橡皮化瀝青又稱橡膠瀝青，是瀝青、廢舊輪胎橡膠粉和某些添加劑組成的混合物，其中膠粉含量不低於15%，且在熱瀝青中產生膠粉顆粒的膨脹。橡膠瀝青由於具很高的黏度，不僅與封層中的集料有很強的黏附力，而且這種封層與下承層也具有很好的黏結性。橡膠瀝青路面是利用橡膠瀝青作為黏結劑，先在路面或橋面上噴灑橡膠瀝青，然後在上面撒布碎石，再經輪胎式壓路機碾壓成型的路面面層。
基本介紹
- 中文名：橡皮化瀝青
- 外文名：Rubber bitumen
- 別稱：橡膠瀝青
- 定義：瀝青、廢舊輪胎橡膠粉的混合物
- 膠粉含量：15%
- 用途：公路
概述,研究現狀,廢橡膠粉生產方法,橡膠瀝青路面的優缺點,橡膠瀝青路面的優點,橡膠瀝青路面的缺點,
概述
廢舊橡膠粉改性瀝青路面目前已成為世界各國研究和套用的重點之一。廢舊橡膠主要來源於廢輪胎、廢膠鞋、廢膠管以及膠帶等橡膠製品，其次來源於橡膠生產過程中產生的邊角料及廢品，屬於工業固體廢料。橡膠是高聚物，分解需長達數百年的時間，危害生態環境。隨著社會經濟的發展，廢舊橡膠產生量13益增加。以汽車輪胎為例，汽車輪胎全世界每年的報廢量在10億條以上。隨著我國汽車工業的飛速發展和人民生活水平的提高，汽車擁有量迅速增加，我國也將面I臨大量廢舊輪胎的處理問題，給社會帶來巨大的環境壓力。對廢舊橡膠輪胎的處理，人們曾嘗試用掩埋或焚燒的方法，但這樣會對環境造成污染；同時廢舊橡膠也是一種含能材料，無論焚燒、掩埋或棄置都是一種資源浪費。因此，對廢舊橡膠製品的處理，最可取的方法就是再生利用。將廢橡膠粉套用於道路建設是大量處理廢舊橡膠製品的較佳選擇，是各國解決廢舊橡膠污染的有效途徑之一。
研究現狀
國際上，廢舊輪胎橡膠粉在公路行業，特別是瀝青和瀝青混凝土中的研究、套用已有較長的歷史。20世紀40年代，美國橡膠回收公司首先採用乾法生產工藝生產Ramflex TM橡膠粉瀝青混合料。20世紀60年代，膠粉改性瀝青開始用於公路建設中，並在美國進行了鋪路試驗。20世紀70年代後期至20世紀末，美國、瑞典、加拿大、比利時、法國、南非、奧地利、日本、澳大利亞和印度等國都對橡膠改性瀝青進行了廣泛的套用研究和鋪路試驗，並通過立法和技術推廣，極大地促進了廢舊輪胎在道路工程中的利用。
1991年，美國國會通過了陸上綜合運輸經濟法案（又稱冰茶法），要求從1994年起，凡使用聯邦經費購買熱拌瀝青混合料的，都必須將5%的經費用於廢橡膠瀝青混合料，以後每年遞增5%，直至1997年達20%。在這6年間，公路行業共消耗廢舊輪胎橡膠粉
，相當於大約4億條廢舊輪胎。美國至今已有11000 km的高等級公路採用了橡膠粉改性瀝青。
在南非，廢舊輪胎橡膠粉在公路行業中的套用也十分成功。據了解，目前南非60%以上的道路瀝青使用橡膠瀝青，而且根據他們的經驗，認為對於超重軸載的使用環境，橡膠粉瀝青混凝土尤為有利。
相比於國外，國內的研究起步並不晚，早在20世紀70年代末80年代初，就開始了廢舊輪胎橡膠粉在公路行業中的套用研究，幾乎與美國在路面工程中使用橡膠粉處於同一時期。但由於各種原因，早期的重複研究多突破少。2001年春，交通部公路科學研究所首次在鋼橋面鋪裝中採用了相當於瀝青用量30%的橡膠粉。同年由交通部設立並由交通部公路科學研究所主持的交通部西部科研項目廢舊橡膠粉用於築路的技術研究，對橡膠瀝青及橡膠粉瀝青混合料的路用性能及力學特性開展了全面、系統的試驗研究，並在廣東、山東、河北、四川、貴州等地修築總長近30 km的試驗路和實體工程，為我國在道路工程中大規模推廣套用橡膠粉技術奠定了基礎。
