橡膠改性瀝青QC成果發(fā)布417

1、研究橡膠粉改性瀝青在江西研究橡膠粉改性瀝青在江西( (高溫多高溫多雨地區(qū)雨地區(qū)) )高速公路中的應(yīng)用高速公路中的應(yīng)用一一. .概況概況二、小組簡介二、小組簡介四四. .設(shè)定課題目標(biāo)設(shè)定課題目標(biāo)在景鷹高速公路鋪筑橡膠粉改性瀝青上面層試在景鷹高速公路鋪筑橡膠粉改性瀝青上面層試驗路，在各項路用性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求的前提下驗路，在各項路用性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求的前提下達到節(jié)約改性瀝青成本、消耗廢舊輪胎的目的。達到節(jié)約改性瀝青成本、消耗廢舊輪胎的目的。五五. .提出并選擇方案提出并選擇方案1 1、提出各種方案、提出各種方案由于在江西還未進行橡膠粉改性瀝青試驗路由于在江西還未進行橡膠粉改性瀝青試驗路的鋪筑及

2、相關(guān)研究，于是小組針對景鷹高速公路的鋪筑及相關(guān)研究，于是小組針對景鷹高速公路的實際情況，提出以下三個方案：的實際情況，提出以下三個方案：方案一：在隧道內(nèi)鋪筑試驗路方案一：在隧道內(nèi)鋪筑試驗路方案二：在特大橋上鋪筑試驗路方案二：在特大橋上鋪筑試驗路方案三：在普通路基上鋪筑試驗路方案三：在普通路基上鋪筑試驗路 2 2、各種方案的可行性及評估、各種方案的可行性及評估 我們對三種方案的難易度、代表性、可實施我們對三種方案的難易度、代表性、可實施性及工期影響等方面進行了評估（見表性及工期影響等方面進行了評估（見表1 1）。）。表表1 1 各種方案的可行性分析及評估表各種方案的可行性分析及評估表表中：表中：

3、5 5分分 3 3分分 1 1分分經(jīng)過方案的評估打分，方案一綜合評分為經(jīng)過方案的評估打分，方案一綜合評分為6 6分；分；方案二綜合評分為方案二綜合評分為8 8分；分；方案三綜合評分為方案三綜合評分為2020分。分。確定方案三為實施方案，即在普通路基上鋪筑橡確定方案三為實施方案，即在普通路基上鋪筑橡膠粉改性瀝青試驗路。膠粉改性瀝青試驗路。六、根據(jù)方案三制定對策表六、根據(jù)方案三制定對策表 小組成員經(jīng)過進一步的討論，認(rèn)為要使橡膠小組成員經(jīng)過進一步的討論，認(rèn)為要使橡膠粉改性瀝青在江西高速公路中的應(yīng)用，必須研究粉改性瀝青在江西高速公路中的應(yīng)用，必須研究并掌握橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)工藝、橡膠粉的摻并掌握橡膠

4、粉改性瀝青的生產(chǎn)工藝、橡膠粉的摻量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能。根據(jù)以量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能。根據(jù)以上要素我們制定了對策表（見表上要素我們制定了對策表（見表2 2）。）。表表2 2 對策表對策表七七. .方案實施過程方案實施過程 實施一實施一 1 1、通過多家比選，最后確定與國內(nèi)實力較強的北、通過多家比選，最后確定與國內(nèi)實力較強的北京溫格漢氏資源再利用技術(shù)有限公司和天津海泰環(huán)保京溫格漢氏資源再利用技術(shù)有限公司和天津海泰環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司展開合作，分別負(fù)責(zé)橡膠粉的生產(chǎn)科技發(fā)展有限公司展開合作，分別負(fù)責(zé)橡膠粉的生產(chǎn)和橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)，確保了膠粉的及時供應(yīng)和和橡膠粉改性瀝青的生

