【文章內容簡介】 在高溫（180℃以上）與基質瀝青充分拌合，并且經過充分溶脹反應后形成的一種新型改性瀝青膠結材料。 膠粉瀝青的反應機理橡膠粉加入基質瀝青中，在高溫攪拌下反應，橡膠粉在反應過程中不發(fā)生裂解，只是吸收基質瀝青中輕質組分，一方面提高了瀝青質的濃度，從而直接改善基質瀝青性能，另一方面橡膠與瀝青充分復合形成新型膠結料，膠結料最終表現出橡膠的物理、力學和化學性能。 膠粉瀝青的技術要點根據美國材料與測試協(xié)會ASTM D888中的要求，合格的橡膠瀝青必須符合以下標準：膠粉含量輪胎橡膠粉的添加量必須占橡膠瀝青質量的15%以上。反應時間輪胎橡膠粉與基質瀝青的溶脹反應時間必須在45min以上。溫度控制與輪胎膠粉接觸時的基質瀝青溫度需達到180℃，且在溶脹反應過程中溫度應高于180℃。材料特性通過溶脹反應形成的橡膠瀝青必須帶有硫化橡膠的高粘和高彈性。 膠粉瀝青原材料的要求橡膠粉的質量需使用輪胎制成的橡膠粉，不能使用其它橡膠制品制成的橡膠粉。由于輪胎中含有石油的提煉物，而瀝青是石油蒸餾后的殘渣，輪胎膠粉與瀝青之間的相互關系，促使他們在反應過程中分子間產生較強的活躍性并相互吸引。橡膠粉的生產必須使用常溫粉碎法生產，即是通過外力拉扯使其斷裂，斷裂表面為不平狀，類似于“觸角”。這些“觸角”通過吸收瀝青中的輕質組分后膨脹，當膠粉的摻量達到一定數量后，這些膨脹后的“觸角”即可連接在一起。橡膠粉的添加量瀝青中橡膠粉的含量必須在15%以上，溶脹后，橡膠顆粒的體積比重在30%40%左右，這樣橡膠粉通過溶脹吸收后膨脹，膠粉的“觸角”之間才能相互連結從而形成穩(wěn)定的立體“空間網絡”結構。橡膠粉的細度使用20目60目的橡膠粉，橡膠粉在瀝青中以物理反應為主，實踐證明，橡膠粉要在橡膠瀝青中形成穩(wěn)定的“骨架”作用，20目60目橡膠粉較為合適?；|瀝青符合國家規(guī)范標準的70或90瀝青。 膠粉瀝青技術指標橡膠瀝青技術指標如表3所示：表3 橡膠瀝青檢測項目及技術指標檢測項目技術指標試驗方法熱區(qū)ARB1溫區(qū)ARB2寒區(qū)ARB3最高月平均溫度/℃＞382638＜26美國標準（FHWA SA92 002）最低月平均溫度/℃＞0﹣120＜﹣12黏度175℃/ Pas100400100400100400針入度25℃，100 g，5s，( mm)257550100751504℃，200 g，60 s，( mm)＞15＞25＞40軟化點（℃）＞54＞49＞43彈性恢復，25℃（%）＞20＞20＞20延度4℃，1 cm/min，（%）＞5＞10＞20TFOT（薄膜加熱試驗）后（163℃，5 h）針入度比4℃（%）＞75＞75＞75延度4℃，1 cm/min，（%）＞50＞50＞50 膠粉瀝青的性能優(yōu)勢膠粉瀝青具有較為全面的性能優(yōu)勢，與其它改性瀝青在高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性能、抗老化性能、抗疲勞性能、抗水損壞性能等方面有著較為明顯的提高，特別是高溫穩(wěn)定性、低溫性能等方面尤為突出。高溫性能輪胎橡膠粉加入基質瀝青中后，能大大的提高基質瀝青的粘度，從而明顯的提高膠粉瀝青的抗高溫變形能力，膠粉瀝青與基質瀝青相比，在60℃條件下，旋轉粘度提高13倍，針入度降低約15，軟化點提高15℃。低溫性能低溫性能包括低溫脆性與低溫抗裂性兩個方面。輪胎橡膠粉的加入導致瀝青低溫脆性降低，而增加了橡膠的低溫柔順性，其低溫斷裂形變能力比基質瀝青提高將近7倍?？估匣阅茉谙鹉z輪胎的生產過程中，加入了大量的防老劑，包括抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、變價金屬抑制劑和紫外線吸收劑等物質，所以加入橡膠粉后形成的膠粉瀝青具有較強的抗老化性能。 膠粉瀝青的制法利用廢舊輪胎膠粉改性瀝青，其制法和加工工藝與SBS改性瀝青的基本相同，就目前來說，其制法主要分為干法和濕法兩種。