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        橡膠瀝青制備技術(shù)探討研究

        2019-09-10 07:22:44毛啟明
        石油研究 2019年5期
        關(guān)鍵詞:橡膠瀝青探討研究

        毛啟明

        摘要:橡膠瀝青是一種以廢料為主的材料,主要是在瀝青內(nèi)摻加適量廢棄輪胎生產(chǎn)的橡膠粉,這種材料的添加,在大大降低生產(chǎn)成本的同時(shí),還能有效提升路面性能,具有顯著的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保價(jià)值。將橡膠瀝青用于瀝青混凝土路面施工,將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。本文基于橡膠瀝青制備技術(shù)探討研究展開論述。

        關(guān)鍵詞:橡膠瀝青;制備技術(shù);探討研究

        引言

        路面施工期間采用橡膠瀝青具有不錯(cuò)的環(huán)保性,同時(shí),路面也具有較高的安全性和耐久性,應(yīng)用前景良好。橡膠瀝青混凝土路面施工期間,相應(yīng)的工作人員要做好工程質(zhì)量把關(guān),在設(shè)計(jì)方案上要選取合理措施,提高橡膠瀝青道路的質(zhì)量,在為人們提供一個(gè)良好的交通環(huán)境的同時(shí),提高工程的經(jīng)濟(jì)性。

        1橡膠瀝青的作用機(jī)理

        針對(duì)橡膠瀝青作用機(jī)理主要存在三種說法,即物理共混說、網(wǎng)絡(luò)填充說與化學(xué)共混說。本文主要以橡膠瀝青生產(chǎn)進(jìn)程為研究,分析廢舊輪胎膠粉和瀝青間的作用方式與橡膠瀝青內(nèi)存有的交互反應(yīng),為此需先過濾橡膠瀝青,主要采用下述方法過濾:橡膠瀝青制備完成后,需靜置24h,隨后在163℃條件下,進(jìn)行60min恒溫加熱,樣品均勻攪拌后,以200g為準(zhǔn)稱量,隨后向?yàn)r青過濾篩內(nèi)倒入,其中100mm為瀝青過濾篩直徑,過濾分兩級(jí)進(jìn)行,保證溫度控制在159℃~161℃之間,1h為過濾時(shí)間。對(duì)過濾前的橡膠瀝青與過濾后的橡膠瀝青進(jìn)行動(dòng)態(tài)剪切流變特性分析與紅外光譜對(duì)比分析,結(jié)果顯示,與基質(zhì)瀝青相比,橡膠瀝青G*與G*/sinδ增大情況較為顯著,表明高溫性能得以明顯改善,樣品過濾后性能在2者之間,則表明通過反應(yīng),基質(zhì)瀝青內(nèi)融入部分廢舊輪胎膠粉,且與其產(chǎn)生反應(yīng),從而增強(qiáng)了膠結(jié)料的性能。由該層面分析,通過化學(xué)反應(yīng),可有效提升材料性能。與此同時(shí),通過大量研究說明,在膠結(jié)料內(nèi)膠粉顆粒會(huì)對(duì)橡膠瀝青起到填充作用,可被稱為PE;而瀝青和膠粉之間的交互反應(yīng)則被稱為IE。兩者對(duì)橡膠瀝青影響較大,其中對(duì)橡膠瀝青膠結(jié)料性能影響最大的因素為PE。

        2橡膠瀝青配伍性及黏附性能研究

        (1)橡膠瀝青三大指標(biāo)性質(zhì)受基質(zhì)瀝青性質(zhì)影響明顯,同為70#瀝青,膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高的瀝青加工得到的橡膠瀝青,針入度較小,軟化點(diǎn)較高,且180℃黏度較大;由膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量較高的秦皇島70#、高富70#瀝青摻加22%膠粉加工的得到的橡膠瀝青適用于熱區(qū),其余3種適用于溫區(qū)。道路建設(shè)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適基質(zhì)瀝青進(jìn)行橡膠瀝青的生產(chǎn)。(2)隨著膠粉含量的增加,橡膠瀝青針入度減小、軟化點(diǎn)升高,但其延度值較為接近;橡膠瀝青在高溫條件下儲(chǔ)存會(huì)使其黏度下降,在180℃條件下儲(chǔ)存8h黏度將會(huì)下降60%,因此橡膠瀝青在生產(chǎn)使用過程中應(yīng)降低溫度儲(chǔ)存,高溫下儲(chǔ)存時(shí)間不宜超過8h。(3)基質(zhì)瀝青經(jīng)過膠粉改性后得到的橡膠瀝青與石灰?guī)r的黏附功變化規(guī)律不明顯,殼牌70#和泰普克基質(zhì)瀝青經(jīng)過膠粉改性后瀝青黏附功減小,其余3種瀝青黏附功增大;同一種基質(zhì)瀝青加工得到的不同膠粉含量的橡膠瀝青與礦料的黏附功相差較小,由泰國IRPC瀝青加工的橡膠瀝青與石灰?guī)r黏附功整體大于由秦皇島70#瀝青得到的橡膠瀝青,橡膠瀝青與礦料的黏附功主要受基質(zhì)瀝青性質(zhì)影響,而受膠粉含量影響較小。