5、產(chǎn)，確保了膠粉的及時供應(yīng)和膠粉改性瀝青的質(zhì)量。膠粉改性瀝青的質(zhì)量。 2 2、通過試驗對比，最終確定的生產(chǎn)工藝是：采用、通過試驗對比，最終確定的生產(chǎn)工藝是：采用常溫粉碎法粉碎廢舊輪胎常溫粉碎法粉碎廢舊輪胎 將粉碎后廢舊輪胎橡膠粉將粉碎后廢舊輪胎橡膠粉直接添加到普通道路石油瀝青內(nèi)（濕法）直接添加到普通道路石油瀝青內(nèi)（濕法） 180180下簡下簡單機械攪拌單機械攪拌6060分鐘。分鐘。 實施二實施二 我們分別按我們分別按10%10%、18%18%、26%26%的橡膠粉摻量進行了的橡膠粉摻量進行了瀝青的高溫性能、低溫性能和老化性能試驗（基瀝青的高溫性能、低溫性能和老化性能試驗（基質(zhì)瀝青采用設(shè)計的殼牌公

6、司的質(zhì)瀝青采用設(shè)計的殼牌公司的Shell 70#Shell 70#）。試驗）。試驗數(shù)據(jù)見表數(shù)據(jù)見表3 3：表表3 3 不同摻量的橡膠粉改性瀝青性能指標(biāo)匯總表不同摻量的橡膠粉改性瀝青性能指標(biāo)匯總表試驗結(jié)果表明：試驗結(jié)果表明：10%10%和和26%26%的橡膠粉摻量其各項性能的橡膠粉摻量其各項性能指標(biāo)雖然都能滿足普通瀝青的規(guī)范要求，但分別有指標(biāo)雖然都能滿足普通瀝青的規(guī)范要求，但分別有1 1項和項和2 2項指標(biāo)不符合改性瀝青的規(guī)范要求，改性效果不明顯。項指標(biāo)不符合改性瀝青的規(guī)范要求，改性效果不明顯。18%18%的摻量各項指標(biāo)均符合改性瀝青的規(guī)范要求，且對于的摻量各項指標(biāo)均符合改性瀝青的規(guī)范要求，且對

7、于瀝青的改性非常明顯。首先，能夠提高瀝青的高溫性能，瀝青的改性非常明顯。首先，能夠提高瀝青的高溫性能，主要表現(xiàn)在針入度降低、主要表現(xiàn)在針入度降低、 軟化點升高和粘度提高。其次，軟化點升高和粘度提高。其次，能夠提高瀝青的老化性能，表現(xiàn)能夠提高瀝青的老化性能，表現(xiàn)為殘留針入度比的提高和質(zhì)量損為殘留針入度比的提高和質(zhì)量損失的減小。因此確定橡膠粉的摻失的減小。因此確定橡膠粉的摻量為量為18%18%。 實施三實施三1 1、為了掌握橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能，、為了掌握橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能，QCQC小組與國內(nèi)土木工程研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的同濟小組與國內(nèi)土木工程研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的同濟大學(xué)進

8、行合作，由同濟大學(xué)負(fù)責(zé)部分試驗研究，確保大學(xué)進行合作，由同濟大學(xué)負(fù)責(zé)部分試驗研究，確保了試驗精度及結(jié)果的權(quán)威性。了試驗精度及結(jié)果的權(quán)威性。2 2、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能試驗研究。、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能試驗研究。 本次試驗進行了本次試驗進行了AC-13AC-13細(xì)型（設(shè)計規(guī)定）混合料細(xì)型（設(shè)計規(guī)定）混合料設(shè)計，并采用設(shè)計，并采用SBSSBS改性瀝青進行同種級配的混合料設(shè)改性瀝青進行同種級配的混合料設(shè)計，以比較橡膠粉改性瀝青混合料的實際性能，其試計，以比較橡膠粉改性瀝青混合料的實際性能，其試驗結(jié)果見表驗結(jié)果見表4 4、表、表5 5及圖及圖1 1：表表4 4 混合料高溫、低溫及抗水

