文献综述
- 前言
随着汽车的普及，废旧轮胎引发的环境问题几乎困扰着所有汽车大国。中国是世界上最大的橡胶消费国，也是最大的废旧橡胶生产国之一，我国废旧轮胎数量也在逐年暴涨。据推算[[1]]，到2020年，我国废旧橡胶产量将达950万吨。发展废旧橡胶循环利用不仅有利于实现社会和经济的良性循环，同时也有助于促进经济可持续发展。
热拌沥青混合料因其优良的路用性能自面世以来一直是使用最广泛的道路建筑材料。普通热拌沥青混合料主要由矿质集料、沥青、矿粉组成，有的还加入聚合物或木质素纤维，其性能取决于各组成部分各自性能及相互间的作用。为使热拌沥青混合料满足不同使用需求，获得良好的使用效果，在工程实际中多使用性能优于普通沥青的改性沥青。其中，以SBS（Styrene-Butadiene-Styrene）作为改性剂的SBS改性沥青以其良好的耐高温和抗低温性能、较好的抗车辙性能以及优越的耐疲劳性能，在我国城市主干道和高等级公路中得到广泛使用[[2]]。而将废旧橡胶磨成胶粉用于沥青改性，对于改善沥青的高、低温性能，提高沥青路面的抗疲劳性能等均有显著效果[[3]]。此外，已有研究表明[[4]]将废橡胶粉与SBS复合改性沥青技术可同时发挥橡胶粉和SBS改性剂各自的改性优势，能够显著提高沥青混合料的高、低温路用性能、抗疲劳性能及耐久性能，是有效解决季冻地区沥青路面早期病害的重要途径。
由此可见，将废胶粉用于沥青改性，既能改善普通沥青性能，提高沥青路面使用寿命，还可以回收利用废旧橡胶，减少固体废物对环境的污染，具有非常重要的现实意义和广阔的应用前景。
2. 国内外研究进展
沥青路面以其行驶舒适和便于养护维修在我国高速路面里程中占据主导地位。然而，随着全球变暖和交通荷载的日益繁重，沥青路面各类病害不仅显著增加，且早期病害愈加突出，导致路面养护和维修费用持续增加。研究证实[[5]]，使用废旧橡胶粉与SBS复合改性沥青，有助于提高沥青路面的使用性能、预防沥青路面早期病害、延长沥青路面的使用寿命，同时提供舒适的驾乘体验。
2.1 橡胶粉/SBS复合改性沥青在国外的研究与发展
国际上最早的橡胶改性沥青的文献见于1843年的英国专利[[6]]。“现代意义上的橡胶沥青混合料首先出现在20世纪40年代的美国。美国橡胶回收公司在20世纪40年代首先采用干法生产工艺生产橡胶粉沥青混合料。胶粉改性沥青在公路建设中的应用始于20世纪60年代，在美国进行了铺路试验。进入20世纪70年代后至20世纪末，美国、瑞典、加拿大、比利时、法国、南非、奥地利、澳大利亚和印度等国都对橡胶改性沥青进行了广泛的应用研究和铺路试验。”
目前，美国废旧轮胎的回用率居世界之首，高达80 %以上。南非的废旧轮胎橡胶粉在公路行业中的应用也非常成功，约有60 %以上道路使用了橡胶改性沥青。俄罗斯伏尔加格勒交通部门采用橡胶粉改性沥青铺设路面，用来防止路面结冰造成的车轮打滑，降低交通事故率[[7]]。
Billiter[[8]]等对橡胶粉改性沥青研究发现，在263℃高温、剪切速率4 000 r/min下加工橡胶粉改性沥青可以有效提高橡胶的溶解度，从而增加沥青的粘弹性和可塑性。但由于S-S键的热稳定性比C-C键差，因此认为此类改性沥青存在很大的脱硫潜力。Memon[[9]]等研究了高温和高剪切加工处理对其脱硫和降解的影响，得出在加热和加速搅拌下可达到更好的降解和脱硫效果。Goliaszewski[[10]]等研究废胶粉改性沥青的贮存稳定性，发现沥青中加入马来酸亚胺能提高橡胶粉在沥青中的分散程度，能够改善其贮存稳定性。
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