目前，國際上橡膠粉在公路上的套用領域主要有橡膠瀝青、橡膠（粉）瀝青混凝土、橡膠粉改性乳化瀝青、橡膠粉在基層中的使用、橡膠粉排水性材料，其中還是以瀝青材料為主。經過近半個世紀的套用，廢舊橡膠粉在公路工程瀝青材料中的套用大致經過了五個發展階段：應力吸收層；應力中間吸收層；開級配瀝青混凝土；連續級配瀝青混凝土；斷級配瀝青混凝土。現在傾向於採用斷級配瀝青混凝土。
廢橡膠粉生產方法
廢橡膠粉有三種生產方法：
①室溫粉碎法（AS），即在常溫下，利用輥筒或其他設備的剪下作用對廢舊橡膠進行粉碎的一種方法。室溫粉碎過程產生的粒子具有粗糙的孔表面，大概可描繪為海綿狀。
②低溫磨製法，即廢橡膠經低溫催化後而採用機械進行粉碎的一種方法。這種方法製得的粒徑比室溫粉碎法更小，產生的微粒表面像玻璃一樣清潔，且微粒的表面積比室溫粉碎法材料的表面積小。
③濕法或溶液法，即先將廢橡膠粗碎，然後用化學藥品或水對粗膠粉進行預處理，再將預處理的膠粉投入圓盤膠體磨，粉碎成超細膠粉。這種膠粒表面為凹凸形，呈毛刺狀態，在同樣體積下表面積大，有利於與其他材料結合。
每種方法都有其各自的特點。在膠粉工業化生產中，室溫粉碎法占主導地位。用廢舊橡膠粉改性瀝青的方法分為乾法和濕法。乾法是將瀝青混合料總量的2%～3%的膠粉直接噴入正在攪拌的熱瀝青拌和鍋中，攪拌20min左右，即為膠粉改性瀝青混合料；將廢膠粉經活化製成活化膠粉，摻入瀝青中，使其與瀝青結合更為緊密，效果更好。濕法是將膠粉、活化膠粉或脫硫膠粉按配方劑量投入160~180℃的熱瀝青中，邊攪拌邊加入，攪拌30min後，再用膠體磨或高速剪下機加工，製成改性瀝青。膠粉用量、攪拌時間、瀝青溫度隨著基質瀝青和膠粉性質不同而有很大區別。改性瀝青的性能與膠粉的粒徑關係密切，粒徑越小，分散越均勻，改性瀝青的性能越好，且不易離析，有利於泵送。橡膠粉與瀝青混溶過程中，可加入適量的活化劑，如多烷基苯酚二硫化物等。影響橡膠粉改性瀝青改性效果的因素主要有橡膠粉來源、基質瀝青性質、剪下溫度、剪下速率、剪下時間、橡膠粉的濃度和橡膠粉的形態等，但對不同的瀝青和不同來源的橡膠粉，各個因素的影響程度可能不同。這些因素相互交織在一起，相互促進又相互制約。
橡膠瀝青路面的優缺點
橡膠瀝青路面的優點
橡膠瀝青路面具體有以下優點：
（1）高溫穩定性和低溫抗裂性能好，可預防瀝青路面夏天高溫時泛油、鼓包，冬天寒冷時路面開裂病害的發生，特別是在極端氣候下（如極冷、極熱、強降雨量等），也能保持路面的耐久性。
（2）與普通瀝青路面相比，可降低噪聲50%～70%。
（3）較SBS改性瀝青路面的成本有所下降，使用壽命比普通瀝青路面有所延長，從而減少工程建設成本和道路運營維修費用。
（4）水密性好，抗老化性好。
（5）橡膠中的炭黑能夠使路面長期保存黑色，與白色標線的對比度高，提高了道路的安全性。
（6）能利用廢舊輪胎，節能環保。
橡膠瀝青路面的缺點
橡膠瀝青路面具有以下缺點：
（1）橡膠粉質量參差不齊，造成橡膠瀝青質量較難控制。
（2）橡膠瀝青加工難度大。
（3）對混合料級配類型的適用範圍較小。
（4）施工溫度控制難度大。
