橡膠粉改性瀝青應(yīng)用的環(huán)保問題

1、交通節(jié)能與環(huán)保橡膠粉改性瀝青應(yīng)用的環(huán)保問題王普清（河北省交通廳公路管理局，河北石家莊）廢舊輪胎橡膠粉在公路行業(yè)中特別是瀝青和瀝青混凝土中的研究、應(yīng)用在國際上已有比較悠久的歷史。國際上最早的橡膠瀝青文獻(xiàn)見于年的英國專利。我國在世紀(jì)年代末，出于改善性能不佳的國產(chǎn)瀝青的目的，開展了橡膠粉與瀝青反應(yīng)的研究，并鋪筑了試驗(yàn)路。當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)路等級(jí)較低，面層是較低等級(jí)的貫入式和表處，而且當(dāng)時(shí)的橡膠粉加工細(xì)度僅達(dá)到了目，實(shí)際上不適合于改性瀝青，研究成果不適用于高等級(jí)公路。近年來，隨著廢舊輪胎橡膠粉加工工藝的改進(jìn)、瀝青混合料技術(shù)不斷進(jìn)步及路面對(duì)優(yōu)質(zhì)瀝青的需求，橡膠粉改性瀝青技術(shù)在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。目前，在全國范

2、圍內(nèi)已完成了近的橡膠粉改性瀝青試驗(yàn)路或?qū)嶓w工程，北京、天津兩地先后出臺(tái)了地方性的橡膠粉改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)或指南。隨著對(duì)該項(xiàng)技術(shù)研究與應(yīng)用的擴(kuò)大，許多研究者從路用性能的角度評(píng)價(jià)了橡膠粉瀝青及混合料的技術(shù)性能。本文在國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，從環(huán)境保護(hù)的角度分析橡膠粉改性瀝青的技術(shù)優(yōu)勢。廢舊輪胎資源的循環(huán)利用隨著人民生活水平的提高及汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量迅速增加，我國面臨發(fā)達(dá)國家早已遇到的廢輪胎帶來的環(huán)境與資源問題。年我國廢舊輪胎年產(chǎn)生量已超過一億條，并以每年的速度增加，到年將達(dá)到億條。無害化、資源化充分利用這些廢輪胎將對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，緩解環(huán)境和橡膠資源匱乏帶來的壓力起到積極的作用。輪胎是一種

3、難以降解的高分子化工材料，埋在地下數(shù)百年不化，污染地下水。這些“黑色垃圾”無論采用堆放、填埋還是采用焚燒的方法處理都將帶來新的污染，不但污染環(huán)境占用土地資源，而且容易滋生蚊蟲傳播疾病。將廢輪胎加工成橡膠粉是世界上公認(rèn)的廢輪胎橡膠無害化、資源化的處理方法。橡膠粉主要有個(gè)方面的用途：一是應(yīng)用于防水卷材的生產(chǎn)；二是應(yīng)用于橡膠制品及自行車胎、農(nóng)業(yè)胎和載重斜交輪胎的生產(chǎn)；三是將廢舊輪胎橡膠粉應(yīng)用到公路路面工程。年我國廣義上的有廢輪胎破碎能力的廠家有近家。其中具有年生產(chǎn)能力以上，且能生產(chǎn)目目的路用橡膠粉的生產(chǎn)廠家約有個(gè)。年，遼寧、福建等省新開工建設(shè)了兩條廢輪胎橡膠粉生產(chǎn)線，將新增生產(chǎn)能力萬噸左右。目前，全

4、國幾大橡膠粉廠家的年生產(chǎn)能力能達(dá)到萬噸以上。在過去的幾年里，由于廢舊橡膠粉在公路工程的應(yīng)用處于研發(fā)與鋪筑試驗(yàn)路階段，橡膠粉在公路中的應(yīng)用量并不大。再加之，前兩種用途每年用量有限。因此，國內(nèi)多數(shù)橡膠粉企業(yè)并沒有達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)，這也成為廢舊輪胎資源化的主要瓶頸。發(fā)達(dá)國家許多年前就開始了對(duì)廢輪胎橡膠粉改摘要：文章首先從資源循環(huán)利用，路面減噪兩方面論述橡膠粉改性瀝青對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意義。然后，依據(jù)國外研究成果，對(duì)該技術(shù)可能對(duì)環(huán)境造成的不利進(jìn)行了探討。綜合方面因素，最終認(rèn)為橡膠粉改性瀝青是一項(xiàng)極具環(huán)保意義的路面新材料，有著廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：橡膠粉改性瀝青；環(huán)保；減噪；循環(huán)利用；再生 年第期性瀝青

