第一節(jié) 國內(nèi)廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀
我國廢輪胎橡膠粉在路面工程中的應(yīng)用始于1980年，但進展緩慢，直到2001年交通部啟動西部課題“廢舊橡膠粉在公路工程中的應(yīng)用”后，同濟大學(xué)開展了化學(xué)機理 研究 ，哈爾濱工業(yè)大學(xué)開展了廢輪胎橡膠顆粒在防冰雪路面技術(shù)的 研究 ，交通部公路科學(xué) 研究 所系統(tǒng)開展了廢輪胎橡膠粉綜合應(yīng)用 研究 。廢輪胎橡膠粉瀝青路面以其抗滑、降噪和耐久等特點成功應(yīng)用于2008年的北京奧運工程中。
1993年沈陽市政設(shè)計院在鋪筑了1040m2的膠粉改性瀝青混合料試驗路。l995年在新斤的五愛路至渾河大壩問試鋪了3萬m2的廢輪胎膠粉改性瀝青路面．此后，又在沈哈高速公路做了一段試驗段。1995～1998年之間，北京小紅門、廣東韶美的國道以及天津?qū)幒哟髽蜿懤m(xù)有—些試驗段。
2001年春，交通部公路科學(xué) 研究 所首次在鋼橋橋面鋪裝中采用了30％的橡膠粉（相對于瀝青用量)，該橋面經(jīng)受了4個夏季的超重交通考驗，基本保持完好，各項住能指標保持優(yōu)良。同年由交通部設(shè)立，交通部公路科學(xué) 研究 所主持了交通部西部科研項目“廢舊橡膠粉用于筑路的技術(shù) 研究 ”，對橡膠瀝青及橡膠粉瀝青混合料的路用性能及力學(xué)特性開展了全面、系統(tǒng)的試驗 研究 ，隨后，在廣東、山東、河北、遼寧、四川、貴州等地修筑總長近30km的試驗路和實體工程，剄目前為止應(yīng)用效果良好，例如沈陽北陵高架橋應(yīng)用膠粉改性瀝青的一段，十幾年來都沒有出現(xiàn)問題，而同期北陵高架橋上的普通路面已經(jīng)維修了4次。
天津市于2003年至2006年鋪設(shè)了85公里膠粉改性瀝青試驗路段，應(yīng)用在高速公路、快速路和城市主干道等，并于2006年初出臺了國內(nèi)第一部地方標準。同時同濟大學(xué)東南大學(xué)和長安大學(xué)等高校也開展了對膠粉改性瀝青及其混合料性能和工藝進行了 研究 ，2007年，交通部辦公廳發(fā)布《關(guān)于組織實施材料節(jié)約和循環(huán)利用專項行動計劃的通知》(廳科教字[2007]141號)，此次行動主要任務(wù)為“重點 研究 和推廣高等級路呵再生資源、廢舊橡膠輪胎筑路應(yīng)用技術(shù)、聚合物改性水泥混凝±技術(shù)、機制砂混凝上技術(shù)”。2008年I0月1日。經(jīng)過半年大修后的長安街人民大會堂北側(cè)道路面層被5000平方米的廢胎橡膠粉改性瀝青混合料這樣的新型環(huán)保“外衣”大規(guī)模覆蓋。以全新的面貌展現(xiàn)在了世人面前，長安街不但首次實現(xiàn)雙向十車道，且新型修筑材料讓路面能順利接受國慶閱兵干軍萬馬和武器裝備車輛通過的考驗。也為長安街迎接新巾國60周年大閱兵鋪墊了堅實的基礎(chǔ)。
第二節(jié) 國內(nèi)外廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)技術(shù)對比 研究
聚合物改性瀝青以及膠粉改性瀝青指標
第三節(jié) 廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢
目前，橡膠瀝青濕法加工工藝主要分為高溫溶解拌合反應(yīng)法和先膈脹后剪切亞高溫拌合反應(yīng)法二種。雖然說前者是美式工藝流程，應(yīng)用的歷史相對較長，但筆者并不茍同。眾所周知，溫度是橡膠瀝青制作過程控制的重要參數(shù)之一，溫度對橡膠瀝青反應(yīng)時間有較大的影響，因此，反應(yīng)溫度不能太低。實驗表明，膠粉改性瀝青反應(yīng)溫度較制作SBS改性瀝青提高10℃—30℃，達190℃—210℃。如果溫度過高，瀝青的性能指標不穩(wěn)定，瀝青易老化或結(jié)焦，而且隨著溫度的升高，延度、針入度呈現(xiàn)上升趨勢，軟化點則是先上升后下降，以190℃左右最佳。而高溫溶解法的加工溫度高達230℃以上肯定是不可取的，它同時帶來嚴重的環(huán)境污染和生產(chǎn)安全問題。
