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猛，短短的一个多小时，堆积如山的废旧轮胎全部被大火吞没，浓烟直冲云霄。
如何无害化、资源化充分利用这些废旧轮胎，变废为宝，消除“黑色污染”已经迫在眉急.这必将对我国经济的可持续发展以及经济、环境的和谐发展，缓解环境和橡胶资源匮乏带来的压力起到积极的作用。因此，废橡胶的利用成为我国乃至全世界关注的问题。
1.1.2橡胶沥青研究的目的
废旧轮胎既是一种固体废弃物，同时也是一种可再生资源，把废旧橡胶制成橡胶粉添加到沥青中，再添加一定的添加剂制成橡胶沥青用于公路工程中，不仅解决了废旧轮胎的存储和再利用问题，而且改善了沥青的性能，使橡胶沥青成为解决废旧轮胎的主要途径。
与传统废旧轮胎生产再生胶相比，胶粉无需脱硫，所以生产过程中耗费能源大大减少，工艺也较再生胶简单得多，不排放废水、废气污染环境，而且胶粉性能优异，用途极其广泛。通过胶粉来回收废旧轮胎是集环保与资源再利用于一体的很有反战前途的方式，这也是发达国家摒弃再生胶的生产，将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉和开辟其它利用领域的根源。专家们预言，制造胶粉有望成为排在翻新、热能利用之后的第三种主要途径。
橡胶粉添加到橡胶沥青中，改善了基质沥青的性能，使橡胶沥青既有橡胶的部分特性，也具有沥青的特性。实践证明:掺有废橡胶粉的改性沥青路面可比原来纯沥青路面减薄一半,使用期增加一倍,减少道路噪音70 % ,且防湿滑与碎冰雪，尤其是橡胶沥青用作应力吸收层，可以有效防止反射裂缝。
随着我国经济的持续高速增长，公路建设也迅速发展，尤其是在2008年经济危机中，国家为扩大内需，投资4万亿用于基础设施建设，公路建设更是突飞猛进。我国高速公路里程已突破6万公里，根据规划，在建和待建高速公路还有2万多公里，公路交通建设达到了空前的繁荣。另一方面，我国一些早期修建的高等级公路相继进入大中修和改建阶段，每年约有2000-3000公里的高速公路需要大修罩面。橡胶沥青优良的使用性能，既可以延长路面使用寿命，节约建设资金，也可以消除黑色污染，因此，研究橡胶沥青既成为我国公路建设和发展的需要，也成为解决废旧轮胎问题的关键，这些都是研究橡胶沥青的直接目的。 1.1.3橡胶沥青研究的意义
国外发达国家的研究表明，胶粉改性沥青不但在成本上较SBS改性沥青优越，在性能上也确有其独到之处。多年的研究结果和工程实践表明橡胶粉沥青混凝土能改善沥青的耐高、低温性能，减少其对温度的敏感性，而且在降低路面噪音，延缓反射裂缝，减薄沥青路面厚度，抵抗重交通和不良气候都有明显的优势。
利用废橡胶粉改性沥青在环保上有重要的意义，现阶段橡胶回收与再利用一直是
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一个世界性的难题，这是由于不同于塑料材料，橡胶材料中大分子链被化学交联，并且填充有高比例的填料(主要是炭黑)、软化油等。目前，我国是世界上第三大轮胎生产国，我们每年轮胎产量超过1亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达5000多万条，约1400kt，而每年的处理量却只有200kt。加之其他废弃的橡胶材料，对环境造成了黑色污染，环境保护的压力也随之增大。同时，随着石油等资源的逐渐减少和价格的不断攀升，废橡胶的再利用也倍受人们的关注。
从国内外多年的成功应用经验可以看出，橡胶粉用于筑路工程环保公益作用明显，不仅能够解决废旧轮胎带来的社会问题，而且可以减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声，具有优良的冬季柔性等，是解决我国当前面临的重载交通、早期损坏问题的有效途径之一。对于公路建设来说，还可以节约建设投资，对我国当前在有限的财力和物力下，修建出优质沥青路面是一种很好的可选方案，具有良好的应用前景。
