橡胶沥青应用及推广

[摘要]目前，我国正处在现代城市建设和公路交通迅速发展的时期，我国汽车保有量正在迅速的增加，废旧轮胎的处理问题必将成为一个必须解决的社会问题。废旧橡胶粉改性沥青既能提高沥青的性能，又能使废旧橡胶得以循环利用，减少环境污染，因此有着良好的发展前景。

[关键词]橡胶 沥青 应用

中图分类号： TU535 文献标识码： A

我国幅员广阔，目前正处于高速公路快速发展期，由于气候条件和自然环境差异较大，加之超载现象十分普遍，对公路路面提出了较高的技术要求。废胶粉用于筑路工程 ，可以在提高各种使用性能的同时大大降低建造成本和养护费用，并同时还可以降低行车噪音提高居民生活质量。橡胶沥青生产可环保利用废旧轮胎，符合国家提倡的“建立节约型社会”、“发展循环经济”等政策，橡胶沥青在道路工程中的应用得到各级政府的大力支持。

一、什么是橡胶沥青

根据美国ASTM定义，橡胶沥青橡胶沥青（AR）就是“沥青”、回收轮胎橡胶和某些添加剂混合而成的胶结料，橡胶成分最少占到总量的15%，并且与热沥青，橡胶颗粒产生融涨。根据定义，橡胶沥青是用“湿法”生产的。橡胶沥青在高温条件下和在高速剪切下生产，促进了沥青和橡胶成分间的物理反应，使橡胶颗粒悬浮在沥青中。多种石油产品和添加剂可以用来降低粘度，以方便喷洒、提高可施工性。

在公路建设中，工程技术人员尝试使用了多种路面技术。橡胶沥青技术以其环境友好、节约资源的优势有着良好的发展前景，正在为各国所重视。

二、橡胶沥青发展史

最早橡胶沥青的文献见于1843年的英国专利。

橡胶沥青材料在上世纪50年代开始在美国就用作接缝填缝料、补丁和薄膜。之后美国进行了大规模的实验研究，对这个领域的兴趣和相关工作不断增长，专利申请的数量也在不断增加。1960年三月，沥青协会在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨会。查尔斯麦克唐纳在60－70年代在橡胶沥青材料上做了大量工作，他开发了生产橡胶沥青的“湿法”（也称为麦克唐纳法）。从上世纪6、70年代以来，美国、瑞典、英国、比利时、法国、南非、日本、澳大利亚和印度等国先后开展了橡胶沥青和橡胶粉改性沥青混凝土的应用研究。1991年美国国会通过了陆上综合运输经济法案（又称冰茶法），要求从1994年，凡使用联邦经费购买热拌和沥青混合料都必须将5%的经费用于废橡胶沥青混合料。以后每年递增5%，直至1997年达20%。

南非自上世纪60年代研究橡胶沥青，至今已有几十年的研究与应用历史，并形成了一套理论及工艺，技术上已经趋于成熟。据统计，目前南非60%以上的道路沥青使用橡胶沥青，而且根据他们的经验，认为对于重载交通环境，橡胶沥青路面更加有利。

法国在1900年铺筑了第一条橡胶沥青路面。同时法国也是多孔性路面的发源地。研究与应用的实践表明：采用橡胶沥青铺筑的多孔性路面，比普通多孔性路面在保持排水性能、抵抗重交通、抗剪切和不良气候影响等方面有的优势。

