橡胶沥青生产工艺论文

2022-04-20

摘要：为了研究橡胶粉沥青的路用性能，结合陕西关中环线公路中修工程，探讨了橡胶粉沥青的技术特点、生产工艺，研究了橡胶粉沥青混合料性能的试验方法和施工质量的控制等问题。结果表明：橡胶粉沥青在改善沥青路面裂缝、车辙病害以及降低噪声等方面具有优异的性能，研究结果和施工经验可为今后在公路建设中推广应用橡胶粉沥青提供有益参考。下面是小编整理的《橡胶沥青生产工艺论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

橡胶沥青生产工艺论文篇1：

浅谈橡胶沥青砼在道路工程中的应用

一、概述

我国高等级公路骨架网络迅速发展，其中，绝大部分是沥青路面。与此同时，在超载、气候变暖和车速提高的综合影响下，路面行车作用呈现高温、高荷载和高动水压力的三高趋势。各种新形式的水损坏和高温永久变形等路面早期损坏较大面积的出现在近年建成通车的道路上。某些改性沥青和纤维类材料的添加在一些特殊工程中取得了比较明显的效果，但其较高的成本限制了推广使用。然而，废旧轮胎橡胶粉改性沥青作为一种新型的改性沥青由于其独特的路用性能和环保效益及相对较低的成本投入，目前在美欧等发达国家得到了普遍的推广和应用。

橡胶沥青的生产工艺主要有干法和湿法两条技术路线，两条路线同时起步于20世纪60年代。干法是指橡胶粉与集料先拌和后再喷入沥青拌制的混合料，常称为橡胶改性沥青混凝土《Rubber Modified As-phalt Concrete)；湿法是橡胶粉与沥青混合作为粘结剂再与矿料混合，一般称为橡胶沥青混凝土(Asphalt Rubber Concrete)。

目前，我国改性沥青常用的改性剂为SBS.LDPE.EVA和SBR等。利用废橡胶粉替代价格昂贵的SBS作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法，不仅可以降低修路的成本，还可以变废为宝，消除“黑色污染”。因此，我国修筑公路及维修公路采用橡胶粉改性沥青的意义重大。

二、工程背景及工程情况

东湖路位于哈尔滨市开发区迎宾区，为机场高速路北侧区域的干道。本次工程设计起点为秦岭路，终点为昆仑路，全长487.2米，道路为双幅横断面型，每幅机动车道宽12米。

本路段是由哈市机场路附近区域进入环城高速的入口之一，现路面普遍出现网裂、沉陷、翻浆等现象，已属破坏状态，不能再满足正常的通车要求。因此应该及时给予补修，哈尔滨开发区市政相关部门经反复认证及对当前市场状况的考虑，最终决定采用新型筑路材料---橡胶沥青及相关的施工工艺。

1.结构设计：道路结构如下

（1）左幅：6cm橡胶沥青混凝土

20cm三灰碎石（石灰：水泥：粉煤灰：碎石=8.5：1.5：15：75）

20cm二灰土（石灰：粉煤灰：土=10：20：70）

石灰土稳定层（8%消石灰或6%生石灰粉末）

（2）右幅：4cm橡胶沥青混凝土

5cmAC-25C沥青混凝土

20cm三灰碎石（石灰：水泥：粉煤灰：碎石=8.5：1.5：15：75）

20cm二灰土（石灰：粉煤灰：土=10：20：70）

石灰土稳定层（8%消石灰或6%生石灰粉末）

2.材料准备

面层材料为：左幅6cm AC-16型橡胶沥青混凝土，右幅4cm AC-16F型橡胶沥青混凝土。本次橡胶沥青采用湿法的生产工艺。

2.1橡胶沥青生产

橡胶沥青生产设备采用全套进口移动式现场改性设备。设备生产能力为15t/h。设备主要组成部分为4个原材料入口、基质沥青快速升温装置、高速搅拌罐、反应罐(带底部搅拌)、中央控制和监控室。所有原材料均自动连续计量。输送速度自动控制。生产设备尺寸相当集装箱拖车。自带导热油系统、自带沥青输入输出泵。完全为独立单元。

2.2沥青与橡胶粉的拌和

橡胶沥青的制作是通过高速搅拌罐，在温度、时间、机械三者的综合作用与协调下，将4种原材料按比例混合，经过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化，使其粘度增加，软化点提高，从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶沥青在190℃时的粘度在15—40dPa.s之间。

