节能型废胎混合液改性道路胶结料开发及在路面养护中的应用研究

          随着汽车工业的快速发展,废旧轮胎的产生量越来越大,废旧轮胎由于具有极强的抗热、抗生物、抗机械能力,自然条件下很难降解。长期露天堆放,不仅占用大量土地,而且容易滋生蚊虫传播疾病和引发火灾,给社会和环境带来巨大的压力。废旧轮胎造成的“黑色污染”已是一个非常严峻的问题。2012年9月25日,国家发改委发布了战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(公开征求意见稿),废橡胶、废旧轮胎再生利用又被列入资源再生利用中。废橡胶综合利用已经成为国家支持的重点,是保障我国资源、能源安全和改善环境的重要措施。另一方面,橡胶沥青以其优异的高温性能、应力吸收性能和降噪性能在公路行业得到了广泛的应用,取了的良好的效果。本项目研究主要从废旧轮胎回收利用技术出发,实现了一种常压条件下废旧轮胎胶粉回收利用方法,并将成果用于目前道路建设和养护工程中。主要技术性能指标如下。

         (1)通过理论分析和试验研究,阐述了废胎原液改性沥青的制备过程：在一定温度和压力条件下,废胎橡胶在碳氢介质中发生溶胀,碳氢介质和化学活化剂通过扩散进入废胎橡胶分子链之间,在热能和化学能的共同作用下,废胎橡胶分子中的C-S键和S-S键发生断裂,分子内聚力大大降低,在一定机械力作用下,塑化的废胎橡胶分子链段均匀分散于碳氢介质中。 

        (2)根据节能型废胎混合液改性道路胶结料生产机理,分析了废胎原液改性沥青生产工艺的主要影响因素,确定了废胎混合液改性沥青工艺参数：胶粉掺量15%～20%,剪切时间60min～90min,剪切温度200℃,活化剂掺量1.0%～1.5%。 

        (3)针对废胎混合液改性沥青的特点,提出了针入度、软化点、测力延度、布氏旋转粘度、稠度、薄膜老化试验、弹性恢复、储存稳定性等评价指标。 

        (4)研发了具有良好抗裂性能的基于废胎混合液改性道路胶结料的抗裂封层技术,其结构组合形式为：底层粘结层+底层石料(8～10mm)+中层粘结层(改性乳化沥青)+上层嵌缝石料(3～5mm)+上层稳定层(改性乳化沥青), 

        (5)编制了《基于废胎混合液改性道路胶结料的抗裂封层技术指南》。 该研究成果经鉴定专家一致认为,该项目研究成果为道路建设和养护提供了一种新的材料和方法,解决了现有橡胶沥青储存稳定性差,低温抗裂性能不足等问题具有良好推广应用前景。

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