干旱区生态环境知识资源中心(Arid): RT胶粉路面材料研发与产业化

Arid

	RT胶粉路面材料研发与产业化
	段兴华; 郭怀存; 张肃军; 闫兴云; 钱付忠; 王文新; 缪路文; 张兴军; 王永吉; 刘大海; 包得祥; 王晖; 李鑫
完成单位	酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司
登记(发布)日期	2015
中文摘要	一、课题来源与背景 2014年1月,酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司开发的“RT胶粉”,分别通过“石油和化学工业橡胶及再生产品质量监督检验中心”和“甘肃省交通规划勘察设计院”检测。2015年5-8月,酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司委托甘肃公路养护技术研究院,在“G30连霍高速公路养护(嘉安段)养护维修工程”进行了“RT胶粉路面材料”的开发应用。试验工程累计施工74.9公里,2015年12月,养护工程通过国家交通部验收,各项指标达标。二、研究目的与意义在甘肃省河西地区,属中温带干旱气候区,气候主要特点是降雨少、蒸发量大、日照长、昼夜温差显著、冬春季节不太明显,夏季炎热而冬季寒冷,风大砂多,植被稀少,具有典型的大陆性荒漠气候特征,日温差较大。根据气象资料统计,多年平均气温6.9℃,极端最高气温38.4℃,极端最低气温-31.6℃。多年平均降水量63.3～86.7 mm,在全国公路气候自然分区中属于西北干旱Ⅵ区。部分路段处属于戈壁路段,存在集料剥落、沥青老化等问题,最大病害为裂缝,平均间距较大,都为横向贯通基层反射裂缝,裂缝的宽度一般为2.5mm左右。为了很好的解决上述区域内的公路病害问题,酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司从社会效益和经济效益两方面出发,积极响应国家号召,消化吸收国内外胶粉生产新工艺和新技术,开展废轮胎再利用项目,将橡胶沥青应用于道路工程中。本项目主要是利用RT胶粉,由其成功制备出适合于大温差范围下的橡胶沥青胶结料,并应用于路面之中,解决了裂缝问题,为大温差下地区的RT橡胶粉应用打下良好的基础,同时也是橡胶沥青优良路用性能和对环境保护特殊意义的具体体现。三、主要工作和技术关键 1、考虑到常温法生产技术在我国应用较多,胶粉来源相对充分,同时国内外的研究、应用表明常温法生产的胶粉用于制备橡胶沥青具有更为优秀的路用性能,本研究主要针对常温法生产的橡胶粉工艺进行研究。 2、橡胶沥青的生产工艺总体可分为“干法”和“湿法”两种,工艺不同,路用性能存在较大的差异。“湿法”工艺应用最为广泛。橡胶粉与基质沥青的搅拌工艺、反应温度、胶粉粒径、胶粉掺量、稳定助剂、不同胶粉和不同沥青品质等因素对橡胶沥青性能产生不同程度的影响。通过研究,借鉴在建高速公路的标准,提出大温差范围下橡胶沥青和橡胶沥青混合料合理的技术指标。 3、应力吸收层施工。为了对更好的缓解裂缝部位的应力集中,防止沥青路面形成反射裂缝,同时能够有效吸收由于大温差引起的应力,本项目探索采用单层碎石封层的方法来作为应力吸收层,即用特定粒径的石料进行施工,初步选用的碎石规格为9.5～13.2mm,探索与上面层断级配橡胶沥青混合料的路用性能。 4、断级配橡胶沥青混合料设计。调整断级配橡胶沥青混合料设计,并得出最优级配,通过试验比较断级配橡胶沥青混合料与SBS改性沥青混合料的路用性能。四、创新点 1、以废旧9.00R20-12.00R20型的全钢载重子午胎为原料,制备的RT胶粉与沥青具有良好的相容性,可提高橡胶沥青抗高温、耐低温的性能。 2、确定了用RT胶粉制备橡胶沥青的工艺参数,所制备的橡胶沥青满足大温差范围下路面工程对橡胶沥青的性能需求。 3、确定了大温差地区高等级公路建设和养护用RT胶粉的生产工艺。课题选题准确,技术路线合理,研究成果推广应用前景广阔,经济和社会效益显著,同意通过科技成果鉴定。五、经济与社会效益,存在的问题本项目是将废轮胎造成的“黑色污染”变为再生资源,以原料状态进入生产循环中去,既是环境治理,又是资源综合再生利用。RT胶粉路面材料作为一种资源节约和环境友好型路面材料已经被公路行业应用,因其具有良好的高温、低温性能,可延缓半刚性基层裂缝的反射和裂缝的发展;由于橡胶粉中含有抗氧化剂,故提高了道路的抗氧化能力,延长道路使用寿命;采用RT橡胶粉,变废为宝,既节约了能源,加强了材料的再循环利用,推进了材料新技术的发展。同时,也加强了我国橡胶沥青研究的进展,对于橡胶沥青的路面施工应用有了一定的实际参考价值,推动了橡胶沥青在我国的更进一步发展,具有明显的社会效益和经济效益。目前阶段,本项目完成了橡胶粉的生产,橡胶沥青的制备工艺参数,应力吸收层的施工和上面层断级配的路用性能研究,并对影响各个性能的变量作了较为详细的分析和总结,但仍然还有许多不足之处。下一步还要投入更多的人力、财力、物力对整个的过程进行优化,从胶粉的生产、橡胶沥青的制备到施工应用,还有许多可以研究的内容和改进的方面,可以更好地使橡胶沥青在公路工程中得到更大的应用。从现有的大温差范围到其它的环境条件下的应用,真正意义上实现橡胶沥青混凝土的快速发展。
中文关键词	RT胶粉 ; 路面材料 ; 橡胶沥青 ; 裂缝
成果类型	应用技术
中图法分类号	U414
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001669566
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243580
推荐引用方式 GB/T 7714	段兴华,郭怀存,张肃军,等. RT胶粉路面材料研发与产业化[Z]. 应用技术,2015.