9、損害性能試驗混合料高溫、低溫及抗水損害性能試驗表表5 5 橡膠粉改性瀝青混合料高度變化橡膠粉改性瀝青混合料高度變化 圖圖1 1 橡膠粉改性混合料高度變化圖橡膠粉改性混合料高度變化圖 通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗，發(fā)現(xiàn)橡膠粉改性瀝青混合料的動穩(wěn)定次數(shù)在驗，發(fā)現(xiàn)橡膠粉改性瀝青混合料的動穩(wěn)定次數(shù)在35003500次左右，雖然比次左右，雖然比SBSSBS改性改性 瀝青要低，但已達到我國對瀝青要低，但已達到我國對改性瀝青動穩(wěn)定度改性瀝青動穩(wěn)定度28002800次以次以上的要求，相對于普通基質(zhì)上的要求，相對于普通基質(zhì)瀝青，其性能有了很大提高。瀝青，其性

10、能有了很大提高。橡膠粉改性瀝青混合料的殘橡膠粉改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度要比留穩(wěn)定度要比SBSSBS改性瀝青改性瀝青混合料高混合料高5%5%左右，體現(xiàn)了橡左右，體現(xiàn)了橡膠粉改性瀝青較好的水穩(wěn)定膠粉改性瀝青較好的水穩(wěn)定性。性。 此外，研究也發(fā)現(xiàn)，橡膠粉改性瀝青混此外，研究也發(fā)現(xiàn)，橡膠粉改性瀝青混合料的體積膨脹主要來自于混合料內(nèi)橡膠粉合料的體積膨脹主要來自于混合料內(nèi)橡膠粉顆粒的彈性恢復(fù)，從上表可以看到顆粒的彈性恢復(fù)，從上表可以看到70%70%以上以上的彈性恢復(fù)在的彈性恢復(fù)在1212小時內(nèi)就已完成，在小時內(nèi)就已完成，在3636小時小時后基本上體積已不再發(fā)生變化。這種彈性恢后基本上體積已不再發(fā)生變化。

11、這種彈性恢復(fù)的特性能夠提供更舒適的駕車環(huán)境，并在復(fù)的特性能夠提供更舒適的駕車環(huán)境，并在一定程度上減少行駛過程中的噪音。一定程度上減少行駛過程中的噪音。 實施四實施四QCQC小組在掌握了橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)工藝、小組在掌握了橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)工藝、橡膠粉的摻量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性橡膠粉的摻量、橡膠粉改性瀝青混合料的路用性能的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場指導(dǎo)進行生產(chǎn)配合比，按照生能的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場指導(dǎo)進行生產(chǎn)配合比，按照生產(chǎn)配合比設(shè)計，于產(chǎn)配合比設(shè)計，于20072007年年9 9月份完成在景鷹高速公月份完成在景鷹高速公路路K130K130K135K135右幅上面層的橡膠粉改性瀝青試驗右幅上面層的橡膠粉改

12、性瀝青試驗路的鋪筑。路的鋪筑。 1 1、路用性能效果、路用性能效果 我們對試驗路現(xiàn)場各項性能進行了檢測，并將我們對試驗路現(xiàn)場各項性能進行了檢測，并將檢測結(jié)果進行了匯總（見表檢測結(jié)果進行了匯總（見表6 6、表、表7 7和圖和圖2 2）。）。表表6 6 橡膠粉改性瀝青路面現(xiàn)場試驗匯總表橡膠粉改性瀝青路面現(xiàn)場試驗匯總表表表7 7 路面噪聲測定路面噪聲測定圖圖2 2 路面噪聲測定路面噪聲測定 試驗表明，橡膠粉改性瀝青路面表面滲水試驗、試驗表明，橡膠粉改性瀝青路面表面滲水試驗、鉆芯試驗、面層構(gòu)造深度試驗、面層抗滑性能試驗鉆芯試驗、面層構(gòu)造深度試驗、面層抗滑性能試驗等各項現(xiàn)場試驗指標(biāo)均符合規(guī)范要求，合格率

