橡膠瀝青可行性報(bào)告綜述

1、橡膠改性瀝青可行性報(bào)告上海依路集團(tuán) 俞鶴鳴、前言隨著我國(guó)人民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車保有量逐年迅速增加。我國(guó)將面臨目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早已遇到的大量廢舊輪胎的 處理問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的廢舊輪胎到2010年將達(dá)到2億條。大量的廢舊輪胎將會(huì) 帶來(lái)嚴(yán)峻的環(huán)保問(wèn)題。將廢舊輪胎加工成橡膠粉是國(guó)際上通用的廢舊輪胎再生處 理方法，其中廢輪胎膠粉應(yīng)用在公路行業(yè)中是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。目前，舊輪胎的應(yīng)用已不是區(qū)域性問(wèn)題，而被視作一個(gè)國(guó)家的發(fā)展水平問(wèn)題。 例如，在美國(guó)已將廢舊輪胎利用的方法工作擴(kuò)大到 48個(gè)州，有關(guān)廢舊輪胎應(yīng)用的 第一部法規(guī)是十年前在伊利

2、諾斯州發(fā)表的，從 1991年起，美國(guó)法規(guī)生效，要求在 瀝青路面中使用20%勺廢舊輪胎。我國(guó)的年耗膠總量居于世界首位，則廢膠產(chǎn)生量 肯定超過(guò)美國(guó)。加上我國(guó)的廢膠再次利用率又低于美國(guó)，僅65%所以，處理國(guó)產(chǎn)廢胎任務(wù)之重是可想而知的。必須在國(guó)產(chǎn)廢舊輪胎上尋找出路和擴(kuò)大應(yīng)用上加大 力度，其中采用廢橡膠粉生產(chǎn)改性瀝青為首選的方法之一。二、廢橡膠粉改性瀝青的研究意義：(1) 環(huán)保效應(yīng)在我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的加強(qiáng)，汽車的制造和汽車的使用也相應(yīng)加強(qiáng)，我國(guó)的 廢舊輪胎每年的形成量很大，并有逐年增多的趨勢(shì)，除了橡膠工業(yè)和其他行業(yè)使 用外，還有相當(dāng)?shù)挠嗔?，如不及早處理將成為公害。如果將廢舊輪胎膠粉用于瀝 青進(jìn)行改性，如

3、按15%勺添加量的話，貝U每年可消耗膠粉3045萬(wàn)噸，也就是說(shuō)可 以處理廢汽車輪胎(每條輪胎8lg ) 54008100萬(wàn)噸(廢舊輪胎出粉率約70%，這 對(duì)黑色污染極其有利。(2) 經(jīng)濟(jì)效益目前我國(guó)修建高速公路廣泛采用 SBS改性瀝青，SBS介格昂貴，隨著石油價(jià) 格的飛漲，SBS的價(jià)格高達(dá)每噸二萬(wàn)元以上。然而廢舊輪胎膠粉價(jià)格低廉，而且 各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)推算，廢舊輪胎改性瀝青的成本比SBS改性瀝青的成本低約30流右，如果我國(guó)每年修筑公路用100萬(wàn)噸膠粉改性瀝青替代SBS改性瀝青 即可降低成本10億元，同時(shí)可耗費(fèi)廢舊輪胎膠粉15萬(wàn)噸，相當(dāng)于2250萬(wàn)條轎車廢 輪胎。這對(duì)我國(guó)的修筑公路及維修公

4、路采用改性瀝青的意義是重大的。（3）良好的使用性能1、提高瀝青的黏度：黏性是瀝青高溫穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，黏性高的瀝青不僅抗變形能力增強(qiáng)，而且加強(qiáng)了瀝青與碎石的黏結(jié)力，具有更好的封水性能。有資料顯示，20%交粉含量的橡膠瀝青，在190C時(shí)的動(dòng)力黏度與4%SB含量在135C時(shí)的動(dòng)力黏度值相當(dāng)， 約3pa.s ;橡膠瀝青的軟化點(diǎn)較基質(zhì)瀝青提高約10C，55C。如果在每噸橡膠改 性瀝青中添加0.2%-0.5%的SBS改性劑，軟化點(diǎn)可達(dá)到70C以上。2、改善瀝青的低溫性能：瀝青的低溫性能是指低溫的脆性和抗裂性。據(jù)南非某公司試驗(yàn)比較，橡膠瀝青的弗拉氏脆點(diǎn)與4%SB改性瀝青比較，降低約9C,達(dá)-17 C 19

