橡胶混凝土性能综述介绍简介.docVIP

PAGE 1 废旧轮胎橡胶改性混凝土的性能研究综述 1 引言 表1 一些与废旧轮胎有关的事实与数据（橡胶生产协会，2000） 表1 一些与废旧轮胎有关的事实与数据（橡胶生产协会，2000） 事实 数据 每年报废的轮胎 270万 报废轮胎大约重量 3.6万吨 库存的轮胎 300万 轮胎处理设施的数量 498 用于土木工程的废旧轮胎 30万 加工成地面橡胶的数量 18万 用于燃料的废旧轮胎 125万 一些州与废旧轮胎有关的法律法规 48 法规禁止轮胎 33 法规禁止废旧轮胎 12 没有垃圾填埋限制的州 5 (1)在沥青混凝土中添加轮胎橡胶； (2)焚烧轮胎以获取蒸汽； 表2 用于制造轮胎的典型材料 表2 用于制造轮胎的典型材料 合成橡胶 天然橡胶 硫和硫化合物 酚醛树脂 石油 芳香烃 环烷烃 特种烃 织物 聚酯 尼龙 石蜡 颜料 锌的氧化物 二氧化钛 炭黑 脂肪酸 惰性物质 钢丝 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 表3 轮胎的各种构成原料所占的重量百分比成分汽车轮胎卡车轮胎 表3 轮胎的各种构成原料所占的重量百分比 成分 汽车轮胎 卡车轮胎 自然橡胶 14 27 合成橡胶 27 14 炭黑 28 28 钢 14～15 14～15 面料、填料和其他 16～17 16～17 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