橡胶沥青制备及废胎胶粉沥青性能分析
废胎胶粉掺量对橡胶沥青及混合料性能的影响分析

( 苏州交通工程集 团有 限公司 , 江苏 苏州 2 5 0 ) 10 0
摘
要: 沥青中掺入废胎胶粉 可改善 沥青的各项性 能指标 . 并增 强沥青混合料的高温稳定性和低 温抗 裂性。 在基
质沥青 不变的条件下 , 低温延度和弹性恢 复增
性能指标见表 1 废胎胶粉选用某公司生产的 3 。 0目 胶粉 , 其性能指标见表 2 将废胎胶粉以不同掺量加 。 人到沥青 中, 10o条件下搅拌 6 r n 转速 40 在 9 C 0 i, a 0 转/i. mn 检验橡胶沥青的各项性能指标 , 试验结果详 见表 3
护环境 的作用 ; 另一方 面能节约沥青材料 , 替代价 格高昂的高分子改性剂作为沥青改性剂 , 从而使改
性沥青路面的生产及维修成本降低。同时在沥青 中 掺加废胎胶粉能够改善沥青 的软化点、针入度 、 弹 性、 低温延度 、 抗变形能力 。 增强沥青混合料 的高温 稳定性和低温抗裂性 , 具有很好 的社会效益和经济 效益。 废胎胶粉的掺量越大 ,其相应 的路用性能 越 好, 但橡胶沥青 的粘度也随之增大 , 施工和易性 下
1 概述
降。工程应用中废胎胶粉的掺量一般为基质沥青的
1%~ 3 内掺 ) , 5 2 %( 由于废 胎 胶粉 和 基 质沥 青 品质 的差 异 , 胎 胶 粉 的 掺 量也 应 不 尽 相 同 , 时会 有 废 有
我国是汽车生产和使用大 国。 由此产生的废 旧 轮胎已位居世界第 2 预计到 2 1 年废 旧轮胎将达 , 00 到2 亿多条。将废胎胶粉用 于铺设沥青路 面, 一方
面可 利用 大 量 废 橡胶 , 少 对 环 境 的 污 染 , 到 保 减 起
较大的差异。在实际工程应用中应根据技术要求 , 通过详细的试验确定废胎胶粉的掺量。本次试验 中 将废胎胶粉以不同的掺量加入到沥青 中, 对橡胶沥 青和橡胶沥青混合料的各项性能指标进行试验。
废轮胎胶粉改性沥青的性能测试与评价方法

废轮胎胶粉改性沥青的性能测试与评价方法引言:废轮胎胶粉改性沥青是一种新型的路面材料,其独特的组成以及改性工艺使其具有许多独特的性能和优势。
然而,为了评估废轮胎胶粉改性沥青的性能并确保其在实际应用中的可靠性和持久性,需要进行一系列的性能测试和评价。
本文将介绍废轮胎胶粉改性沥青的常见性能测试方法以及评价指标,并探讨其在路面工程中的应用前景。
一、物理性能测试1. 密度测试密度是衡量废轮胎胶粉改性沥青材料质量密度的重要指标,可通过测量单位体积的质量来计算。
常用的测试设备包括密度计和天平。
根据测试结果,可以评估改性沥青材料的密实性和均匀性,以及有效指导材料的应用。
2. 黏度测试黏度是衡量废轮胎胶粉改性沥青材料流动性的指标,通常使用旋转粘度计进行测试。
通过测量物料在一定剪切速率下的黏度,可以评估材料的流变性能。
黏度测试结果可指导改性沥青材料的生产过程和施工工艺选取,确保其在实际应用中具有良好的施工性能。
二、力学性能测试1. 弹性恢复率测试弹性恢复率是衡量废轮胎胶粉改性沥青材料弹性恢复能力的重要指标。
以驱动轮辙试验仪为例,通过压实试样并施加一定的应力,释放后测量试样的恢复程度。
这个测试方法可以评估改性沥青材料在长期交通负荷下的变形性能和恢复能力,从而确定材料的适用性。
2. 可塑性测试可塑性是指废轮胎胶粉改性沥青材料变形的能力,通常通过马歇尔试验进行测试。
通过施加一定试验压力和温度,评估材料的变形性能,如塑性指数、流动值等。
这些测试结果可用于优化材料的组成和生产工艺,以提高其适应性和耐久性。
三、热稳定性测试1. 熔点测试熔点是指废轮胎胶粉改性沥青材料从固态到液态转变的温度。
通常使用差热分析仪进行测试。