干法將劑量為瀝青混合料總量的2%3%的膠粉噴入正在攪拌的瀝青拌和鍋中，攪拌20分鐘左右即成為膠粉改性瀝青混合料。而采用脫硫的橡膠粉制成的改性瀝青混合料鋪路，效果更好。國外也采用粒徑為6mm的膠粒與砂子、石料和瀝青混合攪拌制成混合料攤鋪在公路的底層和中層，這樣做一方面可消耗大量的廢輪胎，另一方面還可增加路面的彈性，同時可起到一定的減震作用。但是干法制成的改性瀝青只適用于攤鋪于公路的底層和中層，而不適宜攤鋪在面層，因為干法制成的改性瀝青對溫度的敏感性改性不大，面層需用濕法改性瀝青。濕法將精細膠粉或活化膠粉、脫硫膠粉按配合劑量投入180200℃的瀝青中，其方法是在攪拌瀝青時緩慢添加膠粉，攪拌30min60min后，再加入膠體磨或高速剪切乳化機中加工處理，其質量達到規(guī)定的標準時，即可制成高質量的膠粉改性瀝青。膠粉用量一般為瀝青總量的10%20%，當改性瀝青用于應力吸收膜時，膠粉的用量可高達25%35%。改性瀝青的性能與膠粉的粒徑關系密切，粒徑越小分布越均勻，其性能優(yōu)良，而且不易離析，有利于泵送。有人用自制的80目活化膠粉按15%的劑量與180℃200℃的AH70重交瀝青混合，再經高速剪切乳化機加工，其軟化點可達到61℃以上，此項指標已達到了我國交通部批準的《公路改性瀝青路面施工技術規(guī)范》JTJ0361998中SBS改性瀝青1D的規(guī)定。 膠粉瀝青加工設備膠粉瀝青的加工工藝流程膠粉瀝青的加工工藝流程如圖3所示：膠粉稱量裝置混合罐高速攪拌瀝青儲存罐170℃快速升溫罐換熱反應釜攪拌并保溫橡膠瀝青儲存罐圖3 膠粉瀝青的加工工藝流程膠粉瀝青加工設備（1）膠體磨該設備主要由研磨攪拌系統(tǒng)、改性劑添加系統(tǒng)、瀝青輸送系統(tǒng)、加熱保溫系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)以及成品儲存罐等組成。（2）高速剪切混合乳化機除了膠體磨以外，高速剪切混合乳化機也常用于膠粉瀝青的生產。其主要部件為剪切攪拌器，由帶孔的定子和轉子組成，加工溫度一般為160℃200℃。當電機開動后，在剪切頭的下方形成一個真空區(qū)，改性劑和瀝青的混合物被吸入，通過定子上的小孔將改性劑強迫剪碎并分散在瀝青基質中，同時使粉碎的流體介質形成高速液流。在上面可以設定一個回流板，調整剪切器的轉速可以控制流體介質的上升高度。通常情況下，高速剪切器的轉速可達70008000r/min。 膠粉瀝青使用注意事項膠粉瀝青的使用時間膠粉瀝青在使用過程中，粘度會隨著存儲時間的延長而下降。這主要是因為剛生產的橡膠瀝青成品中橡膠膠粉已形成了相對穩(wěn)定的“骨架”和相互連接的網絡結構，如果存儲的時間過長，則橡膠粉將受重力作用產生沉淀離析，從而導致粘度降低，故建議膠粉瀝青成品應在4小時內使用。膠粉瀝青的使用粘度膠粉瀝青的粘度會隨著橡膠粉添加量的增加而粘度增大，在考慮粘度滿足要求的同時，還必須兼顧考慮施工機具的最佳施工條件，s（177℃）之間，可以使施工機具的各部件發(fā)揮到最佳工作狀態(tài)。第四章 廢舊輪胎生產再生膠的加工工藝及設備 再生膠的應用 再生膠的優(yōu)、缺點優(yōu)點（1）有良好的塑性，易與生膠和配合劑混合，節(jié)省工時，降低動力消耗。（2）收縮性好，能使制品有平滑的表面和較為準確的尺寸。（3）流動性好，易于制作成型。（4）耐老化性能好，能夠改善橡膠制品的耐自然老化性能。（5）耐熱、耐油以及耐酸堿性能較好。（6）硫化速度快，耐焦燒性能好。缺點（1）彈性差，再生膠是由彈性硫化膠經加工處理后得到的塑性材料，本身具有塑性好，彈性差的特點，再硫化后也不能恢復到原來的彈性水平。所以再制備一些彈性好的產品是，盡量少用或者不用再生膠而改用膠粉。（2）曲撓龜裂性差，再生膠本身的耐曲撓龜裂性差，這是由于廢硫化膠再生后其分子內的結構力減弱所導致。（3）耐撕裂性差，影響膠料撕裂性能的因素較多，如配合劑分散不均，制成的橡膠制品不僅物