| 标题 | 胶粉改性沥青修建公路技术探讨与效益分析 |
| 范文 | 摘 要：公路建设代表着一个国家的经济发展程度，随着科技的进步和经济的发展，我国在公路建设上越来越注重环保，胶粉改性沥青又称为橡胶改性沥青，这是一种把废旧轮胎制成的胶粉作为改性剂添加到基质沥青中的优质复合材料。旧轮胎一直被誉为‘黑色污染，它的回收再利用成为世界性难题，如果能将废旧轮胎经过高温、添加剂、混剪等工艺重新加工应用于公路建设中必然减少部分环境压力。从现实角度来看，胶粉改性沥青能提高公路的使用寿命，降低车子行驶过程中的噪音，同时还能提高路面的热稳定性和热开裂性，如果得到合理的使用将放大公路建设的经济效益和社会效益。基于此背景，笔者对胶粉改性沥青修建公路技术探讨与效益进行了分析，希望能为相关工组人员提供理论借鉴，为我国现代化公路建设贡献绵薄之力。 关键词：胶粉改性沥青；公路建设；效益 一、胶粉改性沥青简介 胶粉改性沥青是一种新型的优质复合材料，从旧轮胎中取料，经过加工和不同的施工工艺成形。它在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下，使研制出的胶粉发生物理化学变化，产生形变和性质转变，把原本普通粉质的橡胶转变成湿润、膨胀、粘度大的物质，将这种物质与沥青混合后使沥青拥有了高粘性和高弹性，从而提高了胶粉改性沥青在公路建设中的性能。胶粉改性沥青的工作原理是轮胎橡胶粉粒在充分的高温加热下与基质沥青充分溶胀所形成的材料，这种方式制得的改性剂比之前使用的SBS、SBR、EVA的性能都要好，并且对环保有益，所以有很多业内专家认为胶粉改性沥青很有可能在未来取代SBS改性沥青。 二、胶粉改性沥青的使用背景和国内外使用情况 （1）背景。 2017年我国汽车的保有量高达1.94亿辆，在不断循环使用中产生的废旧轮胎接近四亿条，如果加上三轮车、摩托车、自行车和其他机动车辆，产生的废旧轮胎高于五亿条，这些废旧轮胎折合成天然橡胶资源大约有630万吨，相当于我国目前七年的天然橡胶产量。生产一吨轮胎需耗石油三吨，而我国如此庞大的废旧轮胎基数所消耗的石油相当于大庆油田三年的开采量。从上面这组数字中不难看出，废旧轮胎的再利用迫在眉睫，同时也是响应国际环保节约的号召，其战略意义非同一般。我国的废旧轮胎再利用主要以再生橡胶为主，将已有的废旧轮胎转化成橡胶粉和胶粒，而它的改性技术发展在近几年属于比较热门的使用，胶粉改性沥青正说明了这一点，它被研发以后广泛应用与全国各地的道路、防水卷材施工中，带来了不小的社会效益和经济效益。 （2）国内外使用背景。 欧美国家的胶粉改性沥青铺路发展已有二三十年历史，这些年来胶粉改性沥青在欧美国家的发展稳定，路面的热稳定性和抗冻性维持的不错，受到欧美社会的推崇，降低了部分维修费用。俄罗斯局部地区也使用胶粉改性沥青作为铺路的基元，从已知的消息看，使用胶粉改性沥青的公路交通事故明显降低，同时还发现了它降噪的功效。我国对该技术的应用起步较晚，只有十年左右的发展历史，2013年，进行了包括京港澳在内的国内六条公路的试点修缮，均采用胶粉改性沥青作为主要物质。像京港澳高速公路、京石高速改扩建工程都大面积使用了胶粉改性沥青，使用了十多万吨旧轮胎，这是我国第一条科技示范路和低碳环保示范路。 三、胶粉改性沥青的性能 （1）优点。 最开始将胶粉投入公路建设并不是为了处理旧轮胎，而是为了提高沥青的性能，因为橡胶本身的弹性系数大，而且黏连性好，将橡胶制品与沥青相融合能完善基质沥青的性能。经过实践证明把胶粉加入基质沥青后能降低路面开裂问题，大大提高了公路的抗冻性，在极寒地区也能被使用。所以它的第一个优点就是耐用，不仅耐热、耐水、抗冻，还有很好的稳定性，比传统沥青的使用寿命长很多。