2.3质量检测

由于是现场改性，需要对橡胶沥青成品进行质量抽检.主要抽检指标是粘度。要针对不同的生产和储存情况.制定周密的成品抽检预案.确保最终用在混合料中的橡胶沥青粘度在规定的范围内。

3.橡胶沥青混凝土面层施工

橡胶粉改性沥青混合料采用传统的摊铺和压实方式，摊铺及压实工艺可参考普通改性沥青混合料。由于橡胶粉改性沥青混合料具有自身的特点，施工中应该注意以下几点，一是摊铺机的熨平板调整必须准确，因为橡胶粉改性沥青粘度非常大，容易出现拖痕；二是橡胶粉改性沥青混合料通常使用大吨位轮胎压路机和高频振动压路机组合碾压；三是橡胶粉改性沥青混合料运输到现场的温度通常为160—170℃，摊铺后混合料的温度仍然非常高，很容易被压路机带起，且被压路机轮子带起的沥青掉在路面上后容易形成油斑。因此建议压路机和摊铺机保持一定距离，以使混合料冷却到一定温度，并采用肥皂水湿润压轮以防止粘轮。

4.路面检测

项目完工开放交通前，试验室按照验收评定相关要求，组织了对部分验评项目的现场检测。从检测结果可以看出.橡胶沥青混合料摊铺取得了比较理想的结果。一方面，渗水系数和构造深度这对矛盾达到了理想的平衡状态，2个值都处在较高值位，超过了SMA的相关技术要求;另一方面，压实度普遍达到98%，说明在碾压及时的情况下，完全可以达到充分碾压。摆式摩擦的结果.则综合体现了构造深度和橡胶粉对摩擦力的效应。

5.项目效益评价

5.1节约成本

可减薄路面面层结构厚度：面层厚度如减至7.5—10cm，就可获得满意的使用效果，并可同时降低生产成本。在东湖路结构设计中，面层结构：一侧为6cmAC-16F型橡胶沥青混凝土，另一侧为4cmAC-16F型橡胶沥青混凝土和5cmAC-25型普通沥青混凝土，而正常的面层结构设计中，一般都为4cmAC—16I型中粒式沥青砼、5cmAC—25I型粗粒式沥青砼、6cmAC—30Ⅱ型粗粒式沥青砼，结构厚度为15cm才能保证路面的正常使用，由此可见，橡胶沥青混凝土路面的造价只占普通沥青混凝土路面的70%左右。

5.2改善使用性能

1）抗低温开裂：橡胶沥青低温回弹率高，粘韧性好，可抵抗低温开裂，尤其在北方高寒地区，对于降低路面开裂或维修旧路时的反射裂缝，非常有效。2）高温稳定性好：可解决高温时路面产生车辙、搓板等流变现象。3）抗老化性能好：对阳光中的红外线和紫外线不敏感。4）抗疲劳、耐磨损：轮胎的耐疲劳、耐磨损性能转移到橡胶沥青。5）橡胶沥青对石料选择宽容度大：对酸碱石料不敏感，以水煮法测量粘附性，都能达到5级标准。6）较好的抗水损坏能力——防止水损病害：残留稳定度、冻融劈裂强度比、冻融APA比等指标都（上接第42页）

表明，橡胶沥青混合料的抗水损坏性能达到了改性沥青的要求，比普通沥青有明显改善。7）降低道路行车的噪声——提高居民生活质量：利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性，将橡胶沥青应用于路面，可使路面行车噪声降低3—6dB，相当于减少80%的行车量或节省一道3m高的隔音墙。

6.项目完工总结

由于东湖路位于哈尔滨绕城高速公路入口，多重载车辆经过，重载车辆荷载大都在百吨以上，在这种情况下，经过两个冻融期的使用，路面状况良好，无明显的车辙，坑洞，证明了减薄后的橡胶沥青混凝土路面优越的性能，完全能达到道路使用标准。具有很高的实际应用价值。

三、结语

(1)橡胶粉加人沥青混凝土，能全面提高路用性能，能很好迎合道路路面工程对高性能沥青混凝土不断增长的需求，同时实现低污染回收利用废旧轮胎，应用前景远大。

(2)室内的初步试验，表明橡胶粉能同时显著改善沥青混合料的高温稳定性、抗水损坏性能和低温性能，东湖路近两年严酷交通考验也表明了橡胶粉的对沥青混合料综合性能的提高。

