橡胶沥青的制备技术及制备设备.doc
《橡胶沥青的制备技术及制备设备.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《橡胶沥青的制备技术及制备设备.doc(68页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、精选资料摘 要汽车工业的发展使废旧轮胎成了全世界关注的问题,橡胶沥青的研究正是解决废旧轮胎问题的关键,因此对橡胶沥青的研究十分重要。本文以试验为基础,根据大量试验数据分析了橡胶沥青的性能及影响因素、作用机理,并对橡胶沥青的制备工艺以及制备设备的构造和改进进行了研究。经过分析研究,得到了以下结论:(1)橡胶粉的掺入改善了沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能和弹性恢复性能;(2)橡胶沥青的影响因素与加工工艺和材料因素有关,搅拌时间过长则性能下降;胶粉粒径大的橡胶沥青温度稳定性、高温及弹性性能优异,低温性能与胶粉粒径小橡胶沥青相当;斜交胎胶粉的橡胶沥青性能明显好于子午胎胶粉;基质沥青轻组分含量高的橡
2、胶沥青,其温度稳定性差、低温性能好;(3)橡胶沥青的作用机理是胶粉吸收沥青轻组分发生溶胀,表面形成界面层和界面过渡层,胶团填充于胶粉的网络结构,形成三维空间网络结构,从而产生对沥青性能的改善;(4)橡胶沥青的基本工艺过程包括原材料的准备、沥青和橡胶粉的预混合以及沥青反应三个过程,反应的温度控制在180210;(5)橡胶沥青的制备设备基本构造相同,但结构上上也有差异,因此制备过程存在差异。 关键词:沥青;废胎胶粉;橡胶粉改性沥青;改性机理;制备工艺;制备设备ABSTRACTThe car industry caused waste tire become concern, and rubber
3、asphalt research is the only one key to solve the problem , so for rubber asphalt research is very important.This paper is based on the test, the test of experiment data analyzed rubber asphalt performance and the impact of factors, mechanisms and for rubber asphalt preparation process and the prepa
4、ration of the structure and improve the study.Through analysis,the main conclusions are as follows:(1) Rubber powder into the asphalt with the improvement of the high performance, a low temperature performance, the ageing of the performance and flexibility will be resumed ;(2)The factors that influe
5、nce the performance of crumb rubber modified asphalt are summed up to two types:one for factors of the processing technology(mixing temperature,mixing time),and the other for factors of the materials(powder type,particle size and the types of base asphalt),if mixing time is too long, the performance
6、 is degradate;Asphalt modified by crumb rubber of large size has better temperature sensitivity,high temperature and elastic performance,which has nearly equal effect in low temperature performance;The performance of modified asphalt of oblique crumb rubber is significantly better than meridian crum
7、b rubber;Asphalt modified by base asphalt of high content light components,has bad temperature sensitivity and good low temperature performance;(3) Modified mechanism of crumb rubber modified asphalt Can be explained as,crumb rubber absorb Light component of asphalt,and then their swelling happens,w
8、hich form boundary layer and boundary transition layerMicelle fill in the network structure of crumb rubber,which forms three-dimensional network structure,resulting in the improvement of asphaltS performance;(4) Rubber bitumen production processes include the basic raw material preparation, bitumen
9、 and rubber powder and asphalt response to a three course, the control of temperature in 180 210 ;(5) Rubber asphalt preparation of basic equipment structure, but also structural difference, so the preparation of process are different.KEY WORDS:asphalt;crumb rubber;crumb rubber modified asphalt;infl