1.2国内外橡胶沥青的研究与应用现状
1.2.1国外橡胶沥青的应用现状
橡胶沥青已经有百余年的历史。早在1873年，英国人Samuel Whiting 就申请了有关在沥青中加入1%的天然橡胶对沥青改性的专利，但这一专利产品没有在实际工程中使用。1898年法国也开始在沥青中掺配天然橡胶。1902年，法国修筑了掺有橡胶的沥青路面。
现代意义上的橡胶沥青混合料首先出现在上世纪40—60年代的美国。美国橡胶回收公司（Rubber Reclaiming Company）在上世纪40年代首先采用干拌法的生产工艺生产了Ramfaex TM橡胶粉沥青混合料，美国专家McDdonald则首先采用湿拌法的生产工艺，在20世纪60年代生产了Overflex TM橡胶沥青混合料。1976年，美国联邦公路局正式启动检验橡胶粉性能的37号工程“废弃轮胎在公路工程中的应用”，作为示范工程，鼓励各州公路局现场应用研究应力吸收层。1991年美国国会通过了一个综合运输经济法案，其中第1038条款，即关于再生路面使用条款，要求从1994年起凡使用联邦经费的热拌沥青混合料都必须以5%的经费用于废橡胶粉改性沥青混合料的研究，以后每年再增加5%，直至1997年达到20%。法案颁布后，许多州进行了橡胶粉改性沥青的研究，其中包括德克萨斯州、加利福尼亚州、佛罗里达州、维吉尼亚州、俄勒冈州、犹他州、亚利桑那州、纽约、怀俄明州、堪萨斯州、华盛顿、新墨西哥州。1992年，美国联邦公路局发行《胶粉改性沥青铺路材料的设计与施工》，加利福尼亚州出版了《断级配热拌橡胶改性沥青混合料设计指南》。到上世纪末，美国使用废旧胶粉改性沥青修筑的道路已达1.1万千米。2003年，美国加州发行了“橡胶沥青使用指南”，围绕橡胶沥青的设计、选择和使用，橡胶沥青结合料及热拌橡胶沥青混凝土设计、施工等几个大的方面进行了详细的阐述和规定。
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在多空隙（PAC）路面的发源地法国，截止到1995年，橡胶沥青多空隙混凝土路面摊铺面积已经累计超过100万㎡，Alain SAINTON总结多年的PAC路面室内研究和实际应用效果，发现橡胶粉改性沥青PAC比普通PAC在保持持久排水性能、抵抗重交通、抗剪切和不良气候影响等方面有明显的优势。
南非的废旧轮胎橡胶粉在公路行业中的应用十分成功：南非和美国加利福尼亚州一样拥有历时20—25年仍然完好的橡胶沥青路面；应用领域包括混合料、应力吸收层、应力吸收中间层等，基本上已经拥有了一整套橡胶沥青相关的技术指标。据了解，目前南非60%以上的道路沥青使用橡胶沥青，而且根据他们的相关经验，对于超重轴载的使用环境，橡胶沥青混凝土尤为有利。
此外，日本、俄罗斯、加拿大、瑞典、韩国、芬兰等亦已成功地将橡胶改性沥青用于修建高等级公路或高速公路。近年有国家利用胶粉及添加剂开发出橡胶沥青产品作为沥青改性剂，一些品牌橡胶沥青也开始出现。废旧橡胶粉改性沥青在技术上日趋成熟，得到广泛的应用。 1.2.2国内橡胶沥青的应用现状
我国是世界上最大的橡胶消费国之一，但是胶粉改性沥青的试验研究在我国起步较晚。始于上世纪70年代末80年代初，并陆续在许多省内铺筑试验路段。广东、山东、辽宁、北京、田径、江西、湖北、杭州、沈阳等省市都开展了想胶粉改性沥青的应用研究，并取得了一定的实践结果和经验。
上世纪90年代初，哈尔滨建筑大学采用室内的方法评价了橡胶沥青的性能；江苏石油化工学院、上海沥青混凝土二厂等单位研究了橡胶沥青的加工工艺；华东冶金学院研究了废胎胶粉与煤沥青性质和族组成的变化情况；辽宁省交通科研所研究了橡胶改性乳化沥青的路用性能，并试验用于稀浆封层的施工。与此同时，许多地方也开始了用橡胶沥青铺筑试验路段。