(3)橡胶粉的施工工作性很好，施工温度的要求不超过其他改性沥青，运卸铺离析减少，施工工艺只须在现有机械设备基础上稍作调整，技术指标和手段需要少量的补充。

作者：许　刚　叶　晶　邵福伦

橡胶沥青生产工艺论文篇2：

橡胶粉沥青混凝土在陕西关中环线的应用

关键词：橡胶粉沥青；生产工艺；混合料组成；质量控制

Key words： rubberized asphalt； manufacturing process； mixture composition； quality control

0引言

橡胶的高子分聚合物具有分子量大、弹性好的特点，废橡胶制成的橡胶粉用于沥青改性，可以降低沥青的温度敏感性，增加沥青的弹性[1]。改性沥青用作铺路材料可以减少路面的裂缝和老化，降低行车噪音，延长路面使用寿命[23]。

近年来，随着国民经济快速发展，汽车保有量不断提高，轮胎工业进入了一个急速膨胀的增长时期。废旧轮胎属于工业有害固体废弃物，如果采用燃烧的处理方式会产生大量的一氧化碳等有害气体，带来严重的二次污染；大量的废旧轮胎垃圾堆积，不但占用土地资源，而且易发生火灾。日益突出的废旧轮胎环保处理问题，已经引起世界各国的高度重视。

本着节能环保、创新发展的理念，本文以陕西关中环线项目引进橡胶粉沥青生产设备生产橡胶粉沥青混合料为例，验证其在路面养护中的作用，为今后橡胶粉沥青混凝土的推广应用积累经验。

1施工路段路面情况

陕西关中环线K117+200～K119+200段于2004年建成通车，为一级旅游公路。路面结构为：3 cm AC13细粒式上面层+4 cm AC16中粒式下面层+20 cm二灰碎石基层+24 cm二灰土底基层+天然砂砾路基，路面宽度为16 m。

近几年，由于交通軸载日益增加，路面出现了不同程度的坑槽、车辙、裂缝等病害。经检测，此路段基层强度满足要求。因此，决定在此铺设2 km橡胶粉沥青混合料路面试验段。具体的修补方案如下。

（1）对裂缝路段用沥青胶做灌封处理，然后洒黏层油，铺4 cm AC16橡胶粉沥青混凝土。

（2）对坑槽、沉陷路段挖除病害进行修补，然后洒黏层油，铺4 cm AC16橡胶粉沥青混凝土。

（3）对车辙路段进行铣刨，修补整平，然后洒黏层油，铺4 cm AC16橡胶粉沥青混凝土。

2橡胶粉沥青的生产工艺

橡胶粉沥青的生产工艺分为干拌法和湿拌法[4]。干拌法是指将废胎胶粉与集料拌和后，再喷入沥青拌制，混合料称为橡胶改性沥青混凝土；湿拌法是指先将废胎胶粉和沥青加工形成橡胶沥青后，再与矿料拌和生产橡胶沥青混合料[57]。

本工程采用湿拌法，具体工艺如下。

（1）配备专用设备（高速搅拌机和溶胀罐），以利于橡胶粉与沥青的充分融合。每批橡胶粉沥青生产量最小为10 t，最大为20 t。搅拌罐中设置有加热系统和螺旋搅拌装置。

（2）搅拌时间为90 min。橡胶粉沥青混合物加热到180 ℃～190 ℃并溶胀大约60 min，再生产橡胶粉沥青混合料。

4.1级配合成比例

拌和机4#料仓（11～19 mm）、3#料仓（6～11 mm）、2#料仓（3～6 mm）、1#料仓（0～3 mm）和矿粉的合成比例为22∶30∶22∶20∶6。级配合成曲线如图2所示，结果满足要求。

4.2马歇尔试验

（1）分别采用4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、65%五种油石比成型Marshall试件。矿料加热温度为180 ℃～190 ℃，橡胶粉沥青加热温度为185 ℃～195 ℃（比普通沥青混合料加热温度高出15 ℃～20 ℃），混合料拌和温度为170 ℃～175 ℃，试件击实温度为155 ℃～165 ℃，双面各击实75次[1011]。经室内试验验证，最终确定最佳油石比为59%。