测试结果能够评估材料的热稳定性和耐高温性能,从而确定其在高温环境下的应用潜力。
2. 高低温循环试验高低温循环试验是一种模拟材料在实际使用过程中受到极端温度变化的测试方法。
通过将试样置于不同温度下,反复升降温并测量试样的性能变化,来评估改性沥青材料的热膨胀系数、抗疲劳性以及抗裂性等指标。
废轮胎胶粉改性沥青对路面抗滑性能的改善研究

废轮胎胶粉改性沥青对路面抗滑性能的改善研究随着交通运输的快速发展,对道路安全和车辆行驶性能的要求也越来越高。
而路面的抗滑性能对于车辆的行车安全和稳定性起着重要的作用。
因此,寻找一种能够提高路面抗滑性能的方法对于道路工程的发展具有重要意义。
本文将探讨废轮胎胶粉改性沥青在提升路面抗滑性能方面的研究。
1. 引言废轮胎胶粉是由废弃轮胎经过一系列加工工艺获得的一种能够替代矿物粉料的材料。
沥青作为路面材料的重要组成部分,其抗滑性能对于提高路面的稳定性和安全性具有重要意义。
因此,探究如何利用废弃的轮胎胶粉改性沥青来改善路面的抗滑性能显得尤为重要。
2. 废轮胎胶粉改性沥青的制备方法废轮胎胶粉改性沥青的制备可以采用热力法、溶剂法、机械力法等多种方法。
其中,机械力法是一种利用高能机械设备将废轮胎加工成细小颗粒的方法,然后将其与石油沥青进行混合。
这种方法不仅可以高效地利用废弃资源,还可以将废轮胎的弹性等特性转移到沥青中,从而提高路面的抗滑性能。
3. 废轮胎胶粉改性沥青对路面抗滑性能的影响废轮胎胶粉改性沥青对路面的抗滑性能有着显著的改善作用。
首先,废轮胎胶粉中所含的橡胶颗粒可以增加沥青的粘结性和柔性,从而提高路面的抗滑性能。
其次,废轮胎胶粉中的纤维素和填充剂能够增加沥青的粘度和黏着力,使其更好地附着在路面上,提高路面的抗滑性能。
此外,废轮胎胶粉改性沥青还能够有效减少路面的噪音和振动,提升车辆行驶的舒适性和安全性。
4. 废轮胎胶粉改性沥青在路面工程中的应用废轮胎胶粉改性沥青在路面工程中具有广泛的应用前景。
一方面,利用废轮胎胶粉可以降低道路施工的成本,有效节约资源。
另一方面,废轮胎胶粉改性沥青在提高路面抗滑性能的同时,还能够减少路面的冰雪抗滑剂使用量,实现节能环保的目标。
因此,在今后的路面工程中,废轮胎胶粉改性沥青有望成为一种重要的路面材料。
5. 废轮胎胶粉改性沥青的挑战和未来展望废轮胎胶粉改性沥青虽然在提高路面抗滑性能方面具有诸多优势,但也面临一些挑战。
废旧橡胶粉改性沥青的性能分析

,
2 橡胶粉 ( 废 旧轮 胎 ) 改 性 沥 青 的性 能分 析
上) 与基质沥青充分熔胀反应得到的改性沥青胶结材料 橡胶粉不 发生裂解 . 吸收 基质沥青 中轻 质组 分 . 一 方面直接改善 基质沥青 , 另一方 面达到橡胶与沥青充分复合的效果 橡胶粉改性 沥 青 中橡胶粉 的含量在 1 8 %以上 , 熔胀后 . 橡胶颗粒 的体 积比重在 3 0 % 4 0 % 左右 。橡胶粉和沥青的化学成分不完全相同, 且都具有较强 的惰 性, 橡胶粉与沥青拌合主要是熔胀反应, 它既不仅仅是简单 的物理填 充, 也 不完全会发 生化学反应 。 而是处 于两 者共存 的一 种状态 。 其产物 是橡胶粉和沥青 的共混体系. 对沥青 的物 理性 能和化学性能都有所改 善。 橡胶粉改性沥 青的加工 质量是影响橡胶 粉改性沥青 路面和橡胶 粉改性沥青应力吸收层工程质量的重要因素 . 必须建立起有效的质量 保证体 系。橡胶粉改性沥青生产工艺必须具备三个核心环节 : 首先是 把基质 沥青通 过快速升温系统升 温到 1 8 0  ̄ C( 2 0秒钟 内从 1 6 0 ' : C ' 提升
S c i e nc e& T e c h no l o g y Vi s i o n
科 技 视 界