5、C。橡膠瀝青 良好的低溫性能，在寒冷地區(qū)將會(huì)明顯減少路面開(kāi)裂，延長(zhǎng)路面使用壽命。3、抗老化、抗疲勞性能明顯提高：大量廢輪胎膠粉的加入，不僅為瀝青增加了抗老化、抗氧化和熱穩(wěn)定性，而且由于輪胎橡膠優(yōu)異的彈性也在較大的溫度區(qū)間為瀝青路面提供了柔性以及耐疲勞和抗裂紋能力，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。有資料顯示，橡膠瀝青路面可提高 路面使用壽命13咅。4、提高行車的舒適性和安全性：由于橡膠路面的柔性，將緩沖路面局部不平整引起車輛的震動(dòng)，改善輪胎與地面的附著性能，縮短制動(dòng)距離，從而使車輛的舒適性和安全性都得到改善。5、降低行車噪音低：隨著公路建設(shè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，道路噪音已成為城市居民的一大公害，因 此降低道

6、路噪音成了人們關(guān)心的重要社會(huì)問(wèn)題。根據(jù)一些學(xué)者分析，橡膠瀝青的 彈性加上配混合料和平整的路面可有效地降低車輪在路面上行駛的噪音。于是橡 膠瀝青的應(yīng)用為城市道路建設(shè)點(diǎn)燃了一大亮點(diǎn)，被譽(yù)為“消音瀝青”，它已列入一 些城市的市政建設(shè)規(guī)劃。有資料顯示，橡膠瀝青路面車速在 50100公里/小時(shí)， 噪音將降低3 8分貝。三、橡膠改性瀝青的生產(chǎn)工藝和加工方法：1、膠粉改性瀝青的制法分為干法和濕法（1）濕法：先將廢舊膠粉（CRM在特定溫度的熱瀝青中拌和45min使膠粉充分溶脹，再 經(jīng)過(guò)高速剪切或研磨所得的混合物稱為膠粉改性瀝青。如果橡膠粉劑量太大，改 性瀝青的粘度太大，泵送有困難，所以從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，

7、橡膠粉的用量 不能超過(guò)瀝青質(zhì)量的20%當(dāng)改性瀝青用于應(yīng)力吸收膜時(shí)，膠粉的用量可高達(dá) 25% 35%濕法制備改性瀝青的工藝比較簡(jiǎn)單，不過(guò)改性效果與膠粉的細(xì)度關(guān)系很大， 粒度越細(xì)，越易拌和均勻，且不發(fā)生離析、沉淀現(xiàn)象，有利于管道輸送或泵送。 據(jù)有關(guān)資料，如果將橡膠粉先經(jīng)少許重油浸泡融漲，再與瀝青混融，將有利于膠 粉在瀝青中的分散，提高改性瀝青的效果。濕法制改性瀝青常用到高速剪切乳化 機(jī)或高剪切膠體磨，這是生產(chǎn)膠粉改性瀝青的關(guān)鍵技術(shù)，其工藝流程見(jiàn)附圖。（2）干法：將劑量為瀝青混合料總量的2% 3%勺膠粉噴入正在攪拌的熱瀝青拌和鍋中， 攪拌約20min即成為膠粉改性瀝青混合料。重慶某研究所曾用此法制成