瑞典、日本等国还将废旧轮胎橡胶颗粒用于防冻路面。该路面的概念是在60年代由瑞典道路研究所提出。日本从70年代末期开始进行防冻路面的研究开发。

国外技术在特定的环境下是成熟的。当前国际上一些先进技术纷纷引入国内，但是针对我国非常的交通环境、复杂的自己环境和超常的建设速度，橡胶沥青应用需要本土化研究。

2001年交通部科教司、西部办在第一批交通部西部科技项目专门立项开展《废旧轮胎胶粉用于筑路的技术研究》，该研究主要以干拌工艺为主研究。2003年北京交通委《废胎胶粉改性沥青应用研究》项目立项，2006年结题，该项目以湿拌工艺为主研究，取得了重要的研究成果，编制了我国第一部地方性的应用指南《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》，为我国今后大规模推广使用橡胶颗粒路面技术奠定了基础。2004年从美国引进了第一套橡胶沥青加工设备、第一台橡胶沥青热洒铺设备。交通部公路院和道路学会在北京联合召开第一次“橡胶粉改性沥青及混合料应用技术国际研讨会”。2006年交通部公路院和中国公路学会道路分会在海南召开了“橡胶沥青在路面工程中应用技术交流会”。国家发改委于2007年9月8日发文推广橡胶沥青。同时北京市路政局于2007年3月13日《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工指南（试行）》确定，从该年起北京道路大修中将推广使用橡胶改性沥青铺筑道路，橡胶沥青混凝土在首都机场南线高速、奥运工程中全面使用，第一条交通部科技示范工程 实施。2008年，编制了交通部《废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》，出版了《橡胶沥青及混凝土成套技术》。由国际橡胶沥青路面协会和江苏省交通厅主办的第四届国际橡胶沥青大会在南京开幕。经过了20年的摸索，10年的发展，中国橡胶沥青技术逐渐形成。

三、橡胶沥青特点

“橡胶沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉，作为改性剂添加到基质沥青中，在一个专门的特殊设备中，经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。

橡胶沥青混合料使路面能够：

1.提高耐久性。

2.提高路面对裂缝发生、疲劳裂缝和反射裂缝抵抗能力，因为胶结料含量高，弹性好。

3.减轻温度敏感性。

4.提高抗老化、抗氧化能力，因为胶结料含量高、油膜厚、轮胎橡胶中含有抗氧化剂。

5.提高抗车辙（永久变形）能力，因为橡胶沥青粘度高，软化点高，弹性恢复好。

6.理低的路面养护费用，因为中路面耐久性和性能得到提高。

7.减少施工时间，因为层厚较薄。

8.使用废料，节约了能源和自然资源。

9.提高安全性，因为橡胶沥青中炭黑能够使路面长期黑，与标线对比度高。

四、橡胶改性沥青的应用

橡胶沥青用在各种沥青路面结构中作为胶结料，包括表处和热拌混合料，也可用作填缝材料，而且抗裂性能、抗疲劳性能更好。

1． 路、桥面防水黏结层

2． 抗车辙型沥青混凝土

3． 低噪音沥青混凝土

4． 抗裂沥青混凝土

5． 排水沥青混凝土

6． 融雪沥青混凝土

7． 低造价公路

橡胶沥青不适合的地方一般都与施工有关，因为摊铺温度低或者施工各季节晚，温度就变得更为关键，橡胶沥青路面不适用于下列情况施工：雨天；寒冷天气；旧路面裂缝严重，宽度超过12.5mm，又没有交通量和弯沉数据；主要依靠手工作业的地方；拌和站距离工地过远，不能保证混合料摊铺碾压温度。

橡胶沥青很有用，但是不能解决所有路面问题，橡胶沥青必须适当地选择、设计、生产和施工，才能提高路面性能，路面结构强度要满足要求，排水设施要适。

结束语

用橡胶沥青混合料铺筑的路面，在降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄沥青路面厚度、延长路面使用寿命、减轻行车噪音等方面都有明显的优势，是解决我国当前面临的重载交通、早期损坏问题的有效途径。另外，铺设橡胶沥青公路还可以节约建设投资，具有良好的应用前景。橡胶改性沥青技术的推广是完全符合我国可持续发展和建设节约型社会的发展战略。

参考文献：

[1]杨志峰，李美江，王旭东，废旧橡胶粉在道路工程中应用的历史和现状

[2]陈国雄，浅谈橡胶粉（废旧轮胎）改性沥青及其在公路工程中的应用