橡胶沥青可行性报告综述

1、橡胶改性沥青可行性报告上海依路集团 俞鹤鸣、前言随着我国人民生活水平的提高和经济建设的发展，汽车工业飞速发展，汽车保有量逐年迅速增加。我国将面临目前国外发达国家早已遇到的大量废旧轮胎的 处理问题。据统计，我国的废旧轮胎到2010年将达到2亿条。大量的废旧轮胎将会 带来严峻的环保问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生处 理方法，其中废轮胎胶粉应用在公路行业中是废旧轮胎处理的主要途径之一。目前，旧轮胎的应用已不是区域性问题，而被视作一个国家的发展水平问题。 例如，在美国已将废旧轮胎利用的方法工作扩大到 48个州，有关废旧轮胎应用的 第一部法规是十年前在伊利

2、诺斯州发表的，从 1991年起，美国法规生效，要求在 沥青路面中使用20%勺废旧轮胎。我国的年耗胶总量居于世界首位，则废胶产生量 肯定超过美国。加上我国的废胶再次利用率又低于美国，仅65%所以，处理国产废胎任务之重是可想而知的。必须在国产废旧轮胎上寻找出路和扩大应用上加大 力度，其中采用废橡胶粉生产改性沥青为首选的方法之一。二、废橡胶粉改性沥青的研究意义：(1) 环保效应在我国随着经济实力的加强，汽车的制造和汽车的使用也相应加强，我国的 废旧轮胎每年的形成量很大，并有逐年增多的趋势，除了橡胶工业和其他行业使 用外，还有相当的余量，如不及早处理将成为公害。如果将废旧轮胎胶粉用于沥 青进行改性，如

3、按15%勺添加量的话，贝U每年可消耗胶粉3045万吨，也就是说可 以处理废汽车轮胎(每条轮胎8lg ) 54008100万吨(废旧轮胎出粉率约70%，这 对黑色污染极其有利。(2) 经济效益目前我国修建高速公路广泛采用 SBS改性沥青，SBS介格昂贵，随着石油价 格的飞涨，SBS的价格高达每吨二万元以上。然而废旧轮胎胶粉价格低廉，而且 各项指标均达到标准。经推算，废旧轮胎改性沥青的成本比SBS改性沥青的成本低约30流右，如果我国每年修筑公路用100万吨胶粉改性沥青替代SBS改性沥青 即可降低成本10亿元，同时可耗费废旧轮胎胶粉15万吨，相当于2250万条轿车废 轮胎。这对我国的修筑公路及维修公

4、路采用改性沥青的意义是重大的。（3）良好的使用性能1、提高沥青的黏度：黏性是沥青高温稳定性的重要指标，黏性高的沥青不仅抗变形能力增强，而且加强了沥青与碎石的黏结力，具有更好的封水性能。有资料显示，20%交粉含量的橡胶沥青，在190C时的动力黏度与4%SB含量在135C时的动力黏度值相当， 约3pa.s ;橡胶沥青的软化点较基质沥青提高约10C，55C。如果在每吨橡胶改 性沥青中添加0.2%-0.5%的SBS改性剂，软化点可达到70C以上。2、改善沥青的低温性能：沥青的低温性能是指低温的脆性和抗裂性。据南非某公司试验比较，橡胶沥青的弗拉氏脆点与4%SB改性沥青比较，降低约9C,达-17 C 19

5、C。橡胶沥青 良好的低温性能，在寒冷地区将会明显减少路面开裂，延长路面使用寿命。3、抗老化、抗疲劳性能明显提高：大量废轮胎胶粉的加入，不仅为沥青增加了抗老化、抗氧化和热稳定性，而且由于轮胎橡胶优异的弹性也在较大的温度区间为沥青路面提供了柔性以及耐疲劳和抗裂纹能力，从而延长路面的使用寿命。有资料显示，橡胶沥青路面可提高 路面使用寿命13咅。4、提高行车的舒适性和安全性：由于橡胶路面的柔性，将缓冲路面局部不平整引起车辆的震动，改善轮胎与地面的附着性能，缩短制动距离，从而使车辆的舒适性和安全性都得到改善。5、降低行车噪音低：随着公路建设和汽车工业的发展，道路噪音已成为城市居民的一大公害，因 此降低道

6、路噪音成了人们关心的重要社会问题。根据一些学者分析，橡胶沥青的 弹性加上配混合料和平整的路面可有效地降低车轮在路面上行驶的噪音。于是橡 胶沥青的应用为城市道路建设点燃了一大亮点，被誉为“消音沥青”，它已列入一 些城市的市政建设规划。有资料显示，橡胶沥青路面车速在 50100公里/小时， 噪音将降低3 8分贝。三、橡胶改性沥青的生产工艺和加工方法：1、胶粉改性沥青的制法分为干法和湿法（1）湿法：先将废旧胶粉（CRM在特定温度的热沥青中拌和45min使胶粉充分溶胀，再 经过高速剪切或研磨所得的混合物称为胶粉改性沥青。如果橡胶粉剂量太大，改 性沥青的粘度太大，泵送有困难，所以从技术、经济的角度出发，