（2）最佳级配、最佳油石比时，橡胶粉沥青混合料的技术性能试验结果见表8～11。

5混合料施工及注意事项

橡胶粉沥青混合料施工过程如下。

（1）橡胶粉沥青混合料采用与普通改性沥青混合料相同的运输、摊铺和压实工艺。

（2）摊铺机摊铺速度为3 m·min-1，摊铺温度为160 ℃，初压温度为155 ℃，终压温度不低于90 ℃。

（3）初压用12 t振动双钢轮压路机高频低振碾压2遍；复压用30 t胶轮压路机碾压4遍；终压用12 t钢轮压路机静压2遍，至无明显轮迹为止。路面温度低于50 ℃后方可开放交通。

橡胶粉沥青混合料施工中应注意以下几点。

（1）由于橡胶粉沥青混合料黏度非常大，容易出现拖痕，因此摊铺机熨平板的必须调整准确[1214]。

（2）橡胶粉沥青混合料具有一定的弹性，不易压实，所以必须使用大吨位轮胎压路机和高频振动压路机组合碾压。

（3）橡胶粉沥青混合料运送到现场的温度一般为160 ℃～170 ℃，摊铺后温度较高，很容易被压路机带起，被带起的沥青掉在路面上容易形成油斑。因此，应注意初压粘轮温度的控制，不易过高，并不时用拖把蘸隔离液擦拭轮胎，防止黏轮[1516]。

6结语

（1）橡胶粉沥青混合料试验段路用性能的测试结果表明，各指标均满足规范的要求。

（2）经过4年的跟踪、观察及行车检验证明，铺筑后的橡胶粉沥青混合料路面平整、密实，没有发现渗水、裂缝及车辙现象。

（3）橡胶粉沥青具有独特的性能优势，不但可以全面提高道路的性能与使用寿命，还可节约大量的建设与维护资金。因此，加快研究、消化、吸收和推广橡胶粉沥青技术具有十分重要的现实意义。

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[责任编辑：王玉玲]

作者：杨建平

橡胶沥青生产工艺论文篇3：

浅谈橡胶粉的生产工艺与路用品质

摘要：简述了橡胶粉改性沥青改善沥青路面路用性能的效果，介绍了橡胶粉生产工艺，对废橡胶粉的路用品质进行了述评。

关键词：橡胶粉工艺特点品质评价

1.概述.

橡胶粉改性沥青是在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下，橡膠粉通过吸收沥青中的树脂，烃类等多种有机质，经过一系列的物理和化学变化，是胶粉湿润，膨胀，粘度增大，软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性，弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。近年来，我省在G106浏阳段、常吉、衡炎、长益、潭耒等高速公路修建橡胶沥青路面近200公里。为了更好地推广应用橡胶粉改性沥青技术，本文对橡胶粉生产工艺进行了简述，对废橡胶粉的路用品质进行了述评。供工程应用参考。

2.橡胶粉的生产工艺.

（2）常温粉碎：目前国内已开发出常温精细粉碎机并已获得较好的生产数据，采用圆形磨盘，以循环水为冷却介质，进料为20～40目胶粉，生产出以80目为主的精细橡胶粉，生产能力可达150kg/h。

（3）湿法粉碎：强碱碎裂挤压而后再酸性还原水洗、干燥，此法生产胶粉占总量的13%。

（4）臭氧粉碎：采用超高浓度臭氧（为空气的一万倍），将整胎置于装置内约1h后，使骨架与胎体分离。该装置较滚筒法节能。

3.橡胶粉的路用品质评价.

3.1橡胶轮胎种类及选择性

国内橡胶轮胎的主要类型有子午胎、斜交胎，主要橡胶轮胎类型及化学组成。天然橡胶含量的不同，影响胶粉改性沥青的性质。天然橡胶含量高，可以加快沥青橡胶的反应速度，增加沥青橡胶的粘附性。从这个角度考虑，橡胶粉类型的选择应选择斜交胎。

3.2橡胶粉的脱硫

轮胎、鞋底等一些橡胶制品已经生胶硫化变为硫化橡胶，硫化后，失去可塑性，不能直接加工，要重新使用旧废橡胶粉粉碎成胶粉，“脱硫”使其恢复某些生胶的性能，即硫化橡胶发生氧化解聚反应。

