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現(xiàn)代交通發(fā)展的趨勢是交通量不斷增加，車輛大型化、行駛渠道化，超載運(yùn)輸情況越來越嚴(yán)重。同時，我國的大部分地區(qū)夏季酷熱、冬季嚴(yán)寒，溫差變化很大，瀝青路面經(jīng)受著嚴(yán)竣的考驗。用普通瀝青砼鋪筑的路面已無法適應(yīng)當(dāng)今及今后交通運(yùn)輸發(fā)展的需要，許多路面通車不久即出現(xiàn)嚴(yán)重病害，甚至提前進(jìn)入大修期?？梢哉f普通瀝青已不能滿足現(xiàn)代交通流對其粘結(jié)力、高低溫穩(wěn)定性、抗老化及耐久性的要求。另外，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的瀝青砼路面不能很好解決路面防滑（粗糙度）和防滲水的統(tǒng)一問題，新建路面使用一段時間后就會變得十分光滑，如追求粗糙度，又會出現(xiàn)滲水，導(dǎo)致早期松散損壞。
為解決這些矛盾，各國都投入了大量資金和人力進(jìn)行瀝青改性的研究。自40年代起歐洲開始使用改性瀝青至今，已產(chǎn)生了各種改性瀝青。目前我國高等級路面所用的改性瀝青材料多采用進(jìn)口，這不但花費(fèi)了國家大量的外匯，而且大大增加了道路建設(shè)成本。尋求一種價格相對便宜，性能優(yōu)越又可以不依賴進(jìn)口的道路瀝青成了當(dāng)務(wù)之急。
膠粉改性瀝青具有其它改性瀝青無法比擬的優(yōu)越性
膠粉與瀝青共混得到改性瀝青，將其用于公路建設(shè)是最近10年間世界各國的重點發(fā)展方向。膠粉摻入到瀝青中，可提高瀝青的韌性，而且由于能夠吸收瀝青中的油蠟，減少了游離蠟含量，從而使瀝青對溫度的敏感性下降。用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面比普通瀝青路面更耐用，低噪音，少產(chǎn)生裂紋，耐候性更好，壽命長一倍，嚴(yán)寒天氣不易結(jié)冰。據(jù)了解，用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的公路，與普通路面相比，可延長使用壽命1-3倍，降低噪音50%-70%，提高路面的耐熱、耐寒性(80℃高溫不軟，-35℃低溫不裂)，增強(qiáng)防滑性進(jìn)而縮短剎車制動距離，提高了安全系數(shù)，特別適用于建造高速公路。
從經(jīng)濟(jì)效益觀點看，價格昂貴是瀝青改性劑的致命缺點。以ＳＢＳ計算，國產(chǎn)ＳＢＳ價格約在２萬元人民幣／噸，進(jìn)口ＳＢＳ價格更高。從資源消耗角度分析，ＳＢＳ是以石油為原料人工合成的熱塑性丁苯橡膠，１噸ＳＢＳ需要消耗約３噸石油。目前，我國道路瀝青年消耗量１２００萬噸，其中１０％為改性瀝青，需要ＳＢＳ約６～７萬噸，消耗石油約２０萬噸?！笆晃濉逼陂g，如果按照道路建設(shè)年增長速度為８％計算，我國道路建設(shè)所用ＳＢＳ將消耗石油約１２０萬噸。所以，改性瀝青的高成本一直是影響改性瀝青廣泛應(yīng)用的主要因素，就是在發(fā)達(dá)國家的公路建設(shè)中也是一筆巨大開銷。使用膠粉改性瀝青可大大降低道路建設(shè)成本。我國目前使用的進(jìn)口SBS改性瀝青，一噸要2萬多元；而利用廢輪胎生產(chǎn)的膠粉，一噸才3000多元。
我國及發(fā)達(dá)國家使用膠粉改性瀝青的現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國家很早就開始了膠粉改性瀝青的研究和利用。美國用膠粉改性瀝青鋪設(shè)高等級公路和城市道路至今已有30多年的歷史：美國黃石公園海拔3000米的公路以及加州的賽車場都鋪設(shè)了這種改性瀝青材料；美國總統(tǒng)克林頓上任后還在白宮內(nèi)外道路鋪設(shè)了膠粉改性瀝青，從而大大改善了白宮的辦公環(huán)境，減少噪音50％～60％左右。1997年，美國參眾兩院立法規(guī)定：凡國家投資或資助的道路建設(shè)必須采用膠粉改性瀝青，并且規(guī)定膠粉的使用量必須達(dá)到20％以上。美國聯(lián)邦各州也相繼通過法令推廣膠粉改性瀝青的應(yīng)用，目前美國鋪設(shè)的膠粉改性瀝青路面已達(dá)1．1萬公里。繼美國之后，英國、德國、法國、加拿大、韓國以及我國的臺灣省也相繼立法，開始大規(guī)模鋪設(shè)膠粉改性瀝青公路。
我國從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行膠粉改性瀝青的研究，也鋪設(shè)了試驗路段。但由于當(dāng)時粉碎技術(shù)不到位，只能生產(chǎn)粗顆粒膠粉，與瀝青的結(jié)合力差，所以試驗路段的效果并不好，并導(dǎo)致有關(guān)專家封殺了膠粉改性瀝青在道路中的應(yīng)用。
隨著我國膠粉加工技術(shù)的發(fā)展，特別是研制出了世界上少有的常溫法膠粉裝備以及膠粉改性瀝青裝備，優(yōu)質(zhì)膠粉改性瀝青的生產(chǎn)有了技術(shù)保證。從1994年起，我國先后在首都機(jī)場高速公路、廣佛高速公路、成渝高速公路和上海虹橋機(jī)場跑道等工程中應(yīng)用了引進(jìn)的膠粉改性瀝青專利技術(shù)，取得了較好的效果。2002年，交通部將膠粉改性瀝青的研發(fā)列入西部大開發(fā)項目，先后在廣東、山東、河北、四川、貴州等地鋪設(shè)了幾十條試驗路段。2003年，經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)，天津市公路局開始將膠粉改性瀝青試用于城市道路建設(shè)，先后鋪設(shè)了好幾條試驗路段。其中，天津市公路局最早于1998年鋪設(shè)的寧漢大橋試驗路段，至今還沒有維修過。2004年，北京和上海也分別鋪設(shè)了試驗路段，目前已進(jìn)入鑒定檢測階段。北京今年還計劃再鋪5至10千米的試驗路段，并開始制訂膠粉改性瀝青的地方標(biāo)準(zhǔn)。