7、橡胶粉的用量 不能超过沥青质量的20%当改性沥青用于应力吸收膜时，胶粉的用量可高达 25% 35%湿法制备改性沥青的工艺比较简单，不过改性效果与胶粉的细度关系很大， 粒度越细，越易拌和均匀，且不发生离析、沉淀现象，有利于管道输送或泵送。 据有关资料，如果将橡胶粉先经少许重油浸泡融涨，再与沥青混融，将有利于胶 粉在沥青中的分散，提高改性沥青的效果。湿法制改性沥青常用到高速剪切乳化 机或高剪切胶体磨，这是生产胶粉改性沥青的关键技术，其工艺流程见附图。（2）干法：将剂量为沥青混合料总量的2% 3%勺胶粉喷入正在搅拌的热沥青拌和锅中， 搅拌约20min即成为胶粉改性沥青混合料。重庆某研究所曾用此法制成

8、的改性沥 青铺设了一段试验路面。上海某交通轮胎翻修厂将废橡胶粉经活化处理制成活化 胶粉，掺入沥青中，使之与沥青结合更为紧密，效果更好，但价格偏高，末在工 程中使用。2、橡胶粉改性沥青技术质量指标栓测项昌质養指标升折方法計入度 侶 E 100Sp5s)him Inm)60GE/T45O?JTJQ529多計入度掏数PI Mil43JTJQ529JJ0GBZT45Q3JTJO52T 工软化点THABmuKQ)弟GE4307JT咖F3JTJQ529J235G&T2)&7TTJO5291MuiTO99GB7T11148JTJG529?高析，欤比虑差2 5JTJQ51弾性恢奠 0 MifC470屢量様失1

9、.0GBTT53O4JTJQ52計晁度比（25）MirW）60GB/T45O?jnaszrs超度Mm的20GB7T4 泗JPJO52PI3、依路橡胶改性沥青成套加工设备及制备工艺上海依路的橡胶粉改性沥青加工工艺及设备参照并吸取了国外先进技术彻底改变了目前中国国内及其它国家橡胶沥青纯搅拌的加工工艺方法，以搅拌、剪切、分散相结合，并辅助以化学助剂，利用物理和化学方法，使胶粉和沥青形成稳定 的体系，不易产生离析，使橡胶沥青贮存时间长达2个月左右，从而保证了产品在 长期贮存情况下的品质稳定型，降低了施工的难度。废轮胎胶粉改性沥青可广泛应用于高速公路、城市道路（轻、重型交通道路， 城市主干线）等实体工程

10、的中面层、表面层、应用吸收层、粘结层、碎石封层和 桥面防水层等结构的施工建设中，可显著提高道路路用性能延长使用寿命。四、橡胶沥青的加工过程中应注意的几个问题1、温度温度是橡胶沥青制作过程控制的重要参数之一。温度对橡胶沥青反应时间有 较大的影响，因此，反应温度不能太低。实验表明，胶粉改性沥青反应温度较制 作SBS改性沥青提高10C 30C,达175C 195C。如果温度过高，沥青的性能 指标不稳定，沥青易老化或结焦，因此，高温下制作的橡胶沥青不宜长时间存放，以防止材料特性发生变化，降低使用性能项目加工温度/r160E180E190E200 r针入度/10mm58628890软化点/ r55.85

11、8.25856.8延度（5C） /10mm8121415数据显示，随着温度的升高，延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升后下降。以190C左右最佳。2、原料橡胶沥青的反应时间还与橡胶粉颗粒大小有关，一般胶粉颗粒越细，越容易 在沥青中混合分散，反应时间缩短。但过细的胶粉在沥青中容易被消化”或油化”使橡胶沥青过早失去弹性，因此，胶粉的料度以2040目为宜，胶粉的质量 应符合标准，其天然胶碳氢化合物含量应大于 30%3、计量胶粉的计量分为定量加入法和变量加入法两种，国际上通常一般加入量为16%- 20沱间。4、剪切橡胶沥青制作需要有一个剪切过程，这是国内外一直公认的。剪切分高速剪 切和低速剪切，

12、所谓低速剪切实际就是搅拌作用，在搅拌器的作用下可加速胶粉 在沥青中分散、溶胀。高速剪切可加速胶粉的细化，有利于脱硫、降解，加速橡 胶沥青的制作过程。5、橡胶改性沥青添加剂包括流化剂和渗透剂。流化剂1 %。以下，降低橡胶沥青粘度，确保产量，并方 便橡胶沥青的运输、储存和喷洒施工等。掺加1 %。以下的渗透剂促进胶粉与沥青的 配伍性，使橡胶改性沥青的储存在一定时间内不离析、不沉淀，施工时不需专用的橡胶沥青运输、洒布及拌和设备，降低橡胶改性沥青使用总成本。6橡胶沥青的生产设备基本组成包括供热装置、配料装置、预混反应罐、融胀发育罐、高剪切胶体 磨系统和电控系统等。设备采用计算机控制配比，设定方便，精度高