8、的改性瀝 青鋪設(shè)了一段試驗(yàn)路面。上海某交通輪胎翻修廠將廢橡膠粉經(jīng)活化處理制成活化 膠粉，摻入瀝青中，使之與瀝青結(jié)合更為緊密，效果更好，但價(jià)格偏高，末在工 程中使用。2、橡膠粉改性瀝青技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)栓測(cè)項(xiàng)昌質(zhì)養(yǎng)指標(biāo)升折方法計(jì)入度 侶 E 100Sp5s)him Inm)60GE/T45O?JTJQ529多計(jì)入度掏數(shù)PI Mil43JTJQ529JJ0GBZT45Q3JTJO52T 工軟化點(diǎn)THABmuKQ)弟GE4307JT咖F3JTJQ529J235G&T2)&7TTJO5291MuiTO99GB7T11148JTJG529?高析，歟比慮差2 5JTJQ51弾性恢奠 0 MifC470屢量様失1

9、.0GBTT53O4JTJQ52計(jì)晁度比（25）MirW）60GB/T45O?jnaszrs超度Mm的20GB7T4 泗JPJO52PI3、依路橡膠改性瀝青成套加工設(shè)備及制備工藝上海依路的橡膠粉改性瀝青加工工藝及設(shè)備參照并吸取了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)徹底改變了目前中國(guó)國(guó)內(nèi)及其它國(guó)家橡膠瀝青純攪拌的加工工藝方法，以攪拌、剪切、分散相結(jié)合，并輔助以化學(xué)助劑，利用物理和化學(xué)方法，使膠粉和瀝青形成穩(wěn)定 的體系，不易產(chǎn)生離析，使橡膠瀝青貯存時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月左右，從而保證了產(chǎn)品在 長(zhǎng)期貯存情況下的品質(zhì)穩(wěn)定型，降低了施工的難度。廢輪胎膠粉改性瀝青可廣泛應(yīng)用于高速公路、城市道路（輕、重型交通道路， 城市主干線）等實(shí)體工程

10、的中面層、表面層、應(yīng)用吸收層、粘結(jié)層、碎石封層和 橋面防水層等結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)中，可顯著提高道路路用性能延長(zhǎng)使用壽命。四、橡膠瀝青的加工過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1、溫度溫度是橡膠瀝青制作過(guò)程控制的重要參數(shù)之一。溫度對(duì)橡膠瀝青反應(yīng)時(shí)間有 較大的影響，因此，反應(yīng)溫度不能太低。實(shí)驗(yàn)表明，膠粉改性瀝青反應(yīng)溫度較制 作SBS改性瀝青提高10C 30C,達(dá)175C 195C。如果溫度過(guò)高，瀝青的性能 指標(biāo)不穩(wěn)定，瀝青易老化或結(jié)焦，因此，高溫下制作的橡膠瀝青不宜長(zhǎng)時(shí)間存放，以防止材料特性發(fā)生變化，降低使用性能項(xiàng)目加工溫度/r160E180E190E200 r針入度/10mm58628890軟化點(diǎn)/ r55.85

11、8.25856.8延度（5C） /10mm8121415數(shù)據(jù)顯示，隨著溫度的升高，延度、針入度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，軟化點(diǎn)則是先上升后下降。以190C左右最佳。2、原料橡膠瀝青的反應(yīng)時(shí)間還與橡膠粉顆粒大小有關(guān)，一般膠粉顆粒越細(xì)，越容易 在瀝青中混合分散，反應(yīng)時(shí)間縮短。但過(guò)細(xì)的膠粉在瀝青中容易被消化”或油化”使橡膠瀝青過(guò)早失去彈性，因此，膠粉的料度以2040目為宜，膠粉的質(zhì)量 應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，其天然膠碳?xì)浠衔锖繎?yīng)大于 30%3、計(jì)量膠粉的計(jì)量分為定量加入法和變量加入法兩種，國(guó)際上通常一般加入量為16%- 20沱間。4、剪切橡膠瀝青制作需要有一個(gè)剪切過(guò)程，這是國(guó)內(nèi)外一直公認(rèn)的。剪切分高速剪 切和低速剪切，