科技・ 黼 ・ 争I 毫
废 旧橡胶粉改性沥青的性能分析
李 超 石 颖 ( 中机 中联工 程有 限公 司 , 中国 重庆 4 0 0 0 3 9 )
【 摘 要】 随着社会 经济的 日 益增 长, 世界各地每年都有数量惊人的橡胶轮胎 需要报废 , 如何处理这些废弃轮胎 , 已经成为各 国十分关注的 问
1 废 旧 橡胶 粉 改 性 沥 青 的 基本 原 理
无论是天然橡胶或合成橡胶都是高分子聚合物 . 具有较强的弹性 和韧性 , 其分子结 构一般为线型 、 支 链型或交链 型 , 能溶于 汽油 、 煤油 等有机溶剂中 。 在 制造橡 胶制品如轮胎 、 鞋底等即在原生胶 中加 入硫磺 和其 它促进剂 . 使 橡胶分 子产生 大量交联 . 形成三维空 间网状 结构 , 这样橡 胶的强度 、 韧性、 弹 性及耐磨性能都将得到显著增强 废旧橡胶粉加人沥青后 . 在高温及 机械力 的作用 下 . 沥青 中轻质 油分进入橡胶分 子内 . 加上煤 焦油软化 作用 . 使橡胶颗粒逐渐软化 , 网状结构逐渐被撑开 . 部分交联点及分子
废轮胎胶粉改性沥青的尺寸效应研究

废轮胎胶粉改性沥青的尺寸效应研究背景介绍:近年来,废轮胎的处理一直是环保领域的重要研究课题之一。
废轮胎胶粉具有很高的弹性、韧性和耐磨性,因此被广泛应用于改性沥青材料中,以提高沥青路面的性能。
然而,废轮胎胶粉的颗粒尺寸对改性沥青性能的影响仍然存在很多争议。
因此,本文旨在研究废轮胎胶粉的尺寸效应对改性沥青的影响。
1. 废轮胎胶粉的尺寸效应对改性沥青性能的影响改性沥青是指通过添加废轮胎胶粉等添加剂,改善沥青的性能,提高路面抗裂、耐久性和抗老化能力。
废轮胎胶粉的尺寸对改性沥青的性能影响具有重要意义。
1.1 形貌与颗粒表面积废轮胎胶粉颗粒的形状和表面积会影响其与沥青胶结的程度。
通过研究发现,颗粒形状较规则、表面积较大的废轮胎胶粉对改性沥青的胶结性能更好。
颗粒形状越规则,表面积越大,与沥青的接触面积就越大,利于胶粉与沥青的相互作用,提高改性沥青的性能。
1.2 颗粒尺寸分布废轮胎胶粉的颗粒尺寸分布对改性沥青的黏度和力学性能有重要影响。
研究表明,当废轮胎胶粉的颗粒尺寸较为均匀时,改性沥青的黏度较低,且具有较好的弹性和韧性。
而颗粒尺寸波动较大的废轮胎胶粉则容易导致改性沥青的性能发生不均匀性。
1.3 加入量与尺寸效应废轮胎胶粉的加入量对改性沥青的性能也存在尺寸效应。
合适的加入量能够提高改性沥青的性能,但如果加入量过大,尤其是对较大颗粒的废轮胎胶粉,可能会导致改性沥青的黏度过高、易开裂等问题。
因此,在实际应用中,需要针对不同尺寸的废轮胎胶粉确定合适的加入量,以充分发挥其改性效果。
2. 废轮胎胶粉尺寸效应的研究方法2.1 颗粒分组方法研究废轮胎胶粉的尺寸效应通常需要将胶粉进行分组处理。
常用的方法包括筛分、显微镜观察、颗粒计数仪等。
通过将不同尺寸组的废轮胎胶粉与沥青进行混合,并进行性能测试,可以研究不同尺寸组的胶粉对改性沥青性能的影响。
2.2 性能测试方法研究废轮胎胶粉尺寸效应的性能测试方法包括黏度测试、弹性模量测试、拉伸测试、动态剪切测试等。
废胎胶粉的技术性能分析与研究

废胎胶粉的技术性能分析与研究摘要:废胎胶粉、橡胶沥青作为新型路面材料,用于沥青路面可改善路面使用功能,延长道路使用寿命,减轻废旧轮胎带来的环境压力,符合我国当前建设资源节约型、环境友好型社会的政策。
但是,橡胶沥青既是比较传统的技术,同时也是新材料、新技术,国外比较认可并较大规模使用也是近十多年的事情,我国尚处在推广使用阶段,而且国外大多使用多空隙的橡胶沥青混凝土作为抗滑表层,而浙江省乃至全国目前沥青路面表面层仍然以密实性混合料为主。
本文通过对不同分类废胎胶粉的结构组成,路用废胎胶粉物理及化学指标的分析,为橡胶沥青混合料的广泛应用提供部分依据。