13、達等各項現(xiàn)場試驗指標(biāo)均符合規(guī)范要求，合格率達100%100%，且橡膠改性瀝青對降低行車噪音有一定作用，且橡膠改性瀝青對降低行車噪音有一定作用，相對于相對于SBSSBS改改瀝青可以降低大約改改瀝青可以降低大約4dB4dB。 2 2、經(jīng)濟效益、經(jīng)濟效益 按目前重交瀝青、改性瀝青和橡膠粉的市場價按目前重交瀝青、改性瀝青和橡膠粉的市場價計算，我們對橡膠粉改性瀝青與計算，我們對橡膠粉改性瀝青與SBSSBS改性瀝青材料改性瀝青材料價格進行了比較，見表價格進行了比較，見表8 8。表表8 8 兩種材料價格比較兩種材料價格比較 從表中可以看出使用橡膠粉改性瀝青混凝土代從表中可以看出使用橡膠粉改性瀝青混凝土代替?zhèn)?/p>

14、統(tǒng)的替?zhèn)鹘y(tǒng)的SBSSBS改性瀝青混凝土每噸材料可節(jié)約改性瀝青混凝土每噸材料可節(jié)約654654元，元，節(jié)約比例達節(jié)約比例達17%17%。按照景鷹高速公路。按照景鷹高速公路4cm4cm殼牌改性瀝殼牌改性瀝青上面層的結(jié)構(gòu)形式及最佳油石比青上面層的結(jié)構(gòu)形式及最佳油石比5%5%計算，采用橡計算，采用橡膠粉改性瀝青后每公里節(jié)約瀝青成本膠粉改性瀝青后每公里節(jié)約瀝青成本7.017.01萬元。計萬元。計算過程如下：算過程如下：每公里瀝青用量每公里瀝青用量=(22.5=(22.5100010000.04)m0.04)m3 32500kg/m2500kg/m3 3 (0.05 (0.051.05)1.05)=107

15、.14(=107.14(噸噸) )每公里節(jié)約瀝青成本每公里節(jié)約瀝青成本=107.14=107.14654654=7.01(=7.01(萬元萬元) ) 3 3、環(huán)保效果、環(huán)保效果 按實際生產(chǎn)時每噸膠粉消耗按實際生產(chǎn)時每噸膠粉消耗240240條廢輪胎的生產(chǎn)條廢輪胎的生產(chǎn)消耗量及消耗量及18%18%的摻量計算，則每公里還可消耗廢輪胎的摻量計算，則每公里還可消耗廢輪胎46294629條。計算過程如下：條。計算過程如下：每公里消耗廢輪胎每公里消耗廢輪胎=107.14=107.140.180.18240240=4629(=4629(條條) ) 4 4、景鷹高速公、景鷹高速公路通車近路通車近5 5個月，目個

16、月，目前橡膠粉改性瀝青試前橡膠粉改性瀝青試驗段沒有出現(xiàn)一個坑驗段沒有出現(xiàn)一個坑槽、一條裂隙等路面槽、一條裂隙等路面常見病害，試驗路取常見病害，試驗路取得了圓滿的成功。得了圓滿的成功。 5 5、通過對橡膠粉改性瀝青混合料各項性能的、通過對橡膠粉改性瀝青混合料各項性能的研究及試驗路的檢測，可以認(rèn)為橡膠粉改性瀝青研究及試驗路的檢測，可以認(rèn)為橡膠粉改性瀝青混合料適用于江西這種高溫多雨地區(qū)高速公路中混合料適用于江西這種高溫多雨地區(qū)高速公路中的路面鋪筑，且達到了節(jié)約改性瀝青成本，消耗的路面鋪筑，且達到了節(jié)約改性瀝青成本，消耗廢舊輪胎的目標(biāo)。廢舊輪胎的目標(biāo)。 我們已對橡膠改性瀝青的生產(chǎn)工藝、混合料設(shè)我們已對橡膠改性瀝青的生產(chǎn)工藝、混合料設(shè)計及施工工藝進行了歸納和整理，并編制成了計及施工工藝進行了歸納和整理