高效廉價的橡膠粉末——制作橡膠瀝青混凝土

翟曉冬

(涿州市交通運輸局)

1 概 述

延長路面使用年限是道路建設的最主要任務之一，尤其是瀝青混凝土路面，提高其耐久性是一個公認的老大難問題。瀝青路面往往會過早地出現(xiàn)各種病害，喪失了它原有的使用功能，致使運營狀況惡化。在大交通量和重型車輛作用下，再加上惡劣天氣影響，更加劇路面破壞。此時，管理部門不得不投入大量資金和大批材料進行修理，恢復路面功能。新建成的路面往往只經(jīng)過3 ～5年，便開始進入修理程序。顯然，這種形勢難以形成健康的國家公路網(wǎng)，難以滿足當代交通不斷增長的要求。

如何能恢復瀝青混凝土路面滿足當代大交通量、高速行駛、超重荷載的要求，是當前最迫切的任務，世界各國都在研究。目前選用的主要途徑是在瀝青混凝土內摻加各種各樣的外加劑，形成改性混合料，達到改善瀝青路面的物理─力學性能的目的。所采用的外加劑有各種聚合物、粉結劑和其它類型的添加劑。

2 橡膠粉末的利用

近年來，世界各國對把橡膠粉末摻入瀝青混凝土中的做法給予了極大關注。隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，橡膠輪胎大量退役。對這些廢舊輪胎的再利用，不但會得到巨大的經(jīng)濟效益，而且還會解決環(huán)保問題，大量退役輪胎會造成堆放和污染的難題。將廢舊輪胎切削成橡膠粉末，作為瀝青混凝土的外加劑，使其變成了很有價值的產品。與其他外加劑相比它具有很大的優(yōu)勢，料源豐富，價格便宜，還解決了輪胎處理中的生態(tài)學問題。

3 橡膠粉末的摻加工藝

為改善瀝青混凝土的物理—力學性能，可摻入橡膠粉末。摻加的方式有兩種:(1)干法——將橡膠粉末直接投入瀝青混凝土拌合裝置中;(2)濕法——將橡膠粉末預先摻入瀝青中，得到一種橡膠瀝青結合料，再把這種結合料加入拌合設備中進行攪拌，形成最終的橡膠瀝青混凝土。

獲得高質量的橡膠瀝青混凝土的主要技術難點是由于橡膠在瀝青中不溶解，它只會吸收其中的油脂成份而使自己膨脹，使瀝青強度增加。這樣，當采用干法摻入橡膠粉末時，盡管它可以提高瀝青混凝土的強度和粘性，但同時也降低了它的變形性能。此外，用干法摻入橡膠粉末時，常規(guī)的摻量為瀝青的1% ～1.5%，這樣的摻量拌合設備很難保證它能均勻地散布在全部混合料中。濕法摻入橡膠粉末的做法也遇到了同樣的難題，它也很難使橡膠粉末在瀝青中均勻分布而得到一種理想的均質橡膠瀝青結合料。這是因為，橡膠粉末可能沉淀到容器的底部或附于導管壁上而引起堵塞。同樣，要求橡膠瀝青結合料的均質是衡量其質量的重要指標之一。

4 活性橡膠改性劑

用于制做橡膠瀝青混凝土的結合料，其組分和調制辦法應滿足一些特殊要求。工藝上的要求是必須保證結合料的均質性。研究指出，配置橡膠瀝青混凝土最有效的方案是“干濕結合”法，利用特殊的方法配置或使用“活性橡膠改性劑”。

按照莫斯科建研所編制的技術規(guī)程，在用活性橡膠改性劑制備橡膠瀝青混凝土時，橡膠粉末或膠粒的直徑應不大于7 mm，長度不大于15 mm;橡膠粉末的總用量不超過全部外加劑(催化劑、結合劑、增塑劑等)重量的30%，以保證橡膠瀝青混凝土的均質性指標和耐久性指標。為方便運輸和摻加到拌合設備中，可將這種活性橡膠改性劑進行濃縮，形成特制的塊體。

作為活性橡膠改性劑的結構組合，還可以摻入有機的或無機的纖維和碳酸鹽類礦粉;作為活性橡膠改性劑的增速成分，可以采用石油瀝青、石油軟瀝青、重油;作為活性橡膠改性劑的活性組分，可以使用表面活性劑、各種金屬氧化物、石灰—消石灰等。

選配活性橡膠改性劑時應考慮以下情況:在現(xiàn)代設備生產工藝下，能使它順暢地進入瀝青拌合裝置中，通過拌和，能均勻地散布在混合料中;在混合料儲存運輸期間，不得粘連容器，不結硬塊。

活性橡膠改性劑的生產應符合規(guī)定的調制方法和技術標準。在實施生產性制做前應進行各種組合的試配，應對強度、保水性進行試驗。在確定某一指標時，應制做不少于6個相同的試件。橡膠瀝青混凝土的抗裂性能和疲勞耐久性指標，均可采用動荷載試驗確定。

理論分析和生產實踐指出，要想有效地采用橡膠瀝青混凝土，調制時必須遵循以下原則。

(1)保證橡膠瀝青混凝土能獲得抗疲勞耐久性指標，使橡膠瀝青混凝土路面具有滿意的抗疲勞性能。

(2)在生產和使用橡膠瀝青混凝土混合料過程中，應遵循相關的生產工藝流程，不能對生產容器、壓力泵及管道系統(tǒng)形成堵塞，保證實施攤鋪時暢通無阻。

(3)保證所得到的橡膠瀝青混凝土滿足現(xiàn)行技術規(guī)程中規(guī)定的各項物理—力學性能指標。