        3橡膠瀝青路面的優(yōu)勢(shì)所在

        橡膠瀝青路面可以改善交通環(huán)境,使人們出行變得更加便利,降低交通事故的發(fā)生幾率。橡膠瀝青混凝土材料其生產(chǎn)成本低,并且具有不錯(cuò)的防水性,可以提高路面上行駛車輛的舒適度,延長公路工程在具體應(yīng)用過程中的壽命,這也使該材料在應(yīng)用過程中得到了相關(guān)人員的一致好評(píng)。制作橡膠瀝青的橡膠粉粒主要來自廢舊輪胎,可以說是廢物利用的充分體現(xiàn),不僅具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益,而且還具有不錯(cuò)的環(huán)境效益,一舉兩得。此外,在利用橡膠瀝青進(jìn)行混凝土路面鋪設(shè)時(shí),要想使路面具有相同的防裂縫反射能力,其在厚度上要明顯小于普通瀝青,這降低了工程的具體建設(shè)成本,同時(shí),也大幅度縮短了工程的建設(shè)周期,確保工程可以按期竣工

        4橡膠瀝青制備工藝

        優(yōu)質(zhì)的改性瀝青除了與改性瀝青生產(chǎn)用的原材料(即改性劑與基質(zhì)瀝青)有直接相關(guān)的原因外,改性瀝青的生產(chǎn)工藝和設(shè)備也是至關(guān)重要。橡膠瀝青的加工工藝比傳統(tǒng)的SBS、PE等改性瀝青要復(fù)雜多,其影響因素也很多。因此,要在實(shí)際工程應(yīng)用中生產(chǎn)出指標(biāo)優(yōu)越、質(zhì)量穩(wěn)定的橡膠瀝青,優(yōu)良的加工設(shè)備和成熟的加工工藝十分關(guān)鍵。目前國內(nèi)外橡膠瀝青加工備方法主要有兩種,即干法和濕法。由于干法制成的改性瀝青對(duì)溫度的敏感性改進(jìn)不大,且質(zhì)量不夠穩(wěn)定,而濕法采用膠體磨/剪切實(shí)現(xiàn)攪拌功能的同時(shí)在局部形成高速渦流,同時(shí)達(dá)到粉碎和均質(zhì)的效果。制備工藝步驟①按照規(guī)范及細(xì)則要求對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行檢測,確認(rèn)基質(zhì)瀝青的品質(zhì)符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。②將基質(zhì)瀝青脫桶后分別存儲(chǔ)于現(xiàn)場2個(gè)200t基質(zhì)瀝青儲(chǔ)罐和拌和樓的基質(zhì)瀝青罐中。③基質(zhì)瀝青(加熱到145℃時(shí))通過快速升溫裝置升至180℃,經(jīng)過流量計(jì)打入橡膠設(shè)備配料罐中,加入瀝青的同時(shí)加入橡膠粉,通過加料系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量,然后通過配料罐使橡膠粉和基質(zhì)瀝青能更好的溶和在一起。(加料時(shí)間為1min)溫度在180℃~190℃開始攪拌5min。④然后加入存儲(chǔ)罐進(jìn)行攪拌發(fā)育,發(fā)育時(shí)間為45~60min。⑤取樣檢測各項(xiàng)性能指標(biāo),以確認(rèn)達(dá)到項(xiàng)目要求的質(zhì)量后,將橡膠瀝青泵入拌和樓使用。

        結(jié)束語

        由于近幾年交通量迅速增長、超載嚴(yán)重、車輛渠道化等現(xiàn)象的日益明顯,使瀝青混凝土路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn),正在運(yùn)營的道路破壞嚴(yán)重。隨著國家日益注重環(huán)保,其中廢舊輪胎造成的嚴(yán)重的環(huán)境問題也亟需需要解決。因此研究使用廢舊輪胎加工配置橡膠瀝青既環(huán)保又能對(duì)瀝青路面起到抗車轍、開裂、延長路面使用壽命的作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1]趙敏.羧基改性氧化石墨烯改性橡膠瀝青混合料及其制備方法[J].橡膠工業(yè),2018,65(11):1213.

        [2]徐俊旺.橡膠瀝青低溫性能評(píng)價(jià)指標(biāo)分析[J].蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2018,25(05):34-38.

        [3]馬萬,鄧寶智.不同膠粉摻量的橡膠瀝青黏彈性能評(píng)價(jià)[J].公路,2018,63(10):109-113.

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