浅谈废胶粉改性沥青节能、环保相关技术

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浅谈废胶粉改性沥青节能、环保相关技术

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已在《道理养护》2008年第二期和《中国公路》2008年第17期发表发表，
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并已取得交通部专家认可

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3 C( ]+ e5 M* Z8 C/ b韩国路技术有限公司上海代表处  

! L2 Z9 U9 Z% Q" S俞鹤鸣
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- _/ l2 I- I. ^! q上海市山东中路33号2909/2910座 13901724500 13816132005

' i+ I. e. f* l- I  }8 H众所周知，大力推广废胶粉改性沥青的主要因素是在于它具备资源循环利用、促进环境保护二个方面的优势，但我们必须清醒的看到废胶粉改性沥青在生产、加工、摊铺过程中同时存在着能耗较高、二次污染比较严重等诸多方面的问题，必须通过采取相应的技术措施尽可能节约能源，消除或减少废胶粉改性沥青生产、加工、摊铺过程中的环境污染。
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1 G& }' I6 x+ W7 I' _' u一、选择合理的加工工艺
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. c$ A3 X) ?$ i" z- c( s0 f目前，废胶粉改性沥青湿法加工工艺主要分为高温溶解反应法和先溶胀后剪切亚高温拌和反应法二种。考虑节能、环保和安全三大因素，目前国内正有包括韩国公路、天津海泰等著名企业正全力推广先溶胀后剪切亚高温拌和反应法这种工艺流程（见附图），但前提必须确保20~40目废胶粉与沥青在亚高温状态下拌和后须剪切研磨至2um~5um，以消除由于温度相对较低造成废胶粉对沥青改性作用的负面影响；而采用高温溶解反应法虽然工艺比较简单，设备投入较少，但由于其加工温度大于210C以上，沥青非常容易老化、结焦，废胶粉在高温状态下迅速油化 ，不但失去了其对沥青的改性作用，而且对空气环境造成严重的二次污染；加上长期的高温运行，不但能耗较高，而且设备的安全隐患更令人担忧。
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& n! [7 G! k" X3 Y- g0 T( l二、选择合适的改性胶粉

废胶粉改性沥青生产过程中造成二次污染的最主要原因是在加工过程中产生大量的H2S等有毒有害气体，因此普通废胶粉不能作为对高温沥青的改性剂使用，必须对胶粉进行再生脱硫改性，胶粉的再生脱硫是通过在胶粉中加入再生活化剂或者通过热或其它作用来打断硫化胶中的硫交联键，从而破坏其三维网状结构的改性方法，主要分为以下三种方法：

  s/ q$ Z! L5 U9 P* s% I( u. r（a）如用高温处理胶粉，胶粉中的硫交联键在再生活化剂、热、氧的作用下被破坏，表面产生较多的活性基团，有利于同胶料的化学键合，使胶粉在胶料中的分散性和硫化性改善。
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（b）低温脱硫再生法能耗小且节约劳动力，对环境污染小；其改性方法是在胶粉中混入少量软化增塑剂和脱硫剂，主要化学成分为2、4、7、9四甲基-5葵诀-4、7-二醇，然后在室温或稍高的温度下，借助机械作用进行短时间脱硫再生得脱硫胶粉。

, [# ~8 Z! j" ]' v（c）生物表面脱硫技术为胶粉改性提供了一种新的途径。该方法不需高温、高压、催化剂，为常温常压下操作，操作费用低，设备要求简单，无二次污染，即利用微生物脱硫。

2 i% Y: A' J" _$ h$ C9 ~; c+ A     由于第二，第三种脱硫改性的方法技术比较先进，环境污染较小，目前已被国内北京、上海、深圳的相关企业采用，适用效果较好，建议大力推广。
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5 k1 Z+ F' q, p/ k! i" m7 o1 ~7 R! Q     三、对废胶粉改性沥青设备进行必要的技术改造

     废胶粉改性沥青设备与SBS改性沥青设备比较，除都要求采用先溶胀后剪切研磨的先进工艺，生产过程由PLC全程自动控制等以外，考虑节能环保的要求，如附流程图所示，须采用如下高端技术：

     （1）废胶粉改性沥青出料与基质沥青进料加温采用三管制扳式换热器，使废胶粉改性沥青成品降温与基质沥青升温热量互换，既确保了废胶粉改性沥青的稳定性，又节省了能源。
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0 A1 ?4 S/ i1 o  Z     （2）废胶粉及SBS等添加剂等输送采用输送气压输送系统，符合环保要求，由于废胶粉加入量较大（>20%），比重较小，废胶粉气压输送系统建议采用除尘反冲装置减少废胶粉对空气的粉尘污染。

     （3）原料罐、溶胀罐采用全封闭设计，并设计安装连续式排风系统，把罐体中的挥发性气体排入燃油炉中燃烧，既节省能源，又减少了环境污染。
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     四．选择合理的废胶粉改性沥青拌和、摊铺方案
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) S& g1 N& y0 _( b4 s         在路面进行废胶粉改性沥青拌和、摊铺过程中，既要确保路面的质量，还要尽量减少对环境的污染，需注意以下几个问题：
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     （1）橡胶沥青混凝土的施工温度较传统沥青高，将出厂温度定在>160℃,工地初压温度定在135℃左右，并以钢轮震动压路机进行初压。
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     （2）紧接初压之后以二轴二轮压路机以震动方式再进行滚压，滚压四次后，关闭震动，开始进行终压摊平，直至路面平整并无轮痕为止。
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     （3）再以不震动的二轮钢轮压路机进行终压，终压时沥青混合料温度在110℃与120℃之间，即可达到压密度的要求，不要使用胶轮压路机滚压。此种滚压方式的铺筑机压实沉陷量只有约10%，明显低于传统密级配的约25%。
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     （4）沥青混合料经终压完成后，为加速将路面冷却，可选择于完成面上喷洒石灰水，洒水车俩行走于坚固的路面上进行洒水，使用水质为洁净之水，内添加1%石灰水溶液。
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" W1 ]. f" m0 i. Q+ N     （5）沥青混合料经过终压并洒水完成后，至少养治三小时或路面温度降至60℃以下才开放通行。

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& k/ t$ ]1 [) ~: S" j0 ~1 H笔者对上述几个问题的见解，只是笔者的一家之言，对于废橡胶粉改性沥青节能环保技术的探讨还需要各位同仁斧正。废胶粉改性沥青的研究是一项利国利民并符合目前国家关于建设环境和谐型社会主张的工作，其具有较高的经济效益，得到了各界同仁的大力推崇，希望本文的发表对这项研究工作起更大的推动作用。