節能型廢胎混合液改性道路膠結料開發及在路面養護中的應用研究

          隨著汽車工業的快速發展,廢舊輪胎的產生量越來越大,廢舊輪胎由于具有極強的抗熱、抗生物、抗機械能力,自然條件下很難降解。長期露天堆放,不僅占用大量土地,而且容易滋生蚊蟲傳播疾病和引發火災,給社會和環境帶來巨大的壓力。廢舊輪胎造成的“黑色污染”已是一個非常嚴峻的問題。2012年9月25日,國家發改委發布了戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄(公開征求意見稿),廢橡膠、廢舊輪胎再生利用又被列入資源再生利用中。廢橡膠綜合利用已經成為國家支持的重點,是保障我國資源、能源安全和改善環境的重要措施。另一方面,橡膠瀝青以其優異的高溫性能、應力吸收性能和降噪性能在公路行業得到了廣泛的應用,取了的良好的效果。本項目研究主要從廢舊輪胎回收利用技術出發,實現了一種常壓條件下廢舊輪胎膠粉回收利用方法,并將成果用于目前道路建設和養護工程中。主要技術性能指標如下。

         (1)通過理論分析和試驗研究,闡述了廢胎原液改性瀝青的制備過程：在一定溫度和壓力條件下,廢胎橡膠在碳氫介質中發生溶脹,碳氫介質和化學活化劑通過擴散進入廢胎橡膠分子鏈之間,在熱能和化學能的共同作用下,廢胎橡膠分子中的C-S鍵和S-S鍵發生斷裂,分子內聚力大大降低,在一定機械力作用下,塑化的廢胎橡膠分子鏈段均勻分散于碳氫介質中。 

        (2)根據節能型廢胎混合液改性道路膠結料生產機理,分析了廢胎原液改性瀝青生產工藝的主要影響因素,確定了廢胎混合液改性瀝青工藝參數：膠粉摻量15%～20%,剪切時間60min～90min,剪切溫度200℃,活化劑摻量1.0%～1.5%。 

        (3)針對廢胎混合液改性瀝青的特點,提出了針入度、軟化點、測力延度、布氏旋轉粘度、稠度、薄膜老化試驗、彈性恢復、儲存穩定性等評價指標。 

        (4)研發了具有良好抗裂性能的基于廢胎混合液改性道路膠結料的抗裂封層技術,其結構組合形式為：底層粘結層+底層石料(8～10mm)+中層粘結層(改性乳化瀝青)+上層嵌縫石料(3～5mm)+上層穩定層(改性乳化瀝青), 

        (5)編制了《基于廢胎混合液改性道路膠結料的抗裂封層技術指南》。 該研究成果經鑒定專家一致認為,該項目研究成果為道路建設和養護提供了一種新的材料和方法,解決了現有橡膠瀝青儲存穩定性差,低溫抗裂性能不足等問題具有良好推廣應用前景。

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