5、在道路建設(shè)中的應(yīng)用研究和大規(guī)模使用。如美國于年通過了聯(lián)邦地表協(xié)調(diào)聯(lián)運(yùn)效率法案（）條款，要求在聯(lián)邦政府的資助項(xiàng)目中必須添加不少于的橡膠粉，到年，添加量須達(dá)到。同時(shí)，大多數(shù)州啟動(dòng)了相關(guān)立法程序，極大地促進(jìn)了廢舊輪胎在道路工程中的利用。有數(shù)據(jù)表明，美國廢舊輪胎回收利用率為，其中以上用于道路建設(shè)，截至年底，美國用廢舊橡膠粉鋪設(shè)的公路里程已達(dá)萬公里；南非以上的道路使用了橡膠粉改性瀝青；而我國廢舊輪胎回收利用率僅，其中用于道路建設(shè)的不到。橡膠粉改性瀝青路面的減噪效果近年來，世界上眾多國家為降低公路交通噪聲采取了許多措施。歐洲公路管理部門認(rèn)為采用如下種方法可以獲得低噪聲路面：（）使用小粒徑瀝青混凝土；（）多

6、孔隙瀝青混凝土；（）采用相對(duì)柔性的路面材料。橡膠粉改性瀝青路面就是通過摻加柔性材料橡膠粉，實(shí)現(xiàn)低噪聲特性，并成為國際上公認(rèn)的低噪聲路面。橡膠粉改性瀝青低噪聲路面在國外已應(yīng)用多年，根據(jù)情況既可以采用以橡膠瀝青為結(jié)合料的多孔型，也可以是密實(shí)型，還可以是同時(shí)是采用小粒徑的超薄瀝青混凝土。關(guān)于橡膠粉改性瀝青路面的減噪機(jī)理，國外研究認(rèn)為是由于橡膠粉或橡膠顆粒的高彈性，使得路面具有吸收輪胎振動(dòng)和沖擊的效果。同時(shí)橡膠粉改性瀝青混合料是一種內(nèi)阻尼較大的高分子復(fù)合材料，它對(duì)輪胎的振動(dòng)具有較大的衰減功能，因而大大降低了輪胎一路面的振動(dòng)噪聲。橡膠粉改性瀝青路面作為減少道路交通噪聲的措施，于年首次在比利時(shí)的布魯塞爾出

7、現(xiàn)，它被稱作“”。隨后，許多國家開始研究和評(píng)估橡膠粉改性瀝青作為降噪措施的功效。如年，法國采用鋪筑了沿塞納河的城市道路，發(fā)現(xiàn)在沒有載重車時(shí)可降低噪聲，有的重車時(shí)，噪聲可降低。年，在奧地利舉行的國際橡膠瀝青會(huì)議上，提交了巴黎的有關(guān)橡膠粉改性瀝青低噪聲路面的研究論文，并建議在巴黎附近道路加鋪開級(jí)配橡膠瀝青磨耗層。在會(huì)上報(bào)道了年在德國鋪筑的橡膠瀝青路面，與建造減噪墻相比，橡膠瀝青造價(jià)減少倍。比利時(shí)的提交大會(huì)的論文表明：在年修筑的厚的橡膠瀝青試驗(yàn)路相對(duì)于密級(jí)配瀝青混凝土減噪，相對(duì)于水泥路面減噪。美國加利福尼亞洲縣交通局于年月在快速路上鋪筑了橡膠瀝青路面。年的研究表明，與傳統(tǒng)的瀝青路面相比，使用橡膠瀝青

8、后道路噪聲平均降低了，且持續(xù)了年之多。這種降噪效果是非常顯著的，它可降低大約交通噪聲能量。其他一些國家，如英國、南非等國家也開展了相應(yīng)的研究。針對(duì)橡膠粉改性瀝青路面的低噪聲特性，交通部公路科學(xué)研究院分別在河北、廣東及北京進(jìn)行現(xiàn)場的噪聲對(duì)比測試。測試結(jié)果表明：與普通瀝青路面相比，橡膠粉改性瀝青路面可降低路面噪聲。結(jié)合我國的路面建設(shè)現(xiàn)實(shí)情況，小粒徑、密實(shí)型橡膠粉瀝青路面是我國今后低噪聲路面的發(fā)展方向。橡膠粉改性瀝青施工中的環(huán)保問題將廢舊輪胎橡膠粉應(yīng)用瀝青路面工程有著巨大的環(huán)保意義，但也不得不引起注意的是：在混合料生產(chǎn)與攤鋪時(shí)所散發(fā)的物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染及工作人員健康的影響。在橡膠粉改性瀝青混合料的生產(chǎn)