對膠粉改性瀝青使用的展望
為什么膠粉改性瀝青受到發(fā)達(dá)國家的普遍青睞？在我國，它又有什么樣的發(fā)展前景？
除了經(jīng)濟(jì)效益的考慮之外，還有更重要的一點是：膠粉改性瀝青所使用的膠粉來源于廢舊輪胎。膠粉改性瀝青讓廢輪胎變廢為寶。
廢舊輪胎是污染環(huán)境的固體廢棄物中最難處理的品種之一，這些“黑色垃圾”無論采用堆放、填埋還是采用焚燒的方法處理都將帶來新的污染，不但污染環(huán)境、占用土地資源，而且容易滋生蚊蟲、傳播疾病。膠粉改性瀝青使廢舊輪胎成為了一種可再利用的、綠色環(huán)保的資源。
我國是世界上公路建設(shè)發(fā)展最快的國家，高速公路通車總里程已經(jīng)位居世界第二位，但我們公路的建設(shè)技術(shù)與道路質(zhì)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。近年來，我國每年修建公路需消耗多達(dá)200～300萬噸的瀝青，公路維護(hù)保養(yǎng)所消耗的瀝青還不包括在內(nèi)。因此每年都需要進(jìn)口大量昂貴的SBS改性瀝青。公路建設(shè)遭遇資金和資源瓶頸。
另一方面，我國已經(jīng)成為世界最大的橡膠消費(fèi)國和橡膠進(jìn)口國：2004年，我國的橡膠消費(fèi)量達(dá)到435萬噸，占世界總消費(fèi)量的22％；同年，我國的橡膠進(jìn)口量達(dá)到237．5萬噸，即50％以上的橡膠需要進(jìn)口。在我國消費(fèi)的橡膠中，有70％用于生產(chǎn)輪胎，所以專家們預(yù)測，當(dāng)我國的汽車擁有量達(dá)到美國的水平時，全世界的天然橡膠全部歸中國使用也不夠。與此同時，我國廢舊輪胎的產(chǎn)生量急劇增長。2004年，我國廢舊輪胎產(chǎn)生量達(dá)到1．12億條（約320萬噸）；預(yù)計到2010年，我國廢舊輪胎的產(chǎn)生量將達(dá)到2億多條（約520萬噸）。因此，充分回收利用廢舊輪胎，使其變廢為寶，彌補(bǔ)橡膠資源的短缺，這對我國來說有著十分重要的戰(zhàn)略意義。
在去年交通部公路科學(xué)研究所組織的全國廢輪胎膠粉、再生膠應(yīng)用技術(shù)研討會上，國家發(fā)改委、交通部、建設(shè)部和教育部等四部委聯(lián)手推動廢舊輪胎再利用。引起了業(yè)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注。在去年9月底由國家發(fā)改委主持召開的全國循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作會議上，廢舊輪胎的回收利用被提升到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的高度，并被列為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點發(fā)展領(lǐng)域。這表明，我國政府正高度重視膠粉使用領(lǐng)域，大力推進(jìn)廢舊輪胎的再利用。
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%(相對于瀝青用量)的橡膠粉，橋面經(jīng)受了四個夏季的超重交通考驗，基本保持完好，各項性能指標(biāo)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《廢舊橡膠粉用于筑路的技術(shù)研究》西部科研項目，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。試驗和應(yīng)用結(jié)果表明，由于橡膠粉本身的彈性性能，瀝青混合料中摻加橡膠粉后，混合料的彈性明顯增加，表現(xiàn)為回彈變形增大，模量減小；改善了瀝青混合料應(yīng)力擴(kuò)散和應(yīng)力吸收的效果，賦予橡膠粉瀝青混凝土良好的降噪效果，隨著車速的升高，降噪效果更加顯著。試驗路和實體工程應(yīng)用效果良好。
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(yùn)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(dāng)前面臨問題的有效途徑之一。
據(jù)統(tǒng)計，若在瀝青中摻入15％的膠粉，則每年可消耗膠粉30～40萬噸。其結(jié)果必然是既不用進(jìn)口昂貴的SBS改性瀝青，又疏通了膠粉的消費(fèi)渠道，使國內(nèi)自有資源得到充分的利用，扶持了膠粉生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了廢舊輪胎的回收利用。
綜上所述，膠粉改性瀝青作為一種新型改性瀝青，具有其它改性瀝青所無可比擬的優(yōu)越性。它經(jīng)濟(jì)實惠，綠色環(huán)保。是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的有益嘗試。中國政府高度重視膠粉使用的研究，大力推進(jìn)膠粉運(yùn)用于道路建設(shè)?？梢灶A(yù)計，膠粉改性瀝青在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，在包括我國在內(nèi)的世界各國，將會得到更加廣泛的重視及其推廣使用。