第三节 常见橡胶沥青生产工艺
废橡胶粉应用于沥青路面的技术主要分为湿法(Wet Process)和干法(Dry Process)两大类。根据美国加利福尼亚州运输部橡胶沥青使用指南的定义,湿法是指废旧胶粉(Crlimt,Rubber Modifiet,简称CRM)先与沥青拌和,制成一种称为橡胶沥青(Asphalt Rubber)的改性沥青胶结料,然后再与集料拌和。干法是指将CRM作为一部分细集料先与石料干拌,然后喷人沥青拌制成废橡胶粉(或颗粒)改性沥青混合料(Rubber Modified Asphah CnCretc,简称RUMAC)。具体解释如下。
无搅拌湿法:无搅拌湿法沥青是用来描述不需要持续搅拌就能使橡胶颗粒均匀分布于高温沥青中的橡胶改性沥青。然而,这种沥青也可以在现场或拌和厂生产,称其为沥青库拌和物容易产生歧义,有失严密。更好的描述是称其为无搅拌湿法工艺。该工艺生产的沥青主要由可通过300t皿筛孔的CRM颗粒改性,因为这些颗粒可以较快地分解、溶合,正常环境下在储油罐中无需专门搅拌即可保持均匀分散,同时也可以加入聚合物或其他添加物。过去,橡胶含量在质量上不大于沥青或总沥青质量的10%,但是加利福尼亚州有的产品这一比例达到15%或更高。尽管这些沥青的橡胶改性效果明显,但177℃或19。℃旋转黏度很少达到最小值1.5P,因此应该在不发生过分析漏的情况下大幅提高沥青含量,使其高于普通沥青混合料。这种产品现已在亚利桑那州、得克萨斯州和佛罗里达州推广应用。
高黏度湿法:反应过程中177℃或190℃旋转黏度值保持或高于最小值1。5Pa.S的CRM改性沥青称作湿法高黏度沥青。其在物理性质方面区别湿法无搅拌材料。这些材料需要搅拌才能维持CRM颗粒的均匀分布,可以在固定的大型容器中或移动的混合仓中制造。湿法高黏度沥青所需的沥青必须达到ASTM D6114的标准,通常至少需要工5%的废胶粉才能达到所需的黏度。加利福尼亚州运输部的规范规定了CRM的最低含量、废旧轮胎的相对比例,富含天然橡胶的CRM中废橡胶不高于15%。符合加利福尼亚州规范的CRM改性沥青通常具有足够的黏度,属于湿法高黏度沥青,应当进行搅拌。这种方法改性的沥青即橡胶沥青(AS—pahlt Rubber)。
干法:此法是用CRM替代了沥青混合料集料的l%-3%,而不是作为沥青的改性剂。在混合料的设计过程中,由于CRM相对于集料的密度较低,必须做出适当的调整以满足空隙率的要求。目前已经确定了几种将CRM输入拌和站的方法,采用螺旋加料器、片式给料机和鼓风加料。采用了多种级配的CRM,有粗粒橡胶(2.36-6mm),也有细粒橡胶(通过39um筛孔)。加利福尼亚州运输部还对RUMAC做出了专门的补充,包括一个CRM的中间级配规范。在沥青混合料拌和站里的混合、筒仓储存、运输、摊铺和压实过程中CRM与沥青的相互作用有限,干法中的沥青没有改性。
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