稳定型橡胶改性沥青技术简介.pdf

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1、.橡胶改性沥青技术简介1.方案背景我国大规模路网建设开始于上世纪90年代。彼时的交通运输在经济增长带动下总量快速增长，且货运超载重载化愈演愈烈。普通石油沥青因其平均分子量小且分布宽、温度敏感性大、高温流动大、水稳性不足等，出现大量的高温失稳和雨季水害类的严重路面问题。首都机场高速采用现场改性的PE改性沥青，揭开了规模使用改性沥青的序幕。但是，由于PE改性沥青离析很快、必须现场供应的问题无法解决，人们开始寻求其他技术路径。随后，交通部公路科研所沈金安研究员研究确认SBS改性沥青是兼顾沥青混合料的高低温性能最好的改性类型，同时，上海交通大学张隐西教授的研究根本性解决了SBS改性沥青

2、的稳定储存问题。经过10余年的发展，我国SBS改性沥青被普遍采用，应用总量全球领先。现场改性橡胶沥青（湿法）技术从2004年首次全套引入国内，产业化推广也已经满9年，资源再生利用的社会意义和突出的抗裂和低噪声等技术意义，已经得到了行业的认可。但是，现场对接的橡胶沥青并未如预期走进持续规模发展的通道。总的来说，现场改性工艺不为国内接受的原因有三：一、设备门槛高、项目门槛高，适合对接商品化大规模拌站（间歇式拌和楼产量相对低，国内商品化大型沥青拌站极少），如果对接小型/临时性项目或拌站，实际成本偏高。二是，硬件与供应方式与传统沥青供应商不兼容，得不到传统渠道的参与支持。三是，成品存储

3、不稳定、性质不稳定，依赖严格的过程控制，质量监管难度大，严重影响大规模应用的决心。另一方面，发展了干法直投的技术路线。在局部地区或项目，干法改性得到了一定的应用。但是，与湿法一样，干法技术路线也遇到了严重的可持续发展问题，主要有：一、与沥青的混合时间过短，改性效能和效力有限，效能和效力缺乏直接的监控手段，可能造成性能缺陷或隐患。二、添加剂一般另建销售渠道，比沥青供应的渠道要复杂得多，中间环节要多得多，加之体量很小，造成销售成本畸高，折算总成本明显超过SBS改性沥青。三、采用干法工艺，质量控制环节增加了添加剂的验收和添加环节监管的工作，以次充好，加量不足问题严重。稳定型橡胶改性沥

4、青的发展前景，即在于无缝对接现有的沥青供应和混合料生产体系，借助集中规模化生产和物流体系，保证橡胶沥青及其混合料性能的规模化稳定性，推动橡胶改性沥青进入产业化通道。除此以外，在真正解决橡胶沥青的稳定性问题后，稳定型橡胶沥青还有现场供应模式无法进入的市场，即全面替代SBS改性沥青。2.技术路线与优势以往橡胶改性沥青难以实现稳定的共性问题有两个：1、单独的硫化橡胶的活性官能团极少，均不会在沥青内聚合成网，与沥青分子也不会发生化学链接，分散后的粒子无法形成协同效应。2、橡胶的密度，均与沥青的密度存在明显差异，在储存过程中发生改性剂离析只是时间问题。3、除此以外，橡胶改性沥青在高温储存

5、时不断脱硫和降解，还存在化学稳定性的问题。本稳定型橡胶改性沥青技术的路线如下：...1、橡胶预处理工艺。采用高温高剪工艺，对轮胎橡胶进行脱硫预处理，通过工艺条件，控制脱硫进度在适宜范围，同时预处理的恰当环节中，加入少量和恰当的稳定活化和密度调节成份，进行反应和共混。最终生产出稳定型橡胶改性粒子。2、经过预处理后，稳定型橡胶改性粒子的分散性显著改善。采用常规的SBS改性沥青设备，在明显低于现场湿法的温度条件下，无需反复剪切，经过正常发育，就可以获得稳定储存的橡胶改性沥青（储存离析指标达到SBS改性沥青的相关技术要求）。除此以外，对于橡胶改性沥青，其化学稳定性显著提高，可以满足半个

6、月存储的要求。与目前市场已有的橡胶改性沥青技术相比较，稳定型橡胶改性沥青的差异化技术优势主要有：1、改性剂均匀、细腻、稳定分布，改性剂利用效率高，油膜厚度适宜，可以广泛用于更多级配类型，可能形成对SBS改性沥青的大面积替代。2、储存稳定优势明显，适应不同规模工程的需求，质量可靠性高。3、改性剂和成网分布和适度复合，提高了橡胶改性的弹性，用于高弹性抗疲劳沥青混合料特性显著。3.应用与成本分析3.1传统橡胶沥青（高弹性沥青）市场稳定型橡胶改性沥青能够满足相关规范或指南对现场生产橡胶沥青的技术要求。由于橡胶改性剂在沥青中的分布更加细腻均匀，在用于混合料时，稳定型橡胶沥青的油膜厚度和沥

7、青用量比现场生产橡胶沥青要低。即将发布的沥青路面施工技术规范将包含橡胶沥青，其混合料级配采用SAC体系,稳定型橡胶改性沥青完全适用这一体系。除此以外，稳定型橡胶改性沥青还可以用于传统连续级配AC系列，以及SMA级配（无需添加纤维）。当用于这两种级配时，混合料性能不低于SBS改性沥青水平，而成本相对更低。除了混合料类型外，稳定型橡胶改性沥青还特别适合用作洒布型的热沥青防水粘结层。在用于这一方案时，除了充分保持橡胶沥青特有的抗裂特性外，其工程实施更加方便快捷，无需专业的带搅拌、大喷嘴、高动力的专