其次，改性沥青的橡胶是一种高聚物，在基质沥青中加入这种高聚物能达到超过苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物改性沥青同样的效果。所以我们整合它的所有优点有七项，第一是耐性好；第二是针入度减小，能将路面的软化点提高；第三是温度敏感性能降低，抗流动变形能力良好；第四，低温性能得到改善，胶粉增加了沥青的延展性；第五粘附性增强，粘附性使沥青膜的厚度增加，无形中延长了路面的使用寿命；第六降噪；第七增强汽车的抓地力。 （2）缺点。 任何材料都不可能是完美无缺的，胶粉改性沥青也存在一些问题。首先在沥青中投入胶粉提高了额外的成本，其次，胶粉的黏连性过好，一旦混入沥青就不容易处理，再次如果胶粉的投放量把控不好容易在熔化阶段着火，所以胶粉改性沥青中胶粉的含量应该不高于总量的百分之十。 四、胶粉改性沥青的技术探讨 （1）制法。 通常胶粉改性沥青的制法分为干湿两种，工程师可根据实际需要制作不同程度的胶粉改性沥青，不过在一般工程中多使用湿法改性沥青，因为这样制作出的沥青胶粉的粒度在八十目以上，不容易离析。首先将常温的胶粒粉碎然后进行活化改性处理，这是为了转变改性沥青的性能，活化改性处理以微波辐射最佳。其次，用湿法生产胶粉改性沥青，把热基质沥青泵入搅拌器中，然后将器皿升温至200摄氏度左右，边搅拌边添加胶粉，胶粉的投放量要低于总量的百分之十，这样混炼一小时左右，查看物质是否已经混合均匀，若没有继续搅拌，若均匀则将其送检，合格就可投入使用。 （2）生产工艺流程。 所需的矿料由各个料斗下的调速装置控制其进料的速度和数量，由传动带将其输送至拌和机干燥筒内，然后将器皿加温升值180摄氏度左右，将高温处理的胶粉改性沥青置入拌合机，经搅拌后成为正式的沥青混合料，混合料的出场温度在180摄氏度左右。 （3）施工质量控制。 ①运输。 运输车厢应该干净整洁，金属底板处于平滑状态，将做好的胶粉改性沥青运输至公路施工现场时需以篷布覆盖，让沥青保持一定的热度。运料车在运输过程中车速保持在30～40 km/h，如果行驶速度过快有可能引起离析现象，最后卸料过程中注意篷布和棉被。 ②摊铺。 摊铺分为四个步骤，铺筑之前先对下承层进行检查，然后进行半个小时左右的与热处理，使地面温度在120摄氏度左右，摊铺过程要保持一定的连贯性，以匀速慢慢行驶，保证沥青摊铺的平整和均匀。 ③碾压。 碾压是为了巩固沥青的质量，碾压过程要本着高温、慢压的原则进行，初压之后经检查没有问题就可直接进行复压，尽量缩短碾压的段落长度，因为要保证沥青和地面的温度，压路机和停车要缓慢，不得在作业中急停，由于胶粉改性沥青有高粘性，所以碾压车轮要先清洁，避免粘轮，另外碾压过程中地面的温度维持在七十摄氏度左右。 五、结语 综上，我们不难发现胶粉改性沥青在修建公路中的重要作用，胶粉改性沥青源自于大量废旧轮胎，将其规模化应用后能降低废旧轮胎的占地，缓解生态环境的压力，同时使用胶粉改性沥青修建公路能减少SBS改性沥青的使用，真正将生产发展与环保节能相结合，因此该技术值得推广。 参考文献： [1]商耀祥，王静.废轮胎胶粉改性沥青在高速公路工程中的应用[J].天津建设科技， 2010（4）：7475. [2]杜思酸，王一民，何军民，何航.废胎胶粉改性路面沥青的 物理化学方法研究进展[J].广东化工，2014（10）. [3]夏玮.废胶粉改性沥青及沥青混合料路用性能研究[D].重庆：重庆交通大学，2009. 作者简介：杜丽鹏（1980），女，汉族，山西长治沁县人，本科，工程师，研究方向：膠粉改性沥青的分析。 |
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