废橡胶粉及其改性沥青的制备工艺性能与应用研究大纲(7.doc

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1、废橡胶粉及其改性沥青的制备工艺、性能与应用课题研究大纲2013年7月目录第一章背景11.1研究目的与意义11.2研究现状21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状51.3废橡胶粉与橡胶粉沥青调研情况71.4问题的提出91.4.1存在的问题分析91.4.2需解决的问题10第二章研究内容122.1胶粉沥青与胶粉改性沥青122.2研究内容132.3胶粉沥青及混合料的评价指标16第三章研究技术路线与关键问题193.1研究技术路线193.2实施的关键问题20第四章预期成果224.1试验成果224.2应用前景与效益22第

2、五章进度安排245.1研究的进度安排245.2研究的阶段目标2424第一章背景1.1研究目的与意义目前，高等级公路及干线公路沥青路面多采用改性沥青作为结合料，常用的改性剂主要有橡胶、树脂、热塑性弹性体等，其中以SBS为代表的热塑性弹性体对基质沥青具有良好的改性效果，可以有效地平衡沥青混合料的高低温性能，基本上取代了其他改性剂，占目前改性沥青市场90%以上。近年，废旧橡胶粉改性沥青越来越引起人们注意，主要原因在于橡胶粉来源于废旧轮胎，橡胶粉的使用可以减少环境污染，将难以处理的废旧轮胎充分利用，变废为宝；其次，废旧橡胶

3、粉改性沥青具有较好的路用效果，其高温稳定性、低温稳定性和抗疲劳性能基本上与SBS改性沥青相当，有时候甚至优于SBS改性沥青；最为重要的一点，目前废旧橡胶粉改性沥青的市场价格远远低于SBS改性沥青，具有很好的经济价值。虽然国内外开展胶粉改性沥青的研究较早，但是由于该项技术涉及材料的制备、质量控制技术指标体系以及混合料设计、施工工艺等诸多因素影响，虽然实验室小规模制备的材料各项性能表现较好，但是实际的试验路段却出现不同程度的损坏，甚至出现胶粉改性沥青无法在工程中推广使用的结论。分析产生这种现象的原因在于：一是我国没有制

4、定废胶粉改性沥青的技术规范，产品性能与质量都无法得到保证；二是由于胶粉改性沥青目前均为社会小规模企业制作，供应商提供产品均依据自己企业标准，有的企业追求利益甚至降低标准；三是目前胶粉改性沥青企业只提供产品，不负责后续实体工程，导致材料生产与施工脱节，很多施工企业对胶粉改性沥青认识不足，采用与其他改性沥青相同的施工工艺，导致实体工程出现病害。由此可见，废橡胶粉改性沥青的制备及推广使用是一项系统工程，既需要行业管理部分的参与指导，并制定相关地方标准，还要求遴选优良资质的企业进行制备与生产，保证产品的质量，并且需要稳定的

5、、技术熟练的施工企业参与实体，这样才能保证胶粉改性沥青的优势充分发挥。目前阶段，依靠社会小规模企业自行推销与发展，必然导致胶粉改性沥青这项技术误入歧途。24本课题立项正基于此，由省公路局统一指导，环宇沥青责任有限公司开展胶粉改性沥青的制备与生产，并由优质施工企业参与实体施工，形成胶粉改性沥青从生产制备到施工稳定的体系。1.2研究现状1.2.1国外研究现状废旧轮胎胶粉的研究及应用在国际上已有比较悠久的历史。国际上最早的橡胶沥青文献见于1843年的英国专利，现代意义上的橡胶沥青混合料首先出现在上世纪40～60年代的美国

6、，目前其应用领域主要集中于橡胶沥青、橡胶沥青混凝土、橡胶粉改性乳化沥青、排水降噪性橡胶沥青路面等方面，其中橡胶沥青广泛应用于应力吸收层、碎石封层、桥面防水粘结层以及填缝料等。根据美国材料与试验协会ASTM的定义，所谓橡胶沥青是由普通沥青和废旧轮胎胶粉（有时需要另加添加剂）均匀拌和而成，用作铺筑路面的粘结料。此种粘结料中的胶粉，应与高温的沥青充分接触拌合，使胶粉颗粒体积膨胀后才能使用。废旧轮胎胶粉在公路行业中特别是在沥青混合料中的应用研究，主要分为干拌法（Dryprocess）和湿拌法（Wetprocess）两种工艺

7、，两条工艺路线几乎是在同一时期并行起步的。干拌法是将废胎胶粉直接加入高温石料中，在加入普通沥青拌和制成沥青混合料；湿拌法是先将废胎胶粉加入普通沥青，在高温下充分熔胀反应制成改性沥青，然后再与石料拌和，使用方法与一般改性沥青相同。橡胶粉沥青及其混合料由于突出的环保意义、技术前景（减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声、优良的冬季柔性等）和潜在的经济价值，从其实现工业化开始，就吸引了大量的研究者、政府决策高层和公共事业管理机构的关注，各类研究和试验项目相继实施。1983年～1991年，美国俄勒冈州针对干

8、拌法和湿拌法两种生产工艺分别铺筑了胶粉改性沥青混合料试验路，目前均保留完好。根据实体工程路用性能验证，俄勒冈州立大学Lundy等人认为：①橡胶粉的加入能够显著地改善沥青路面的抗裂性能，尤其是改善低温抗裂性能；②只要认真施工，橡胶粉沥青24路面不会发生比普通沥青路面还多的水损害现象；③橡胶粉的掺入虽然使混合料的模量等强度指标有较大幅度的下降，但是混合料的抗疲劳