关键词:废胎胶粉;结构组成;指标;性能分析Abstract: scrap tire rubber powder, rubber asphalt as a new pavement material, used in asphalt pavement can improve road use function, prolong the service life of road, reduce scrap tire pressure to the environment, accord with the current construction of resource saving and environment friendly society policy. But, rubber asphalt is a more traditional techniques, as well as new materials, new technology, more recognition abroad and large-scale use is nearly 10 years, our country is still in the phase of promote the use, and mostly used overseas lacunose as anti-sliding rubber asphalt concrete surface layer, the zhejiang province and even the whole country at present asphalt pavement surface layer still is given priority to with the density of mixture.This article through to the structure of the different classification of the waste tire rubber powder, road waste tire rubber powder the analysis of the physical and chemical indicators for rubber asphalt mixture is widely used to provide some basis.Key words: the waste tire rubber powder; Structural components; Indicator; Performance analysis一.前言路用废胎胶粉专指用于修筑沥青路面的废胎胶粉,选用常温研磨粉碎的轮胎胶粉,且宜选择斜交胎胶粉或天然橡胶含量较高的胶粉,并能满足相应物理化学指标。
废轮胎胶粉改性沥青在城市道路中的应用效果评价

废轮胎胶粉改性沥青在城市道路中的应用效果评价引言:城市道路作为连接各个城市与地区的重要交通网,其安全性、舒适性和耐久性对城市交通发展起着至关重要的作用。
然而,随着车辆数量的不断增加和日益殷切的需求,城市道路的交通压力也不断增大,给道路的建造和维护带来了巨大挑战。
因此,为了提高城市道路的耐久性和减少维护成本,废轮胎胶粉改性沥青作为一种新型的道路材料开始在城市道路中得到广泛应用。
1. 废轮胎胶粉改性沥青的特点废轮胎胶粉改性沥青是通过将废弃轮胎粉碎成粉末状,然后与沥青进行混合改性而成的一种道路材料。
相比传统的沥青,废轮胎胶粉改性沥青具有以下显著特点:1.1 环保性废轮胎胶粉改性沥青的制备过程中,利用了废弃轮胎资源,减少了对自然资源的使用。