10、uencing modified mechanism;manufacturing technique;faseraufbereitung目录摘要1ABSTRACT2目录3第一章绪论51.1橡胶沥青研究的目的及意义51.1.1问题的提出51.1.2橡胶沥青研究的目的61.1.3橡胶沥青研究的意义61.2国内外橡胶沥青的研究与应用现状71.2.1国外橡胶沥青的应用现状71.2.2国内橡胶沥青的应用现状81.3橡胶沥青研究的思路与内容91.3.1研究思路91.3.2橡胶沥青研究的内容9第二章 橡胶沥青的性能研究112.1橡胶沥青的定义112.2橡胶沥青的性能分析112.2.1橡胶沥青的高温性能112
11、.2.2橡胶沥青的低温性能132.2.3橡胶沥青的抗老化性能152.2.4橡胶沥青的弹性恢复性能162.3影响橡胶沥青性能的因素172.3.1废胎胶粉的因素182.3.2基质沥青的品质192.3.3外掺剂的影响202.3.4搅拌工艺的影响212.3.5反应温度的影响222.3.6反应时间的影响232.4橡胶沥青的优点及其应用252.4.1橡胶沥青的优点252.4.2橡胶沥青的应用25第三章 橡胶沥青的制备工艺研究283.1橡胶沥青的作用机理283.1.1 物理改性作用283.1.2化学改性作用293.1.3改性机理物理模型303.1.4废胎胶粉在沥青混合料中的机理分析323.2橡胶沥青的制备方
12、法333.3橡胶沥青的设计和制备工艺353.3.1橡胶沥青的设计353.3.2橡胶沥青的加工工艺373.3.3橡胶沥青的储存403.4橡胶沥青的质量控制41第四章 橡胶沥青制备设备434.1橡胶沥青生产设备的分类434.2橡胶沥青的主要结构及工作原理454.2.1基质沥青供给系统464.2.2胶粉和掺加剂添加系统474.2.3高速剪切机和胶体磨484.2.4计量控制系统534.2.5反应罐544.2.6电气控制系统554.3典型橡胶沥青设备产品的分析554.3.1国内典型橡胶沥青设备产品554.3.2国外典型橡胶沥青生产设备产品594.4橡胶沥青生产设备装置的改进64第五章 研究的结论与展望6
13、55.1主要研究结论655.2展望66致谢67参考文献68第一章 绪论1.1橡胶沥青研究的目的及意义1.1.1问题的提出随着汽车工业的迅速发展,越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”,正在威胁着全人类的生存环境。据统计,全世界每年有超过10亿只轮胎报废。以往的废轮胎带来的环境问题主要集中在欧、美、日等发达国家;在美国,据统计1997年报废轮胎为2.7亿条,另外历年堆放累积的废旧轮胎已经超过8亿多条;日本每年的废旧轮胎约为5000万条,德国和英国每年各自报废的轮胎各为55万吨和45万吨。如今,随着我国经济的腾飞,汽车工业在我国迅猛发展,我国已成为世界上第三大轮胎生产国,仅次于美国和日本。在北京、上
14、海等大城市的市郊结合处都能看见堆积如山的废旧轮胎。“黑色污染”和“白色污染”危害一样,甚至远远地超过了白色污染。废轮胎是一种工业有害的固体废弃物,是一种难以被生物化学作用降解的高分子化工材料,无论采用填埋、堆放或焚烧都不会给环境带来许多灾难性的污染。它是破坏自然环境和植被生长、影响人类健康、危及地球生态环境的最有害垃圾之一。如将废轮胎填埋处理,其大分子分解到不影响土壤中植物生长的时间需要长达一百多年,可谓“顽固不化”,若采用燃烧的处理方式,其释放出来的二氧化硫有毒烟雾和一氧化碳气体,则会严重的污染大气,对人类健康危害很大。对于废旧轮胎的处理,许多国家正寻求有效地解决方法,既不污染环境,又可以处
15、理废旧轮胎。目前主要采用的是化学的方法对其进行处理,但同样会造成二次污染。随着我国汽车工业的迅速发展,产生的废轮胎越来越多,大量的废轮胎长期露天堆放,不仅占用了大块土地,而且经过日晒雨淋,极易滋生蚊虫和散发严重气味,传播疾病,并且还容易引发火灾。美国、加拿大、日本等许多国家,历史上都曾因废轮胎起火而蒙受了巨大的损失。1996年到1998年之间,美国的废轮胎处理厂接连发生大火,2000万条轮胎被烧。最为严重的是1999年9月22日,美国的斯坦尼斯劳斯县有超过700万条的废旧轮胎发生自燃起火。大伙的温度超过1000,浓烟直达600多米的高空,方圆几十公里都可以看见。15天以后大伙才逐渐得到控制,大
16、火至少熔化出8万加仑油脂,流进附近的一口水塘,水塘变为油塘后又继续燃烧。这次燃烧使数百吨的污染物飘落到100多公里外的旧金山和加州首府萨克拉门托,附近的一些城市在刮风时下起了“黑雨”。同时这次大火产生的废气使附近许多居民都患了呼吸道感染病,甚至死亡。2001年1月7日,我国广东省云浮市郊区一废旧轮胎收购点不慎失火,虽然有13台消防车紧张投入工作,300多名消防官兵和干部群众积极参与扑救,但由于轮胎燃烧的火势太猛,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、
17、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
18、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
19、,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
20、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
21、。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
22、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4060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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 橡胶 沥青 制备 技术 设备
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。