橡膠瀝青在道路行業(yè)的應用
2021-11-15瀏覽量：1643
概述：
橡膠瀝青最早見(jiàn)于1948年的英國專(zhuān)利，現代意義的橡膠瀝青混合料始于20世紀40～60年代的美國，美國橡膠回收公司首先在20世紀40年代采用干拌法的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)了橡膠粉瀝青混合料。20世紀60年代，美國專(zhuān)家首先采用濕拌法的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)了橡膠瀝青混合料。自此，國外的橡膠瀝青生產(chǎn)方法主要分成干法和濕法兩個(gè)體系。此后不久，橡膠瀝青便開(kāi)始應用于公路工程建設，并首先在美國進(jìn)行鋪路試驗。
應用背景——黑色污染
據世界環(huán)境衛生組織統計，世界廢舊輪胎積存量已達30億條，并以每年約10億條的數字增長(cháng)，其中能夠得到翻新利用的只占15%~20%。。
我國是世界上第三大輪胎生產(chǎn)國，每年輪胎產(chǎn)量超過(guò)1億條，每年生成的廢舊輪胎達5000多萬(wàn)條，約1400kt，而每年的處理量只有200kt。
廢舊輪胎堆積如山，容易引起自燃釀成火災
黑色污染與資源消耗
大量的廢輪胎造成環(huán)境污染
道路交通事業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)保有量增加。據中國汽車(chē)工業(yè)學(xué)會(huì )有關(guān)專(zhuān)家預測，到2010年我國汽車(chē)保有量將達到7000萬(wàn)輛。
2005年廢輪胎已達到1.25億條，約合324萬(wàn)噸。
預計2010年將達到2億條，約合518萬(wàn)噸。
生產(chǎn)改性瀝青需要大量的SBS材料
建設文明生態(tài)
積極開(kāi)展研究橡膠瀝青，以取代SBS改性瀝青，將可以減少污染，降低資源消耗，屬于資源再生利用, 符合國家循環(huán)經(jīng)濟，節能減排的要求，對建設生態(tài)文明具有重要意義。
應用背景——高性能瀝青路面的需求
溫度穩定性的問(wèn)題
泛油，車(chē)轍，擁包，推移……
路面耐久性的問(wèn)題
早期損壞，疲勞裂縫……
舊路加鋪
反射裂縫
環(huán)境問(wèn)題
交通噪聲
聚合物改性瀝青
成本高
橡膠瀝青主要用于：
橡膠瀝青的應用(一)
橡膠瀝青先后被應用于應力吸收層（SAM）、應力吸收中間層（SMAI）、開(kāi)級配表層（OGFC）、斷級配混合料(ARAC-、SMAR)、密級配混合料中。
橡膠瀝青的應用(二)
基于橡膠瀝青耐老化、低溫柔性大、抗反射裂縫、疲勞裂縫和低溫裂縫的能力都特別強的特點(diǎn)，國外研究認為，橡膠瀝青在以下三個(gè)領(lǐng)域大有可為：第一是要求行使舒適性、低噪音震動(dòng)的城市快速道路工程；第二是各種結構復雜、對面層材料適應不均勻變形和應力要求高的老、病路面的罩面改造工程；第三是對厚度有嚴格限制的罩面工程或新建工程。
橡膠瀝青路面的經(jīng)濟性分析比較
路面層厚度比較
美國加利福尼亞州運輸部在750個(gè)實(shí)體項目基礎上，經(jīng)加州大學(xué)伯克利分校（土木全美排名第一）實(shí)驗驗證，在《路面設計手冊》中認定： 橡膠瀝青應力吸收層的防反射裂縫能力相當于5cm瀝青混合料。該手冊同時(shí)確認，從結構能力（彎拉疲勞）和抗反射裂縫能力（剪切疲勞）等效角度看，橡膠瀝青混合料等效于兩倍厚度的普通瀝青混合料，即1cm橡膠瀝青混合料等于2cm普通瀝青混合料的抗反射裂縫能力。美國和南非已經(jīng)把該方案寫(xiě)進(jìn)了應用橡膠瀝青路面設計的規范中。本建議方案與原方案的實(shí)際與等效厚度比較如下表：
橡膠瀝青路面的發(fā)展趨勢和前景
宏觀(guān)環(huán)境分析
1、中國經(jīng)濟和道路材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢
中國經(jīng)濟經(jīng)過(guò)二十多年的改革開(kāi)放，已獲得了持續的，快速的，大規模的經(jīng)濟高速增長(cháng)，其經(jīng)濟總量排名世界第三，發(fā)展潛力無(wú)可限量。展望未來(lái)，新中能勢必成為全球型的國際企業(yè)。