12、所謂低速剪切實(shí)際就是攪拌作用，在攪拌器的作用下可加速膠粉 在瀝青中分散、溶脹。高速剪切可加速膠粉的細(xì)化，有利于脫硫、降解，加速橡 膠瀝青的制作過(guò)程。5、橡膠改性瀝青添加劑包括流化劑和滲透劑。流化劑1 %。以下，降低橡膠瀝青粘度，確保產(chǎn)量，并方 便橡膠瀝青的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和噴灑施工等。摻加1 %。以下的滲透劑促進(jìn)膠粉與瀝青的 配伍性，使橡膠改性瀝青的儲(chǔ)存在一定時(shí)間內(nèi)不離析、不沉淀，施工時(shí)不需專用的橡膠瀝青運(yùn)輸、灑布及拌和設(shè)備，降低橡膠改性瀝青使用總成本。6橡膠瀝青的生產(chǎn)設(shè)備基本組成包括供熱裝置、配料裝置、預(yù)混反應(yīng)罐、融脹發(fā)育罐、高剪切膠體 磨系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等。設(shè)備采用計(jì)算機(jī)控制配比，設(shè)定方便，精度高

13、，可自動(dòng)或 人工操作，分為固定式和集裝箱式，移動(dòng)式，生產(chǎn)效率高 1525噸/小時(shí)，橡膠粉 添加量可達(dá)203在右。7、設(shè)備的主要關(guān)鍵（1）工藝先進(jìn)：首先對(duì)基質(zhì)瀝青和改性劑進(jìn)行強(qiáng)制混合、攪拌，同時(shí)加入添加劑 以加速反應(yīng)，最后使用高剪切膠體磨進(jìn)行剪切研磨，既要保證產(chǎn)品質(zhì)量又要達(dá)到 實(shí)際生產(chǎn)量，上海依路的橡膠粉改性瀝青成套設(shè)備中主要優(yōu)勢(shì)是配料罐設(shè)計(jì)帶分 散功能的螺旋式攪拌器，主機(jī)采用既有剪切功能又有研磨功能的真正意義上的剪 磨一體化高剪切膠體磨。（2）自動(dòng)化水平高，操作方便：生產(chǎn)過(guò)程由PLC全程自動(dòng)控制，無(wú)論手動(dòng)或自動(dòng)， 均可全程監(jiān)控；主要工藝參數(shù)設(shè)置靈活簡(jiǎn)便。（3）加熱速度快，保溫性能好，有利于膠粉

14、改性瀝青的過(guò)程反應(yīng)，但加熱溫度不 宜過(guò)高，上海依路由于配料罐外側(cè)設(shè)計(jì)8#大尺寸槽鋼，盤(pán)爬導(dǎo)熱油加熱管，即使 膠粉加入量15%時(shí)溫降較快時(shí)，溫度回升也很迅速。（4）攪拌效率高，先融脹后剪切研磨，提高瀝青與膠粉有利于膠粉的配伍性，確 保改性瀝青的過(guò)程混合和儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。（5）配備添加劑加輸入系統(tǒng)，包括流化劑、滲透劑等，提高橡膠改性瀝青綜合性五、橡膠改性瀝青配比與技術(shù)指標(biāo)比較配比指標(biāo)配比指標(biāo)品名活化劑滲透劑膠粉SBS用量芳 香 烴 油軟化占八、(C)延度(5C)針入度(0.1mm)離析粘度(180C)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參照J(rèn)TGF-40-2004I-D 指標(biāo)5510602.53橡膠改性瀝青0.3%o1 %o2

15、0%61.510.551.21.20.035橡膠復(fù)合 改性瀝青0.3%o1 %o20%0.20%68.616.542.60.12.008橡膠復(fù)合 改性瀝青(2)0.3%o1 %o20%0.30%2.00%71.521.5430.082.032橡膠復(fù)合 改性瀝青(3)0.3%o1 %o20%0.30%3.00%72.833.545.50.072.23六、橡膠改性瀝青效益分析我國(guó)是橡膠工業(yè)大國(guó)，生膠的消耗量年均遞增 10鳩上，2004年達(dá)420萬(wàn)噸，已躍居世界第一。伴隨著高速發(fā)展的橡膠工業(yè)，也產(chǎn)生了大量的廢舊橡膠。2004年我國(guó)輪胎產(chǎn)量達(dá)2.4億條，所產(chǎn)生的廢舊橡膠量在300萬(wàn)噸以上。廢膠堆積污染