其次橡膠瀝青的反應(yīng)時間還與橡膠粉顆粒大小有關(guān)，一般膠粉顆粒越細，越容易在瀝青中混合分散，反應(yīng)時間縮短。但過細的膠粉在瀝青中容易被“消化”或“油化”，使橡膠瀝青過早失去彈性，因此，膠粉的料度以20—40目為宜，膠粉的質(zhì)量應(yīng)符合標準，其天然膠碳氫化合物含量應(yīng)大于30%。雖然高溫溶解法也加入40目以下的膠粉，但存在如下問題：a)膠粉顆粒大，在瀝青中很難溶漲分散，不能很好地發(fā)揮膠粉對瀝青的改性作用；b)大顆粒的膠粉極易與瀝青發(fā)生離析；c)用這樣的膠粉配制的混合料，在鋪路中難以壓實。只有通過高速剪切機對橡膠瀝青半成品料進行高速剪切碾磨后才能解決這個問題。因此橡膠瀝青制作需要有一個剪切過程，逐漸為國內(nèi)外同仁所認同，剪切分高速剪切和低速剪切，所謂低速剪切實際就是在融脹罐中進行一定時間的攪拌作用，在攪拌器的作用下可加速膠粉在瀝青中分散、溶脹;高速剪切就是通過高速剪切機剪切研磨，加速膠粉的細化，有利于脫硫、降解，加速橡膠瀝青的制作過程。
另外，橡膠瀝青制作過程需添加一定的添加劑，包括流化劑和滲透劑。摻加流化劑1‰以下，可降低橡膠瀝青粘度，確保產(chǎn)量，并方便橡膠瀝青的運輸、儲存和噴灑施工等;摻加1‰以下的滲透劑促進膠粉與瀝青的配伍性，使橡膠改性瀝青的儲存在一定時間內(nèi)不離析、不沉淀，施工時不需專用的橡膠瀝青運輸、灑布及拌和設(shè)備，降低橡膠改性瀝青使用總成本。
韓式橡膠粉改性瀝青加工工藝及設(shè)備徹底改變了目前中國國內(nèi)及其它國家橡膠瀝青純高溫溶解攪拌的加工工藝方法，以攪拌、剪切、分散相結(jié)合，并輔助以化學(xué)助劑，利用物理和化學(xué)方法，使膠粉和瀝青形成穩(wěn)定的體系，不易產(chǎn)生離析，使橡膠瀝青貯存時間長達2個月左右，從而保證了產(chǎn)品在長期貯存情況下的品質(zhì)穩(wěn)定性，降低了施工的難度，其成套設(shè)備的主要優(yōu)勢為：
（1）工藝先進：首先對基質(zhì)瀝青和改性劑進行強制混合、攪拌，同時加入添加劑以加速反應(yīng)，最后使用高速剪切機進行剪切，既要保證產(chǎn)品質(zhì)量又要達到實際生產(chǎn)量。
（2）自動化水平高，操作方便。生產(chǎn)過程由PLC全程自動控制，無論手動或自動，均可全程監(jiān)控；主要工藝參數(shù)設(shè)置靈活簡便。
（3）設(shè)有獨立的燃油爐和集束式高效換熱系統(tǒng)，加熱速度快，保溫性能好，有利于膠粉改性瀝青的過程反應(yīng)，對加熱溫度高精度適時控制。
（4）全球首創(chuàng)方形三聯(lián)整體式融脹罐，配備原裝進口高速剪切機，拌合效率高，先融脹后剪切，提高瀝青與膠粉的配伍性，有利于橡膠改性瀝青生產(chǎn)過程混合和儲存。
（5）配備添加劑加輸入系統(tǒng)，包括流化劑、滲透劑等，提高橡膠改性瀝青綜合性能。
雖然橡膠瀝青加工技術(shù)目前還是一個不斷探索、循序漸進的階段，這僅是我們在近年的開發(fā)、推廣過程中點滴體會和不太成熟的經(jīng)驗而已，希望通過本文的發(fā)表起到投石問路、拋磚引玉的作用，與業(yè)內(nèi)各位同仁共勉，使橡膠瀝青的加工工藝、生產(chǎn)技術(shù)更上一層樓，取得更好的效果。
第四節(jié) 中國廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)鏈概況
產(chǎn)業(yè)鏈是一個包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)指處在整個產(chǎn)業(yè)鏈的開始端，提供原材料和零部件制造和生產(chǎn)的 行業(yè) 。廢舊輪胎膠粉改性瀝青的上游原材料是汽車輪胎，下游應(yīng)用 行業(yè) 為公路建設(shè)等。
第五節(jié) 中國廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)生命周期 研究
在我國廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展階段，面臨不斷擴大的市場需求， 行業(yè) 增長速度很快。
中國廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)生命周期曲線
第六節(jié) 廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)替代品 研究
目前國內(nèi)改性瀝青大量使用的是SBS改性瀝青，其占有市場絕對的主導(dǎo)地位，2006年產(chǎn)量1170萬噸，進口343萬噸。2007年達到1500萬噸，進口420萬噸。由于其高能耗（1噸SBS需從3噸石油中提煉）、高成本（很大一部分需求要依靠進口解決），用更優(yōu)的高新技術(shù)產(chǎn)品取代它已勢不可擋。廢舊輪胎膠粉改性瀝青因具有延長道路使用壽命、高低溫穩(wěn)定性、降低噪音、有效縮短剎車距離、防水霧等優(yōu)良性能。加之其成本優(yōu)勢、環(huán)保節(jié)能、消除黑色污染，使之取代目前市場主導(dǎo)的SBS改性瀝青成為歷史的必然。膠粉改性瀝青在成本上比SBS改性瀝青要低20%左右。膠粉改性瀝青所輔設(shè)的路面比SBS改性瀝青要薄，維修費用低，壽命長，因此在成本上比SBS更具競爭力。
