，陕西西安710054)摘要：分析了湿法制备废胶粉改性沥青的改性机理，提出影响改性效果的关键因素，在对改性机理认识的基础上，提出了废胶粉改性沥青的原材料(基质沥青、胶粉)的选用与技术标准和制备废胶粉改性沥青的工艺流程，研究了废胶粉改性沥青的技术标准和性能。关键词：废胶粉；改性机理；制备工艺；技术标准中图分类号：U416．217文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)0卜0134—03TechnicalStudy0fModi

2、fiedAsphalt0fWasteRIubberPowderWenShun迄今为之。沥青路面在我国已建成的高等级公路中占75％左右11】。沥青路面是一种无接缝的连续式路面，有足够的力学强度，行车平稳、舒适、振动小、无扬尘，噪声低，养护维修简便。但沥青路面也存在低温脆性大、延度小、高温易软化、抗老化和抗疲劳性能差等缺陷。使用聚合物改性沥青已经成为改善沥青路用性能的有效途径，但其价格高昂，而废胶粉资源丰富、价格低廉、加工工艺简单，采用废胶粉改性路用沥青，不但可以提高沥青的弹性，改善沥青的高、低温性能，还可以扩大沥青的使用温度范围，同时，能够处理掉大量废轮胎，又

3、不污染环境，还能实现废弃轮胎的资源化。废胶粉改性沥青的研究具有重要的经济意义、环保意义和社会意义，符合可持续发展的原则。l胶粉改性沥青机理一般认为．将胶粉改性剂加入沥青中后不会发生化学反应；改善沥青性能的基本前提是改性剂与沥青的充分混溶。在此基础上，沥青中的蜡和轻质组分被胶粉吸收，胶粉产生溶胀，又与沥青的其余组分相互作用，从而形成一种新的结构体系。加之此种改性剂自身的固有特性改善了沥青的高温性能、抗老化性能和改善沥青与矿料的界面粘接条件，因此相容性、溶胀和分散度即成为改性沥青的关键问题。对于废轮胎橡胶而言，由于其是硫化胶，分子呈三维空间网络结构，所以没有黏性

4、和塑性而富弹性。胶粉在加入热沥青中后吸收油分而产生溶胀，使其134啼荭投木q盯2011No．1(JQn．)voI．29占据40％甚至更大体积【2】，胶粉颗粒相互接触的机会大大增加，形成半固态的连续相。又由于胶粉在热作用下脱硫再生，部分恢复生胶性质，橡胶颗粒重新具有一定黏性，并由原来紧密结构转变为疏松和絮状结构。这种状态的橡胶颗粒可均匀地分散在沥青中、而形成悬浮液．从而赋以沥青新的性质。在这一过程中，沥青主要起软化剂作用，GordonAirey等人[3】研究了橡胶沥青加工前后基质沥青的组分变化，发现在橡胶沥青的加工条件下，基质沥青的沥青质含量显著增加，越软的沥

5、青，沥青质含量增加越明显。从上述分析中我们可以看出，影响改性效果的关键因素是：废胶粉与沥青的相容性，胶粉在与热沥青混合后的溶胀，以及胶粉颗粒在沥青中的分散度。2胶粉改性沥青原材料选用2．1基质沥青的选用基质沥青从多方面影响橡胶沥青，所以，它应该与胶粉有较好的相容性(相容性可以通过沥青和胶粉的化学组成控制．通过橡胶沥青搅拌过程中黏度随时间的变化表现出来)。由于大部分的胶粉是多种橡胶的均匀混合材料．因此相容性主要取决于沥青的性质，而不是胶粉的成分。沥青成分根据原油材质不同变化很大，如果原油的芳香分含量低，相容性就差。因为胶粉不能吸收到足够的芳香分，不能使胶粉充分

6、地融胀(改性过程中轻组分对胶粉有很好的融胀性)。添加油可以补充需要的芳香分。橡胶沥青的等级也很重要．沥青等级影响到低温性能和高温性能，沥青越软，低温性能越好。由于橡胶增进了高温黏度，所以应该根据橡胶沥青应用地点气候的不同，选取不同等级的沥青。2．2胶粉的选用2．2．1胶粉的分类胶粉按其粒径的大小可分为粉碎胶粉(12～30目)、细碎胶粉(30～47目)、精细胶粉(47～200目)和超精细胶粉(200目以上)。精细胶粉在改性中经常用到，我们这里只介绍精工程材料与设备器基ng{nee科ngMate孵al&基quipment细胶粉。精细胶粉主要是废旧载重轮胎或乘用轮

7、胎破碎而成，成分主要是天然胶(NR)和丁苯胶(SBR)等。其橡胶含量55％左右。2．2．2胶粉的物理化学技术指标胶粉的性质是影响橡胶沥青性能的关键因素之一，橡胶粉的性质主要取决于其物理性能和化学成分。根据经验橡胶粉应该满足表1、表2的要求。表1橡胶粉的物理技术指标技术指标1．1～1．3

8、0号沥青和20，30，40目的橡胶粉，取掺量20％制