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摘要：作为一种新型筑路材料，橡胶沥青表现出特有的优越性。如何高质量、低成本地制作其成晶，已成为相关学术界及工程技术人员关注并研究的重点之一。
关键词：橡胶沥青 工艺 设备
利用改性沥青铺筑高等级沥青路面，尤其是高速公路路面，已成为现代公路建设的必要条件之一。而改性沥青制作工艺的方便性、材料成本的经济性及使用性能的优劣等，不仅与基质沥青本身的标号有关，亦与政性剂的品种及其性能参数有直接的关系。近年来利用胶粉，尤其是废旧橡股粉制作改性沥青，已成为改性沥青在高等级沥青路面铺筑工程的重要选择之一。
1 利用胶粉制作橡胶改性沥青
橡胶沥青是改性沥青的一种。所谓改性沥青就是在普通石油栅青(基质拥青)中掺配一定比例的改性剂形成的海合物。目前，在公路工程的应用中，改性沥青所有的改性剂主要有如下几种(表1)。
表1改性剂的主要晶种
目前，在公路建设在应用最多的改性剂为热塑性橡股SBS，约占改性沥青总用量的85%以上。但上述大部分改性剂的使用成本较高，如SBS材料每吨现价在15000元以上，其它改性剂材料亦是如此。随着我国公路建设规模的扩大，如山西省近期要完成的三纵十一横公路交通大动脉，都会使得改性沥青用量的大幅提高。显然，提高道路施工质量，降低工程建造成本，并在道路施工中兼顾对环境的保护，已成为相关学术界及工程技术人员关注并研究的重点之一。
随着我国工农业生产和交通运输的发展，废旧轮胎及各种废旧橡胶制品的存量越来越多。据不完全统计，我国每年仅废旧轮胎退役量约140万吨以上。并且以每年15%左右的速度递增。西方发达国家早在40年代已大量回收使用。而我国起步较晚，其利用率不足30%，而大部分被废弃。既浪费资源，又污染环境。因此废旧轮胎是一种不可替代的资源。回收利用再生资源已引起我国政府的高度重视。早在70年代我国政府曾责成经贸委、物资部、财政部、环保局、税务总局联合下达有关文件，对废旧物资再生回收给予很多免税优惠政策。
目前国内外对于废旧橡胶的剥离和粉碎有很多的研究，其处理方法也不一样。最常见的是机械加工方法和爆炸臭氧结合法。
机械加工方法的工艺流程基本为：先将轮胎用刀具将橡胶圈割掉，然后利用割胶机(或人工刀割)将轮胎割成块状，再喂人破碎机，粉碎成10-15mm左右的颗粒，由输送机送人橡胶磨粉机，通过磨粉落人振动筛，经筛选后部分半成晶继续进行循环加工，即可得到成品胶粉。例如广州某公司生产的“常温粉碎废轮胎精制细胶粉设备”能够将轮胎内所含三大原料：橡股、钢丝、纤维彻底分离，从而生产出15-180目橡胶细粉和尼龙纤维絮、钢碎和钢丝，故可100%的回收利用。生产过程无二次污染(无废水、无废气、无废尘)、综合能耗低、效率高。
爆炸和臭氧结合法制作橡股粉是从俄罗斯引进的技术，其主要工艺为：在密闭爆炸仓内通过爆炸方法将废旧汽车轮胎、传送带等炸成直径小于50mm的小块或颗粒，并将橡胶制品内的钢丝、帘子布与橡胶剥离。产物经分选或臭氧适当处理，再经机械粹碎，可达0.2-2mm的粉末，整条生产线实现自动加载或卸载，爆炸中产生的尘埃和气体经净化系统处理排放，不污染环境。
以废旧轮胎及各种废旧橡胶制品为原料制成的橡胶粉为改性剂的橡胶沥青由于具有高温稳定性、低温抗裂性和耐久性等优点，而被广泛应用在道路建筑和工程建设中的各种特殊用途上。橡胶汩青在国外已形成批量生产，并广泛地用于道路建设中。我国以废旧橡胶粉制作改性沥青并在道路工程建设中的应用刚刚起步，其技术进步和工程应用具有广阔的前景。
2 橡胶沥青的制备工艺
橡胶粉用于改性沥青的制作有2种工艺方式。一种方式是将橡胶粉当作填料，在黑色混合料拌和时直接将橡胶粉加人，代替矿粉使用；另一种方式是将粉预橡胶先加入到融化的拥青中，经过适当处理，制成橡股结合料使用。
室内实验表明，采取将粉当橡胶作矿料直接与矿料沥青拌合成黑色混合料，由于橡胶颗粒与拥青接触后，会吸收拥青中油分而膨胀，致使成型的黑色混合料试件的体积增大，试件成疏松状，结果强度大幅度下降.实际上如果橡胶粉仅仅起填料作用，则对洒青性质就无改性可言。将粉加橡胶人到洒青中，配制成橡胶洒青结合料，才能充分发挥对洒青的改性作用.橡胶改性洒青的成晶必须达到改性洒青的路用国家标准且稠度均匀、不沉淀和不离析。保证和达到这些要求，就必须注意下述作业条件。
2.1橡胶粉的剂量
在试验中采用的橡胶粉的掺配剂量为3%、6%、9%三种，掺配工艺为180-200’C保温搅拌1小时。
随着橡胶粉剂量的增加，针人度逐渐减小，但减小幅度不大。另外，通过橡胶粉汩青与石料的粘附作用实验表明，3%剂量的橡胶沥青可提高一定的粘附能力，而6%、9%剂量的橡胶沥青的粘附能力高于3%剂量的橡胶洒青，且二者提高粘附能力的效果几乎一样，故选择6%的橡股剂量较为适宜。
2.2适当的掺配温度
根据沥青针人度显示的稠度变化情况，可以分析橡胶粉在较低温度下胶粉和沥青的相互作用。由图1可以看出，橡胶粉在120℃、150℃加入时，由于温度较低，橡胶粉与沥青间难以发生相互作用，其增稠原因系胶粉作为填料影响所致。而在180℃以后加入时，橡胶粉与沥青之间相互作用较明显；而在≥220℃时，过高的掺配温度对前青本身产生了一定的老化作用。
考虑到橡胶分子的裂解速度和活化剂的脱水效果以及加热老化产生的不利影响，橡胶粉和沥青的掺配条件为：
(1)温度180℃，然后加热到200℃保温；
(2)加强搅拌防止橡胶粉沉淀。
制备好的橡胶沥青，其胶粉呈絮状，均匀地分散在沥青中成为一种悬浮液，橡胶改性沥青应是液项与固项并存的双项体。
2.3确定保温搅拌时间
国外资料介绍，橡胶粉与沥青的掺配温度要求在200℃左右，但保温时间不一，有的要求不少于20-30分钟，有的却要求长达2-4小时，并没有给出一个比较确定的数值。我们对此进行了大量的实际试验。结果显示，橡胶沥青的针人度随搅拌和保温时间的增长没有明显变化，即1小时的效果与3小时相当。考虑到沥青和橡胶粉均为易于老化的高分子物质，建议加热和保温时间以1.5小时为宜。
3 结语
利用橡胶粉与沥青的掺配制备橡胶改性沥青可以成功的应用于高等级道路的铺筑工程，且可使大量的废弃橡胶材料得到有益的再生利用而具有显著的能源节约和环境保护意义.随着相关技术领域的科技进步，利用橡胶粉与沥青的掺配制备橡胶改性沥青的加工工艺会更趋完善。
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