橡膠粉干法施工的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
目前,廢舊橡膠粉在瀝青路面的應(yīng)用技術(shù)中,形成了兩種工藝:濕法和干法。
濕法工藝是指將較細(xì)的廢輪胎橡膠粉加入瀝青中,在高溫條件下攪拌均勻形成具有改性瀝青特性的橡膠瀝青(Asphalt Rubber)。一般,橡膠瀝青是指含量15%以上的橡膠粉在高溫條件下(180"C以上)與瀝青均勻拌和而得到的改性瀝青結(jié)合料。在高溫條件下,橡膠粉在瀝青中充分溶脹并發(fā)生較為復(fù)雜的物質(zhì)交換與化學(xué)反應(yīng)。一方面,膠粉發(fā)生脫硫、降解,部分橡膠成分進(jìn)入到瀝青中,起到對(duì)瀝青改性的作用;另一方面,膠粉充分溶脹后體積可占瀝青的30%~50%,橡膠粉在瀝青中形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),起到對(duì)瀝青的加勁效果。因此,橡膠瀝青表現(xiàn)出高粘度、高彈性的優(yōu)良性能。
濕法工藝生產(chǎn)的橡膠瀝青可用于應(yīng)力吸收層、水泥路面嵌縫料、碎石封層或作為密級(jí)配、間斷級(jí)配或開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的結(jié)合料。濕法生產(chǎn)的混合料一般稱作橡膠瀝青混凝土(Asphalt-Rubber Concrete)。
干法工藝是指將相對(duì)顆粒較粗廢輪胎橡膠粉直接加入集料中,然后加入熱瀝青拌制成橡膠瀝青混凝土。生產(chǎn)的混合料一般稱作摻加橡膠顆粒瀝青混凝土(Rubber Modified Asphalt Concrete)。
一、干法工藝的優(yōu)點(diǎn):
① 在混合料生產(chǎn)中,橡膠粉的添加方法簡(jiǎn)單,膠粉直接從礦料口進(jìn)入,故用量容易控制。即干法改性不需要濕法橡膠瀝青復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備,可以簡(jiǎn)化工藝流程,降低控制難度。
② 干法所用的橡膠粉粒徑為1.0~2.4mm,對(duì)橡膠粉的細(xì)度要求不如濕法嚴(yán)格,顆粒較粗,橡膠粉的生產(chǎn)成本低。
③ 干法摻入的橡膠粉較好地填充了混合料中的空隙,使瀝青混合料的飽和度增大,使整體混合料更加密實(shí)。
④ 橡膠粉顆粒可以提高混合料的抗變形能力,且干法對(duì)混合料的高溫穩(wěn)定性的改性效果要比濕法明顯的多。
二、干法工藝的缺點(diǎn):
① 橡膠粉對(duì)瀝青基本上沒(méi)有改性作用,未能起到改善瀝青性能的作用。
② 摻入的橡膠粉易吸油,故用油量會(huì)增多,即干法橡膠瀝青混合料的最佳瀝青含量要比一般瀝青混合料高。
③ 橡膠粉充分吸收瀝青中油分后其體積可增加2~3倍,橡膠顆粒的吸油膨脹特性將導(dǎo)致瀝青混合料不容易壓實(shí),即使壓實(shí)后路面也容易膨脹而造成松散。
④ 施工過(guò)程中,如果攤鋪后立即碾壓,會(huì)發(fā)生粘輪現(xiàn)象;如果在較低溫度下反復(fù)碾壓則會(huì)造成路面開(kāi)裂。
⑤ 短期性能表明干法工藝橡膠瀝青路面性能較差,路面會(huì)出現(xiàn)剝落、推擠和少量裂縫。即干法工藝鋪筑的橡膠瀝青路面性能不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)剝落、松散早期病害。
⑥ 橡膠粉會(huì)使混合料的抗拉強(qiáng)度有所降低,抗疲勞性能較差。
⑦ 由于本身干法工藝決定了橡膠粉與瀝青的溶脹反應(yīng)不如濕法的充分,所以干法工藝的拌和時(shí)間較之濕法工藝拌和時(shí)間每盤(pán)料延長(zhǎng)15—20秒,而且為使橡膠粉與瀝青有溶脹的反應(yīng)時(shí)間干法工藝的混合料需要悶料1.5—2.5小時(shí)。綜上所述,干拌法會(huì)降低混合料的生產(chǎn)效率。
⑧ 當(dāng)橡膠粉直接加入高溫拌合鍋時(shí),容易造成火災(zāi)隱患。
由于濕法橡膠瀝青有交通部標(biāo)準(zhǔn)和河北省標(biāo)準(zhǔn), 已經(jīng)經(jīng)過(guò)大量實(shí)體工程的考驗(yàn),干法施工工藝已在國(guó)內(nèi)外做了大量研究,但在國(guó)內(nèi)處于試驗(yàn)段階段, 盡管有成功案例,但也出現(xiàn)比較明顯的問(wèn)題如路面早期松散、混合料生產(chǎn)安全隱患等,鑒于此, 我司建議中面層采用濕拌法橡膠改性瀝青進(jìn)行施工 ,可以考慮作2-3公里干法橡膠瀝青試驗(yàn)段,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為以后可能的大面積施工打下基礎(chǔ)。
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