16、 環(huán)境，存在火災(zāi)隱患，威脅人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。因此，如何綜合利用數(shù)量巨 大的廢舊橡膠、治理環(huán)境污染是全社會(huì)都應(yīng)該重視解決的大問(wèn)題。國(guó)外已經(jīng)走過(guò) 從廢舊輪胎大量堆積到綜合利用、從污染環(huán)境到綜合治理的道路。我國(guó)的廢舊橡 膠利用率已達(dá)60%但與發(fā)達(dá)國(guó)家目前廢舊橡膠綜合利用達(dá) 75沖上相比有很大的 差距，我們應(yīng)探索利用多種渠道、多種方法對(duì)廢舊橡膠進(jìn)行綜合利用的途徑。利用膠粉制成膠粉復(fù)合改性瀝青用于高等級(jí)公路瀝青混凝土路面，具有非常 明顯的環(huán)境保護(hù)效益，利用兩廢（廢輪胎、廢 PE材料）用于瀝青的改性劑，可以 減少環(huán)境中的黑色污染和白色污染。還可以降低行車噪音，社會(huì)效益是十分明顯 的。不僅如此，在基本相

17、近的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，與 SBS改性瀝青相比，其直接經(jīng)濟(jì)效 益也很明顯。瀝青類別瀝青成分（千克）基質(zhì)瀝青SBS改性瀝青橡膠改性瀝青基質(zhì)瀝青1000950800SBS改性劑50橡膠粉200合計(jì)價(jià)格（元）4800.006500.004600.00在相同使用條件下雖然橡膠瀝青在石料拌合料中比例為 7%比SBS改性瀝青 在石料拌和料中比例5%提高二個(gè)百分點(diǎn)，但橡膠瀝青鋪設(shè)厚度為 5cm左右，比 SBS改性瀝青路面鋪筑厚度9cm降低近一半，從而省工省料降低路面施工費(fèi)用，并 且由于橡膠瀝青自重和鋪設(shè)厚度的降低，特別適用于隧道和橋梁工程，完全可以 取代價(jià)格昂貴的環(huán)氧樹(shù)脂改性瀝青等，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。七、項(xiàng)目的經(jīng)

18、濟(jì)效益預(yù)測(cè)分析1、項(xiàng)目產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本測(cè)算序號(hào)成本名稱成本（兀/噸）備注1基質(zhì)瀝青80%3800.00以4800元/噸計(jì)2橡膠粉20%600.00以3000元/噸計(jì)3添加劑0.13%65.00按50000元/噸計(jì)計(jì)算4SBS 0.2%50按25000元/噸計(jì)算5設(shè)備折舊（10年）6.80以358萬(wàn)元/套計(jì)算6生產(chǎn)人員5.00操作工200元/天，雜工100元/天7電費(fèi)（250KW12.00按1.2元/度計(jì)算8燃油費(fèi)11.70按100萬(wàn)大卡用油計(jì)算9管理人員費(fèi)用3.00與生產(chǎn)人員一致10其它費(fèi)用3.00辦公、檢修、停機(jī)等11財(cái)務(wù)費(fèi)用1.50貨款利息12不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用2.0013合計(jì)4600分析1、生產(chǎn)成本：4600兀/噸2、市場(chǎng)價(jià)格：6500.00元/噸3、利潤(rùn)（稅前）：1900.00元/噸2、項(xiàng)目產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷售收入測(cè)算（1）項(xiàng)目產(chǎn)品的銷售價(jià)格確定根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)品的技術(shù)含量、國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品市場(chǎng)銷售價(jià)格，項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)供求 關(guān)系以及項(xiàng)目產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、預(yù)期盈利目標(biāo)等因素，經(jīng)綜合分析，