“硫化”是指胶料经过化学、物理的方法处理后，橡胶分子直链结构变为三维的立体网状结构，改变了橡胶的物理和机械性能。由于生胶是链状的线形结构，物理和机械性能不高，也不稳定，不能满足橡胶制品的使用要求，故橡胶工业上都将生胶处理成硫化橡胶后使用。

“脱硫”是指通过高温或蒸汽的作用，使硫化橡胶发生氧化解聚等作用，使得橡胶分子的大立体网状结构被打破，变为小的网状结构和链状物。对含量高的胶粉可采用机械、化学、物理等几种方法并用的氧化解聚工艺，来达到理想的改性沥青的效果。

国内研究表明，胶粉活化改性以后，沥青用量平均减少1%～5%，稳定度平均增长5%～10%。但是随着胶粉用量的提高，不但使成本增加，还使沥青混合料的稳定度和强度下降。因此活化胶粉用量一般不超过3%。使用活化胶粉制成的试件，动稳定度要比非活化胶粉制成的试件高10%～30%。

表面活化的主要步骤：先将胶粉用少量的70%乙醇溶液润湿表面，然后放在0.075mm的细筛孔网上浸入饱和A（一种碱性抗剥落剂）的水溶液中，使胶粉与底层的A沉淀隔离，但又能使胶粉始终保持浸泡在饱和溶液中。不同酸值胶粉在不同温度和时间条件下搅拌反应后，取出筛网，自然滤尽多余水分，然后将湿胶粉在105℃的烘箱中烘干至恒重。酸碱反应比较快，因此胶粉表面的酸性基团会很快夺取A饱和溶液中的阳离子，这样可使酸性基团对沥青粘附性的不良影响被屏蔽。另外，湿胶粉表面吸附大量的饱和A溶液，烘干后，会在胶粉表面形成水合结晶物。说明活化胶粉表面带有大量活性A的阳离子，这有利于沥青在胶粉表面的吸附。

3.3橡胶粉的酸值及测定

废橡胶在粉碎过程中经受强烈的剪切作用和氧化作用，制成的胶粉表面会生成酸性基团，即胶粉表面会带有一定的酸性。沥青与酸性材料接触时，不易形成化学吸附，分子间的作用力只有范德华力的物理吸附，而且是可逆的，并且这种物理吸附要比化学吸附产生的粘结力弱的多，直接影响了混合料的性能，因此要对废橡胶粉进行酸值测定。

3.3.1胶粉酸值的测定原理

将胶粉与过量的氢氧化钠溶液反应，以盐酸溶液反滴定，根据氢氧化钠和盐酸的消耗量计算胶粉的酸值，以确定胶粉是否带酸性以及带酸性的程度。

3.3.2酸值测定步骤

称取10g胶粉放入碘量瓶中，加入几滴乙醇作表面活化剂浸润胶粉，然后用移液管量取适当过量的氢氧化钠注入碘量瓶中，再加入少量的水使溶液浸没胶粉，摇动使其均匀，在不同温度和时间下进行反应，然后过滤、洗涤，并将滤液和洗液合并在锥形瓶中，加入酚酞指示剂，用盐酸溶液滴定。

3.3.3酸值计算式

3.3.4酸值反应规律

（1）随着反应时间的延长，酸值增大。随着时间的延长，氢氧化钠逐渐渗入胶粉颗粒内部，与胶粉颗粒内部的酸性基团发生反应。

（2）反应温度升高，酸值增大。一方面是因为温度升高，反应速度提高；另一方面是温度升高，胶粉中的酯基水解速度加快，胶粉中的羰基也会因氧化而转化为羧基。

（3）粒径越小，酸值越大。首先，胶粉粒径越小，表面积越大，表面越易被氧化，生成的酸性基团越多，胶粉表层的酸性浓度也越高；其次，胶粉表面积越大，其表层的酸性基团越易与氢氧化钠反应；最后，胶粉粒径越小，越容易被溶液浸透，氢氧化钠也越容易与胶粉内部的羧基发生反应。

（4）胶粉酸值的变化随着反应时间延长、反应温度升高和粒径减小而增大。

.4.结语.

（1）介绍了低温粉碎、常温粉碎、湿法粉碎、臭氧粉碎等四种橡胶粉生产方法，并就其工艺及特点进行了简述。