9、與攤鋪時(shí)都會(huì)散發(fā)一種特別氣味，很容易使人想到它可能散發(fā)更多的有害物質(zhì)。目前，我國對(duì)于普通瀝青混合料市場時(shí)散發(fā)的有害物質(zhì)還沒有進(jìn)行過研究，因此，在這里主要參考國外研究成果加以說明。在美國的交通環(huán)保 交通節(jié)能與環(huán)保（），（），（），（、）及（、）分別對(duì)橡膠粉改性瀝青混凝土生產(chǎn)過程散發(fā)的有害物質(zhì)進(jìn)行過監(jiān)測。州進(jìn)行了七種混合料在生產(chǎn)過程中的有害散發(fā)物質(zhì)的對(duì)比監(jiān)測試驗(yàn)，其中四種為普通瀝青混合料，種為橡膠粉改性瀝青混合料。該試驗(yàn)采用美國聯(lián)邦環(huán)保局與密歇根州自然資源廳建立的測試方法，該法得到了美國國家瀝青路面協(xié)會(huì)（）的認(rèn)可。在監(jiān)測中，對(duì)瀝青混合料常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目及橡膠、輪胎中固有的化合物進(jìn)行了測試，并對(duì)為天的數(shù)

10、據(jù)進(jìn)行了分析。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，州得到以下結(jié)論：（）橡膠粉改性瀝青混合料生產(chǎn)中的有害物質(zhì)散發(fā)量與普通瀝青混合料的大體相當(dāng)，橡膠粉的加入并沒有增加有害成分；（）相對(duì)于橡膠粉因素而言，基質(zhì)瀝青的品種、混合料生產(chǎn)的溫度對(duì)有害物質(zhì)的散發(fā)更起關(guān)鍵作用。橡膠粉改性瀝青混合料的再生問題瀝青路面再生技術(shù)是年美國開發(fā)研究的，到世紀(jì)年代，歐洲各國也開始研究試用。到八十年代末，美國再生瀝青混合料的用量幾乎為全部路用瀝青混合料的一半，并且在再生劑開發(fā)、再生混合料設(shè)計(jì)、施工設(shè)備等方面的研究也日趨深入。目前，國外大力推進(jìn)路面材料再生技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用，使瀝青路面材料的循環(huán)利用達(dá)到較高水平，如美國約，日本接近。對(duì)于普通瀝青混

11、合料再生問題的研究在國內(nèi)還是剛剛起步，相關(guān)的規(guī)范或指南也正在編制之中。自橡膠粉改性瀝青技術(shù)開始使用以來，橡膠粉瀝青混合料是否能夠再生的問題就倍受關(guān)注。這不僅涉及該技術(shù)在初期建設(shè)成本較高外（相當(dāng)于普通瀝青混合料），還會(huì)因?yàn)樵谑褂媚┢冢坏o法再生而導(dǎo)致堆放的附加費(fèi)用。國外對(duì)于橡膠粉改性瀝青技術(shù)的使用有悠久歷史，并鋪筑了大量的工程。雖然，目前還沒有有關(guān)橡膠粉瀝青混合料再生的標(biāo)準(zhǔn)或指南，但美國一些州（、及）的交通部門已經(jīng)在使用再生的橡膠粉瀝青混合料，并完成了大量的室內(nèi)試驗(yàn)與示范工程。這些工程包括了不同摻量的干拌、濕拌兩種工藝的橡膠粉瀝青混合料?？偨Y(jié)他們的研究成果，得到以下結(jié)論：（）采用普通瀝青混合料再生方法與設(shè)備可以完成橡膠粉瀝青混合料的再生；（）再生的橡膠粉改性瀝青混合料與再生的普通瀝青混合料在路用性能方面沒有太大差異；（）對(duì)橡膠粉瀝青混合料再生過程的污染監(jiān)測表明，其散發(fā)的污染物質(zhì)與量級(jí)與普通瀝青混合料再生時(shí)相當(dāng)。結(jié)語隨著人民生活水平的提高及汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量迅速增加，我國面臨發(fā)達(dá)國家早已遇到的廢輪胎帶來的環(huán)