同时,由于将废轮胎粉末与沥青混合,可以有效降低废轮胎的堆积和处理难题,减少对环境的污染。
1.2 耐久性废轮胎胶粉改性沥青在道路上的使用寿命长于传统沥青。
其特殊结构使得道路在大负荷下仍然能保持高强度和稳定性,减少了路面龟裂和水损失的可能。
1.3 抗老化性能废轮胎胶粉改性沥青经过改性后,具有更好的抗老化性能。
在高温和紫外线等外界条件下,废轮胎胶粉改性沥青不易变硬、龟裂和剥落,大大延长了道路的使用寿命。
1.4 吸湿性废轮胎胶粉改性沥青具有良好的吸湿性能。
它可以减少雨水对道路的侵蚀,提高道路的抗滑能力,减少交通事故的发生。
2. 废轮胎胶粉改性沥青在城市道路中的应用效果2.1 提高道路的承载能力废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青相比,具有较高的强度和韧性,可以有效提高道路的承载能力。
这一特点使得废轮胎胶粉改性沥青在高速公路等承载大量车流的道路上具有独特的优势。
2.2 减少噪音污染由于废轮胎胶粉改性沥青在道路表面形成一种弹性层,具有较好的减震效果,可以有效降低车辆行驶时产生的噪音。
这为城市居民提供了更加安静、舒适的生活环境。
2.3 提高道路的耐久性废轮胎胶粉改性沥青具有优异的抗老化性能,相较于传统沥青,在道路使用寿命上更具优势。
废旧轮胎胶粉改性沥青的性能分析及优化

废旧轮胎胶粉改性沥青的性能分析及优化近年来,环境污染和资源回收利用成为全球各国共同关注的问题。
废旧轮胎的处理一直是环境保护领域的热门话题之一。
废旧轮胎胶粉是一种重要的资源,它可以应用于多个领域,其中之一就是改性沥青的生产。
本文将对废旧轮胎胶粉改性沥青的性能进行分析,并提出一些优化建议。
首先,我们需要了解废旧轮胎胶粉的性质和结构。
轮胎胶粉主要由橡胶和碳黑组成,其中橡胶具有弹性和黏性等特点,碳黑则负责增加轮胎的抗磨性能。
这些特性使得废旧轮胎胶粉可以被应用于改性沥青的生产中。
改性沥青是指将废旧轮胎胶粉与传统沥青进行混合,从而提升沥青的性能。
废旧轮胎胶粉改性沥青具有以下几种优势。
首先,废旧轮胎胶粉可以增加沥青的黏度,提高道路面层的承载能力。
轮胎胶粉的添加可以增加沥青的粘着能力和弹性模量,提高路面的抗变形和承载能力。
这对于交通工程来说非常重要,可以有效地延长道路的使用寿命。
其次,废旧轮胎胶粉改性沥青具有较好的耐老化性能。
轮胎胶粉中含有丰富的橡胶成分,橡胶具有一定程度上的耐候性和耐老化性能。
因此,废旧轮胎胶粉改性沥青在路面使用过程中可以减少沥青老化,提高路面的使用寿命。
另外,废旧轮胎胶粉改性沥青还可以提高路面的抗水性能。
由于轮胎胶粉中橡胶的存在,改性沥青可以在一定程度上防止水分渗透。
这对于降低道路因雨水侵蚀而导致的损害具有积极的意义。
同时,改性沥青对于提高道路的抗冰、抗滑和抗膨胀性能也有一定的改善作用。
除了以上优势之外,废旧轮胎胶粉改性沥青还可以实现废轮胎资源的有效利用,减少环境污染。
废旧轮胎的处理一直是一个世界性难题,废旧轮胎胶粉的利用可以减少占地和焚烧等处理方式带来的污染问题,同时还可以实现资源的循环利用。
然而,废旧轮胎胶粉改性沥青在实际应用中还存在一些问题和挑战。
一方面,轮胎胶粉的添加量需要控制在合适的范围内,过高的添加量会导致改性沥青黏度过高,影响混凝土砼的成型性能。
另一方面,沥青的品质和性能也对改性效果有着重要的影响。
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橡胶沥青制备及废胎胶粉沥青性能分析摘要:橡胶沥青可应用于沥青洒布、沥青混凝土、裂缝填缝料或其他的路面结构功能层次。
本文主要研究橡胶沥青制备工艺,废胎胶粉对沥青性能的影响,橡胶沥青性能的影响因素等。