改革開(kāi)放以來(lái)，中國道路建設飛速發(fā)展。據統計，從1988年中國大陸第一條高速公路正式通車(chē)到現在，中國的高速公路建設取得了舉世矚目的成就?！笆濉逼陂g中國共建成高速公路2.47萬(wàn)公里，是“八五”和“九五”建成高速公路總和的1.5倍。到2005年底，高速公路總里程達到4.1萬(wàn)公里，位居世界第二位。根據交通部最新公布的《國家高速公路網(wǎng)規劃》，從2005年起到2030年，國家將斥資兩萬(wàn)億元，新建5.1萬(wàn)公里高速公路，使中國高速公路里程達到8.5萬(wàn)公里，從這組數字來(lái)看，道路新材料產(chǎn)業(yè)無(wú)論是國內市場(chǎng)還是國外市場(chǎng)，都占有舉足輕重的地位。
截至2007年底，全國公路總里程達345.70萬(wàn)公里，比上年末增加11.18萬(wàn)公里。全國公路總里程中，國道13.34萬(wàn)公里，省道23.96萬(wàn)公里，縣道50.65萬(wàn)公里，鄉道98.76萬(wàn)公里，專(zhuān)用公路5.80萬(wàn)公里，村道153.20萬(wàn)公里，分別占公路總里程的3.9%、6.9%、14.7%、28.6%、1.7%和44.3%。
2007年全國交通固定資產(chǎn)完成投資7383.82億元，比上年增加938.78億元，同比增長(cháng)14.6%，增速回落6.7個(gè)百分點(diǎn)，比全社會(huì )固定資產(chǎn)投資增速低9.4個(gè)百分點(diǎn)。
2、國內政策
在十七大報告中強調要完善有利于節約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的法律和政策，加快形成可持續發(fā)展體制機制。落實(shí)節能減排工作責任制。開(kāi)發(fā)和推廣節約、替代、循環(huán)利用的先進(jìn)適用技術(shù)，發(fā)展清潔能源和可再生能源。中國經(jīng)濟發(fā)展強勁，道路材料業(yè)蓬勃發(fā)展，隨著(zhù)加入WTO的進(jìn)一步深化，全球經(jīng)濟一體化給我公司的發(fā)展壯大提供了新的契機，能源的再次利用、路面材料環(huán)?；钦麄€(gè)中國，乃至整個(gè)世界的發(fā)展趨勢。
3、改性瀝青市場(chǎng)需求預測和需求現狀分析
專(zhuān)家介紹，“十一五”期間，國內改性瀝青用量將會(huì )成倍放大。一是高速公路目前已全部采用改性瀝青；二是許多高等級公路也將采用；三是城市改擴建中包括改性瀝青在內的高性能瀝青將會(huì )越來(lái)越多地派上用場(chǎng)。國家統計局數字表明，今年上半年，中國瀝青表觀(guān)消費量達到768.5萬(wàn)噸，專(zhuān)家預計，全年將達到1500萬(wàn)噸，其中改性瀝青產(chǎn)量將達到700萬(wàn)噸，如果以平均每噸5000元價(jià)格計算，市場(chǎng)容量將達到400億元。實(shí)際上，“十一五”期間將是中國道路發(fā)展更快的時(shí)期，預計國家將新建公路38萬(wàn)公里，其中包括高速公路2.4萬(wàn)公里，其中新建公路將比“十五”期間多增加13萬(wàn)公里。如果再加上大規模城市改擴建，未來(lái)五年平均每年的市場(chǎng)容量將遠遠超過(guò)400億水平。
同樣假如橡膠瀝青能占領(lǐng)到5%的市場(chǎng)份額，則每年需要橡膠瀝青35萬(wàn)噸，約20億的市場(chǎng)容量。
A、目前國內的改性瀝青仍以SBS為主，其較好的耐高溫性，大量用于各地區的道路工程中。不過(guò)，此產(chǎn)品目前是處于鼎盛的成熟期，在全國各地均有銷(xiāo)售，所以競爭較為慘烈，且利潤空間極低（利潤100元/噸左右）。另隨著(zhù)國際原油價(jià)格的不斷上漲，SBS（聚合物）也跟著(zhù)上漲了近2倍，所以造成了目前SBS改性瀝青的價(jià)格大幅上漲，超出了公路業(yè)主的初期預算成本。根據國外幾十年的應用經(jīng)驗，橡膠瀝青其耐高溫性能不比SBS的差，并且其獨特的抗低溫裂縫、抗水損壞、路面降噪等特性是普通SBS不能比擬的，故橡膠瀝青必將成為替代SBS的首選產(chǎn)品。
B、橡膠瀝青在中國處于發(fā)展初期，國家還沒(méi)有制定出相關(guān)的行業(yè)標準，推廣難度較大同時(shí)也是很好的機遇。
C、橡膠瀝青因為其具有較低的成本價(jià)格，所以目前全國各省內都有相關(guān)企事業(yè)單位在進(jìn)行實(shí)驗工作并取得初步成功經(jīng)驗。（其中較為突出的是江蘇省、廣東省、四川省、遼寧省、安徽、貴州等，分別成立有經(jīng)營(yíng)公司與實(shí)驗道路施工。）
橡膠瀝青在國內的應用
目前，橡膠改性瀝青在道路行業(yè)的應用已成燎原之勢，在上海、廣東、山東、河北、貴州、四川等地都有應用。