第七節(jié) 廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模
一、市場規(guī)模及增速
2004-2009年廢舊輪胎膠粉改性瀝青市場規(guī)模及增速
單位：萬噸
二、新增投資情況
2010年我國廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)新增投資情況
單位：億元
第八節(jié) 廢舊輪胎膠粉改性瀝青產(chǎn)業(yè)效益 研究
可以預(yù)計，將廢舊輪胎加工成橡膠粉在公路 行業(yè) 中使用，其應(yīng)用前景非常廣闊。在今后很長一段歷史時期將是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。這是因為：目前，我國正處在高速公路的快速發(fā)展期，而改善路面使用性能，延長路面使用壽命，節(jié)約建設(shè)投資，是我國公路 行業(yè) 所面臨的緊迫問題。由于我國幅員廣闊，氣候和自然環(huán)境十分復(fù)雜，加之超載運輸現(xiàn)象十分普遍，對公路路面，特別是瀝青混凝土面層提出了較高的技術(shù)要求，因此將廢舊輪胎橡膠粉用于公路建設(shè)，是解決當前面臨問題的有效途徑之一。
據(jù)測算，如投資10億元到廢舊輪胎膠粉改性瀝青項目，則可年產(chǎn)改性瀝青50萬噸，改性劑10萬噸，項目達產(chǎn)后年平均產(chǎn)值收入40億元人民幣,投資收益約為99%，投資回收期3年。由此 分析 ，舊輪胎膠粉改性瀝青項目有相當可觀的經(jīng)濟效益。
此外，將廢輪胎回收加工成膠粉制作改性瀝青，可治理黑色污染，清潔生態(tài)環(huán)境，保護人體健康，延長道路使用壽命，提高路用服務(wù)能力。舊輪胎膠粉改性瀝青項目實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后，對交通、能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，建筑等各 行業(yè) 也會產(chǎn)生巨大的社會效益。
第九節(jié) 廢舊輪胎膠粉改性瀝青市場結(jié)構(gòu) 研究
一、主要產(chǎn)品市場需求
廢舊輪胎膠粉改性瀝青中國已有一些省市如江西、湖北、廣州、北京等地，相繼鋪設(shè)了試驗路段。實踐證明，用膠粉改性的瀝青鋪設(shè)的公路，可以減少路面龜裂和軟化，路面不易結(jié)冰和打滑，提高了行駛安全性，還可以提高路面壽命，比一般的瀝青路面的使用壽命至少提高了一倍。1.63公里的路面可以消耗掉1萬條廢輪胎。同鋪設(shè)高速公路原理一樣，在飛機跑道材料中摻用硫化膠粉，可增加跑道彈性和地面磨擦性，提高夏天抗日曬、冬天抗冰凍的能力。從而使飛機的起落平穩(wěn)，安全可靠性提高，跑道縮短，機場使用壽命延長。
隨著我國廢舊輪胎膠粉改性瀝青發(fā)展的愈加完善和施工技術(shù)的提高，對廢舊輪胎膠粉改性瀝青的市場需求也逐年增加。2010年，天津城投集團高速公路投資建設(shè)發(fā)展公司日前在承建的津汕高速公路天津段過程中，創(chuàng)新使用舊橡膠輪胎膠粉改性瀝青施工工藝，整體提高了高速公路路面的使用壽命及耐寒、耐熱性，使路面更加平穩(wěn)、防滑，也使津汕高速公路項目成本節(jié)省至原來的六分之一。
使用改性的廢舊輪胎膠粉瀝青混凝土，因材料感溫性較低，具有良好的抗轍變形與抗低溫龜裂能力，進而可增加高速公路路面使用壽命，節(jié)省養(yǎng)路經(jīng)費，同時還能減少噪音、防濕滑，提高機動車車輛行駛的安全系數(shù)，降低了建設(shè)成本。采用舊橡膠輪胎作為膠粉來源，為津汕高速公路項目節(jié)約成本近500萬元。
二、主要品牌市場需求
目前，我國廢舊輪胎膠粉改性瀝青市場的主要品牌有湖北國創(chuàng)、天津海泰和陜西長大華礎(chǔ)。目前市場對湖北國創(chuàng)的產(chǎn)品需求較大；而天津海泰近幾年發(fā)展很快，大有迎頭趕上的態(tài)勢；對陜西長大華礎(chǔ)的產(chǎn)品需求較小。
三、需求市場分布
我國廢舊輪胎膠粉改性瀝青需求市場分布圖
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