橡胶-再生沥青混合料的试验研究论文_麦宇博

广州市市政集团有限公司市政工程分公司

摘要:面对环境污染和资源匮乏的双重压力,从可持续发展和建设资源节约型社会的战略角度出发,对废旧沥青混合料及废旧橡胶轮胎加以重复再生利用,生产出以废旧沥青混合料和废橡胶粉相结合的橡胶-再生沥青混合料,不仅能够节省大量的建筑材料,节约能源,而且更有利于保护生态环境。

关键词:橡胶-再生沥青混合料;废旧沥青混合料;沥青-橡胶结合料

根据资料表明,我国目前国省道干线公路大中修工程每年产生沥青路面旧料达1.7亿吨,路网的大中修比例也在“十二五”期间由原来的13%增长到17%,道路施工建设及维修养护过程中会产生大量的废旧沥青混合料。同样,废橡胶轮胎的利用也是中国目前的一大难题。2016年,中国废旧轮胎的产量达到1300万吨,并且随着中国经济的腾飞,汽车工业的发展,目前我国每年产生的废旧轮胎在以8%-10%的速度急剧增加。这些废旧沥青混合料及废旧轮胎如果废弃,既浪费资源又占用大量空间土地,而且对环境污染严重。

本研究在国内外已有研究成果的基础上,结合废旧沥青混合料再生技术以及橡胶沥青技术,提出在厂拌热再生沥青混合料中加入橡胶沥青,通过室内相关试验的研究分析,探究再生沥青混合料的性能变化,从而为橡胶-再生沥青混合料技术应用提供指导。

1 原材料技术性质

1.1 沥青-橡胶结合料

沥青-橡胶结合料是采用湿法工艺将基质沥青、废旧轮胎橡胶屑和某些添加剂掺和而成的混合物。本研究采用橡胶屑占结合料总量15%的沥青-橡胶结合料。

1.2 废旧沥青混合料

试验采用广州市市政集团有限公司市政工程分公司的6年旧料,其原沥青是70#A级沥青。旧料经过沥青旋转回收仪回收得到回收沥青,但回收沥青的针入度降低,软化点升高,延度严重下降,因此本研究采用海川OP型再生剂(剂量5%)对其性能进行改善。表2数据显示,回收沥青加入OP型再生剂后三大指标中都恢复到了70#A级沥青的要求。

从表4可以清楚地看出:

1)对于目标空隙率,最佳油石比以沥青-橡胶结合料最大,沥青-橡胶结合料相对于同等情况下的AH-70#与SBS(I-D)约增加0.3~0.5%的沥青用量,而掺加20%旧料约节省0.5~0.7%的沥青用量。这是由于橡胶屑在高温沥青中融胀时,吸收部分沥青中的轻质组分,体积溶胀,同时保留着一部分固体橡胶颗粒核心,使得拌制沥青混合料时需要增加部分基质沥青用于平衡固体颗粒核心。旧料中含有较多的旧沥青,拌制混合料时与再生剂及沥青-橡胶结合料作用,从而使得沥青用量减少。旧料掺加量越大,新加入的沥青用量就越小。

2)橡胶-再生沥青混合料水稳定性达到规范改性沥青混合料的效果,但不如SBS改性沥青效果好。

3)掺加旧料,沥青混合料的马歇尔稳定度及动稳定度普遍增大,尤其橡胶-再生沥青混合料,动稳定度达到4826次/mm,大于规范中对改性沥青混合料动稳定度的要求(2800次/mm),并优于同等条件的沥青-橡胶结合料拌制的新混合料,效果介于橡胶沥青混合料与SBS改性沥青混合料之间,完全满足广东省地区对改性沥青混合料动稳定度的要求。

3 结论

(1)基于直投式厂拌热再生的设备情况及技术经济分析,以掺加20% 旧料的橡胶-再生沥青混合料生产效果最佳。

(2)橡胶-再生沥青混合料水稳定性达到规范改性沥青混合料的效果,但不如SBS改性沥青效果好。

(3)综合考虑可以认为,采用沥青-橡胶结合料与再生料相结合,搭配新集料及再生剂,生产橡胶-再生沥青混合料,可以实现废旧沥青混合料与废橡胶粉的“双废”综合利用。

参考文献:

[1] 孙祖望,橡胶沥青路面技术应用手册:人民交通出版社,2014.

[2] 黄冲,黄绍龙等,废轮胎粉在再生沥青混合料中的性能研究,2009

[3] DB44/T 937-2011,橡胶沥青路面工程技术规范,2012.

论文作者:麦宇博

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/25

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