13、，可自动或 人工操作，分为固定式和集装箱式，移动式，生产效率高 1525吨/小时，橡胶粉 添加量可达203在右。7、设备的主要关键（1）工艺先进：首先对基质沥青和改性剂进行强制混合、搅拌，同时加入添加剂 以加速反应，最后使用高剪切胶体磨进行剪切研磨，既要保证产品质量又要达到 实际生产量，上海依路的橡胶粉改性沥青成套设备中主要优势是配料罐设计带分 散功能的螺旋式搅拌器，主机采用既有剪切功能又有研磨功能的真正意义上的剪 磨一体化高剪切胶体磨。（2）自动化水平高，操作方便：生产过程由PLC全程自动控制，无论手动或自动， 均可全程监控；主要工艺参数设置灵活简便。（3）加热速度快，保温性能好，有利于胶粉

14、改性沥青的过程反应，但加热温度不 宜过高，上海依路由于配料罐外侧设计8#大尺寸槽钢，盘爬导热油加热管，即使 胶粉加入量15%时温降较快时，温度回升也很迅速。（4）搅拌效率高，先融胀后剪切研磨，提高沥青与胶粉有利于胶粉的配伍性，确 保改性沥青的过程混合和储存的稳定性。（5）配备添加剂加输入系统，包括流化剂、渗透剂等，提高橡胶改性沥青综合性五、橡胶改性沥青配比与技术指标比较配比指标配比指标品名活化剂渗透剂胶粉SBS用量芳 香 烃 油软化占八、(C)延度(5C)针入度(0.1mm)离析粘度(180C)企业标准参照JTGF-40-2004I-D 指标5510602.53橡胶改性沥青0.3%o1 %o2

15、0%61.510.551.21.20.035橡胶复合 改性沥青0.3%o1 %o20%0.20%68.616.542.60.12.008橡胶复合 改性沥青(2)0.3%o1 %o20%0.30%2.00%71.521.5430.082.032橡胶复合 改性沥青(3)0.3%o1 %o20%0.30%3.00%72.833.545.50.072.23六、橡胶改性沥青效益分析我国是橡胶工业大国，生胶的消耗量年均递增 10鸠上，2004年达420万吨，已跃居世界第一。伴随着高速发展的橡胶工业，也产生了大量的废旧橡胶。2004年我国轮胎产量达2.4亿条，所产生的废旧橡胶量在300万吨以上。废胶堆积污染

16、 环境，存在火灾隐患，威胁人民的生命、财产安全。因此，如何综合利用数量巨 大的废旧橡胶、治理环境污染是全社会都应该重视解决的大问题。国外已经走过 从废旧轮胎大量堆积到综合利用、从污染环境到综合治理的道路。我国的废旧橡 胶利用率已达60%但与发达国家目前废旧橡胶综合利用达 75沖上相比有很大的 差距，我们应探索利用多种渠道、多种方法对废旧橡胶进行综合利用的途径。利用胶粉制成胶粉复合改性沥青用于高等级公路沥青混凝土路面，具有非常 明显的环境保护效益，利用两废（废轮胎、废 PE材料）用于沥青的改性剂，可以 减少环境中的黑色污染和白色污染。还可以降低行车噪音，社会效益是十分明显 的。不仅如此，在基本相

17、近的技术标准下，与 SBS改性沥青相比，其直接经济效 益也很明显。沥青类别沥青成分（千克）基质沥青SBS改性沥青橡胶改性沥青基质沥青1000950800SBS改性剂50橡胶粉200合计价格（元）4800.006500.004600.00在相同使用条件下虽然橡胶沥青在石料拌合料中比例为 7%比SBS改性沥青 在石料拌和料中比例5%提高二个百分点，但橡胶沥青铺设厚度为 5cm左右，比 SBS改性沥青路面铺筑厚度9cm降低近一半，从而省工省料降低路面施工费用，并 且由于橡胶沥青自重和铺设厚度的降低，特别适用于隧道和桥梁工程，完全可以 取代价格昂贵的环氧树脂改性沥青等，其经济效益十分明显。七、项目的经

18、济效益预测分析1、项目产品的单位生产成本测算序号成本名称成本（兀/吨）备注1基质沥青80%3800.00以4800元/吨计2橡胶粉20%600.00以3000元/吨计3添加剂0.13%65.00按50000元/吨计计算4SBS 0.2%50按25000元/吨计算5设备折旧（10年）6.80以358万元/套计算6生产人员5.00操作工200元/天，杂工100元/天7电费（250KW12.00按1.2元/度计算8燃油费11.70按100万大卡用油计算9管理人员费用3.00与生产人员一致10其它费用3.00办公、检修、停机等11财务费用1.50货款利息12不可预见费用2.0013合计4600分析1、生产成本：4600兀/吨2、市场价格：6500.00元/吨3、利润（税前）：1900.00元/吨2、项目产品的产量、销售收入测算（1）项目产品的销售价格确定根据项目产品的技术含量、国内同类产品市场销售价格，项目产品市场供求 关系以及项目产品的生产成本、预期盈利目标等因素，经综合分析，