1993年沈阳市在交通量较大的繁华道路路段上用废轮胎胶粉改性沥青试铺了1万㎡的路面，经过一个冬天和夏天的考验，效果良好，并于1994年通过了市科委组织的技术论证，又于1995年在新开的五爱路至浑河大坝间扑住了3万㎡的废旧轮胎胶粉改性沥青路面，经过多年的高负荷运行考验，效果良好。因此近年已在沈哈高速公路上使用橡胶粉改性沥青铺筑一段试验路面，效果同样良好。北京路翔技术有限公司于1995年在北京小红门和广东韶关地区218国道上用胶粉+PE符合改性沥青试铺了一段路面，效果良好。该公司还研制成功生产改性沥青的专用设备—高速混炼机，用这套设备生产出来的胶粉改性沥青质量优良，今年也在京石高速公路上涌橡胶粉改性沥青铺筑了一段试验路面。此外，我国已研制成功适用于胶粉改性沥青防堵塞的喷洒机，为橡胶粉改性沥青用于修筑公路提供了施工配套的设施。
某些省份已经开始尝试制定橡胶沥青的有关技术标准。目前，江苏省已发布《江
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苏省橡胶沥青路面技术规程》，包括《橡胶沥青产品建议技术标准》、《橡胶沥青应力吸收层施工技术指南》、《断级配橡胶沥青混合料施工指南》。北京出台了《北京市废胎胶粉改性沥青及混合料设计施工技术指南》。天津给出了《应力吸收层技术指标及施工方法》，天津市建设管理委员会发布了《天津市废胎胶粉改性沥青路面技术规程》。 随着我国公路建设事业的飞快发展，橡胶沥青的应用再次引起交通部的重视。2001年，交通部科技项目中专门立项开展“废旧废胎胶粉用于逐鹿的技术研究”。该项目由交通部公路科学研究院主持，联合河北、山东、广东、四川等省的公路部门以及同济大学、长沙理工大学等单位，在前人的研究基础上，借鉴国外成功经验，从废胎胶粉的路用标准到橡胶沥青的技术指标；从橡胶沥青的混合料配合比设计方法到混合料的加工生产工艺；从橡胶沥青路面的设计体系到质量控制措施，开展了大规模的、系统的室内外研究试验。特别是结合我国重载交通的使用环境和半刚性基层沥青路面的结构特点，提出了适合我国国情的废胎胶粉橡胶沥青及混凝土应用技术。2004年北京市交通委员会结合绿色奥运、人文奥运的主题，立项开展了“废胎胶粉改性沥青的应用研究”。2007年，交通部西部科技推广项目一5万平方米的橡胶沥青混凝土路面摊铺工程，在湖北省沪蓉西高速公路(沪渝国家高速公路湖北西段)试验段获得成功，这是橡胶沥青在我国高速公路上首次大面积应用。
近年来，广东、江苏、四川、天津等省份的有关单位分别引进国外成套技术，开展了橡胶沥青混凝土的用用技术研究和试验路、实体工程的铺筑，对于推进橡胶粉改性沥青在我国公路工程中的应用做出了一定的贡献。
1.3橡胶沥青研究的思路与内容
1.3.1研究思路
本文主要针对废胎胶粉橡胶沥青的制备技术和设备，结合国内外的经验，利用大量试验和分析测试方法，首先对橡胶沥青的性能及其影响因素进行性分析，然后通过分析其作用机理和制备工艺，探讨橡胶沥青制备过程中材料因素（基质沥青、胶粉目数、种类、掺量、添加剂）以及制备工艺因素（搅拌工艺、反应时间、反应温度）对橡胶沥青性能的影响，最后分析了橡胶沥青制备设备的组成及功能，以及对加工设备装置提出一些改进。研究思路图如1—1下所示。 1.3.2橡胶沥青研究的内容
由图1-1的研究思路可知，本文的主要研究内容如下：
1.橡胶沥青的性能及其影响因素，其中包括材料因素和加工因素；
2.橡胶沥青的制备技术，包括橡胶沥青的作用机理、制备方法、制备工艺流程以及制备中质量控制因素；
3.橡胶沥青的制备设备，包括其基本设备组成、功能以及对装置的改进。
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材料因素 性能影响因素 加工因素 橡 作用机理 胶 沥 青 制备设备 制备技术 加工工艺 质量控制 组成功能 装置改进
图1-1 橡胶沥青研究思路图
橡胶沥青的性能
第二章 橡胶沥青的性能研究
2.1橡胶沥青的定义
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