橡膠混凝土性能综述.docVIP

废旧轮胎橡胶改性混凝土的性能研究综述 1 引言 美国每年会淘汰超过2亿7千万个废旧轮胎（橡胶生产协会，2000），除此之外，全美国还堆积了超过3亿多个废旧轮胎。这些废旧轮胎是非常危险的，因为它们不仅会给环境带来潜在危害，而且还会为耗子，老鼠，害虫和蚊子提供栖息之地。多年来，对废旧轮胎的处理策划那个成为环境保护中的严重问题之一。由于处理废品的地方有限，垃圾掩埋法已经变得不能被人们所接受。比如：法国每年会产生1千多万废旧轮胎，而且因为法国新出台了一部法律禁止建造更多垃圾处理场，所以从2002年7月垃圾处理的地方会越来越少。在掩埋之前，废旧的轮胎需要被撕碎。为了应对处理废旧轮胎这一挑战，试图找到新的解决方法的努力一直在进行当中。以下是一些比较有前途的选择： (1)在沥青混凝土中添加轮胎橡胶； (2)焚烧轮胎以获取蒸汽； (3)重新利用废旧轮胎胶粉制造一些塑料和橡胶产品。 另外，还可以把废旧轮胎当做生产水泥窑的燃料来使用，当成生产炭黑的原料来使用，在海洋环境当中当成人工鱼礁来使用。由于其投资成本很高，把轮胎当做燃料来使用，在技术上时行得通的，但在资金投入方面却没有多大吸引力。在生产炭黑中利用轮胎可以排除撕碎和绞磨方面的开支，但是从轮胎高温分解中得到的炭黑要比利用石油做燃料生产的炭黑昂贵，并且质量较低。 轮胎是由纤维和钢制或纤维绳索制成的，复杂的又具有弹性的合成橡胶。轮胎是由横穿胎圈两侧的强度较硬的绳索连接起来的，它的上部是一个位于绳索之下的皮带。图表2是生产轮胎的主要原料。 2 废旧轮胎的分类 2.1 废轮胎 它们可以被处理成为一个完整的轮胎，可以对轮胎进行切割，把轮胎处理成碎片状或块状，以及处理成废胶末或粒状生胶产品。一个典型的小汽车轮胎重量为20磅，而一个卡车的轮胎为100磅。表3显示出了生产轮胎的各种构成原料所占的百分比。 2.2 切割轮胎 应该使用轮胎切割机进行切割。这些机器可以把轮胎切成两个部分或者把轮胎胎壁沿螺纹切开。 2.3 轮胎粉碎 把轮胎处理成碎片状或块状需要经过初次和第二次切碎机加工。初次切碎加工后，根据加工者的切碎机的模式和刀口的不同，轮胎碎片一般大的长为300～460mm，宽为100～230mm；小的长为100～150mm。要想得到13～76mm的轮胎碎片需要经过两次加工，以确保得到大小合适的碎片。 2.4 处理成胶末 在商业中应用的胶末大小通常在0.15～19mm之间，这取决于粉碎机的状况和预期的用途。废旧轮胎加工成的胶末通常需要磁选和筛选两个阶段。不同大小的橡胶会被修复。在某些加工过程中或市场上，40 目的橡胶就被称为粒状生胶。 2.5 粒状生胶 粒状生胶是由大小为0.075～4.75mm的粒子构成的。通常可以采用以下方法把废旧轮胎处理成粒状生胶：爆破打磨法；打磨成颗粒状法；打磨成极微小的颗粒状法。爆破打磨法是通过把原料放进旋转的波纹钢制的桶中打磨。这一工程会产生很多形状不规则的表面面积较大的颗粒状物质。它们的大小一般为0.5-5毫米，通常被称为粒状生胶。打磨成颗粒状法是把橡胶放到旋转的钢板中间，从而生产粒状的生胶物质，它们的大小为0.5～9.5mm。 3 可选择的处理方法 3.1 处置 用垃圾掩埋法处置废旧轮胎现在变得不太可行，因为可用的处置垃圾的地点变得越来越少。在这2亿七千万的废旧轮胎中，有大约45%的轮胎被掩埋，堆积起来或被非法丢弃，因为在200年美国的50个州中有48个都实施了有关垃圾掩埋的有关法规，有30个州禁止掩埋完整的轮胎，有5个州对掩埋轮胎并没有什么限制，30个州对掩埋轮胎会进行收费，7个州不收费（橡胶生产协会，2000）。 3.2回收 根据2000年的数据显示，在这每年产生的2亿7千万个废旧轮胎当中，有1500万的轮胎出口到了国外，1000万个被重新回收利用做成新产品，1亿2千万个被用来当成燃料来使用，还有3000万个应用到了土木工程当中。再生胶粉可以用来制造很多橡胶产品，比如垫子，地毯填充物，汽车的挡泥板，塑料产品和在沥青路上当做细砂石的添加物来使用。粒状生胶还当做热拌沥青混凝土中沥青结合料的调剂品。还有3000多万废旧轮胎用来补胎，为回收来的1/3的轮胎补胎使用（废旧轮胎管理协会，1998）。 4 研究结果 在沥青混合料中使用废旧轮胎这一早期的发现非常鼓舞人心。调查结果显示，与传统的沥青相比，加橡胶的沥青防滑能力更好，可以减少疲劳裂纹，还可以延长人行道的寿命。 4.1 新拌混凝土属性 4.1.1 坍落度 Raghvan et al.在1998年指出含有橡胶碎片的灰泥可利用性很大，（指的就是它可以和灰泥或混凝土混合，被运走合一起处置）要比不使用橡胶的灰泥质量好。Khatib和Bayomy(1999)调查研究了橡胶的可利用性，并且根据他们的报告，在总量中加入橡胶成分可以使得橡胶混凝土的