高效廉价的橡胶粉末——制作橡胶沥青混凝土

翟晓冬

(涿州市交通运输局)

1 概 述

延长路面使用年限是道路建设的最主要任务之一，尤其是沥青混凝土路面，提高其耐久性是一个公认的老大难问题。沥青路面往往会过早地出现各种病害，丧失了它原有的使用功能，致使运营状况恶化。在大交通量和重型车辆作用下，再加上恶劣天气影响，更加剧路面破坏。此时，管理部门不得不投入大量资金和大批材料进行修理，恢复路面功能。新建成的路面往往只经过3 ～5年，便开始进入修理程序。显然，这种形势难以形成健康的国家公路网，难以满足当代交通不断增长的要求。

如何能恢复沥青混凝土路面满足当代大交通量、高速行驶、超重荷载的要求，是当前最迫切的任务，世界各国都在研究。目前选用的主要途径是在沥青混凝土内掺加各种各样的外加剂，形成改性混合料，达到改善沥青路面的物理─力学性能的目的。所采用的外加剂有各种聚合物、粉结剂和其它类型的添加剂。

2 橡胶粉末的利用

近年来，世界各国对把橡胶粉末掺入沥青混凝土中的做法给予了极大关注。随着汽车行业的蓬勃发展，橡胶轮胎大量退役。对这些废旧轮胎的再利用，不但会得到巨大的经济效益，而且还会解决环保问题，大量退役轮胎会造成堆放和污染的难题。将废旧轮胎切削成橡胶粉末，作为沥青混凝土的外加剂，使其变成了很有价值的产品。与其他外加剂相比它具有很大的优势，料源丰富，价格便宜，还解决了轮胎处理中的生态学问题。

3 橡胶粉末的掺加工艺

为改善沥青混凝土的物理—力学性能，可掺入橡胶粉末。掺加的方式有两种:(1)干法——将橡胶粉末直接投入沥青混凝土拌合装置中;(2)湿法——将橡胶粉末预先掺入沥青中，得到一种橡胶沥青结合料，再把这种结合料加入拌合设备中进行搅拌，形成最终的橡胶沥青混凝土。

获得高质量的橡胶沥青混凝土的主要技术难点是由于橡胶在沥青中不溶解，它只会吸收其中的油脂成份而使自己膨胀，使沥青强度增加。这样，当采用干法掺入橡胶粉末时，尽管它可以提高沥青混凝土的强度和粘性，但同时也降低了它的变形性能。此外，用干法掺入橡胶粉末时，常规的掺量为沥青的1% ～1.5%，这样的掺量拌合设备很难保证它能均匀地散布在全部混合料中。湿法掺入橡胶粉末的做法也遇到了同样的难题，它也很难使橡胶粉末在沥青中均匀分布而得到一种理想的均质橡胶沥青结合料。这是因为，橡胶粉末可能沉淀到容器的底部或附于导管壁上而引起堵塞。同样，要求橡胶沥青结合料的均质是衡量其质量的重要指标之一。

4 活性橡胶改性剂

用于制做橡胶沥青混凝土的结合料，其组分和调制办法应满足一些特殊要求。工艺上的要求是必须保证结合料的均质性。研究指出，配置橡胶沥青混凝土最有效的方案是“干湿结合”法，利用特殊的方法配置或使用“活性橡胶改性剂”。

按照莫斯科建研所编制的技术规程，在用活性橡胶改性剂制备橡胶沥青混凝土时，橡胶粉末或胶粒的直径应不大于7 mm，长度不大于15 mm;橡胶粉末的总用量不超过全部外加剂(催化剂、结合剂、增塑剂等)重量的30%，以保证橡胶沥青混凝土的均质性指标和耐久性指标。为方便运输和掺加到拌合设备中，可将这种活性橡胶改性剂进行浓缩，形成特制的块体。

作为活性橡胶改性剂的结构组合，还可以掺入有机的或无机的纤维和碳酸盐类矿粉;作为活性橡胶改性剂的增速成分，可以采用石油沥青、石油软沥青、重油;作为活性橡胶改性剂的活性组分，可以使用表面活性剂、各种金属氧化物、石灰—消石灰等。

选配活性橡胶改性剂时应考虑以下情况:在现代设备生产工艺下，能使它顺畅地进入沥青拌合装置中，通过拌和，能均匀地散布在混合料中;在混合料储存运输期间，不得粘连容器，不结硬块。

活性橡胶改性剂的生产应符合规定的调制方法和技术标准。在实施生产性制做前应进行各种组合的试配，应对强度、保水性进行试验。在确定某一指标时，应制做不少于6个相同的试件。橡胶沥青混凝土的抗裂性能和疲劳耐久性指标，均可采用动荷载试验确定。

理论分析和生产实践指出，要想有效地采用橡胶沥青混凝土，调制时必须遵循以下原则。

(1)保证橡胶沥青混凝土能获得抗疲劳耐久性指标，使橡胶沥青混凝土路面具有满意的抗疲劳性能。

(2)在生产和使用橡胶沥青混凝土混合料过程中，应遵循相关的生产工艺流程，不能对生产容器、压力泵及管道系统形成堵塞，保证实施摊铺时畅通无阻。

(3)保证所得到的橡胶沥青混凝土满足现行技术规程中规定的各项物理—力学性能指标。