关键词:橡胶沥青;费泰胶粉沥青Abstract: the rubber asphalt can be applied to the asphalt distributor, asphalt concrete crack filler or other functional layers of the pavement structure. In this paper, rubber asphalt preparation process, the impact of waste tire crumb rubber asphalt performance, rubber asphalt performance factors.Key words: rubber asphalt; fee Thailand crumb rubber asphalt一.前言随着汽车工业的飞速发展,大量的废旧轮胎形成“黑色污染”正在威胁着人类的生存环境。
无害化、资源化利用这些废旧轮胎,消除“黑色污染”已经刻不容缓,这必将对我国经济的可持续发展,缓解环境压力和橡胶资源匮乏带来的压力起到积极作用。
废胎胶粉来源于废轮胎,主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶。
我国《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》对橡胶沥青做出如下的定义:指废胎胶粉与基质沥青(有的添加一定比例的添加剂)按一定比例拌和而成的满足相关技术指标要求的产物,其中废胎胶粉的掺量不小于基质沥青的15%(内掺)或基质沥青的17.6%(外掺)[1],又称为沥青橡胶。
橡胶沥青可应用于沥青洒布、沥青混凝土、裂缝填缝料或其他的路面结构功能层次。
本文主要研究橡胶沥青制备工艺,废胎胶粉对沥青性能的影响,橡胶沥青性能的影响因素等。
二.橡胶沥青制备工艺1.工艺原理橡胶沥青制备加工与一般的改性沥青制备加工既有相似之处,也有明显的不同[2]。
两种沥青都要有专门的生产加工设备,在生产加工过程中都需要一定的反应过程和时间,都需要专门的存储设备。
但由于废胎胶粉与沥青混炼溶胀反应的特殊性,对加工温度、方法和反应时间尤需强调。
沥青与废胎胶粉在高温下混炼成橡胶沥青,沥青与废胎胶粉产生物理作用和化学反应,废胎胶粉溶胀,但废胎胶粉不会完全溶解在沥青中,经过较长时间反应后,90%以上的废胎胶粉仍然在沥青中稳定存在。
废胎胶粉和沥青混合成为分散相共混结构,沥青为分散介质,胶粉为分散相,形成了相互交错或废胎胶粉和沥青连续的三维空间结构,使得橡胶沥青同时具有沥青介质的部分性能和废胎胶粉的部分性能。
2.制备工艺橡胶沥青是通过专门的工艺设备生产制备出来的,其生产制备工艺过程随工艺条件、生产规模和设计思想的不同而有所差异,但是生产制备过程的基本原理是相同的,一般的生产制备工艺流程图如图2.1所示。
将计量的热基质沥青与按比例计量的废胎胶粉先后加入到混合罐内,然后加入添加剂等,热基质沥青、废胎胶粉、添加剂在混合罐内混和溶胀,保持预定的高温状态,同时进行搅拌和剪切。
当橡胶沥青反应到一定时间后打入成品存储发育罐内,橡胶沥青在发育罐内将继续搅拌和保温,等待使用。
图2.1 橡胶沥青制备工艺流程图橡胶沥青的一般工艺工艺流程包括原材料的准备、沥青和废胎胶粉的预混合以及沥青反应三个过程。
其生产过程如图2.2所示,加工工艺为:首先将废胎胶粉与沥青(有些还掺加一定比例的添加剂)在一定温度条件下进行混合,其中基质沥青和废胎胶粉是橡胶沥青加工的两种基本成分,而扩展油和聚合物则为辅助材料,在实际工程中可根据废胎胶粉的技术性能和橡胶沥青的技术要求选择添加。
废胎胶粉和沥青在混合罐中通过高速剪切或搅拌方式经过短时间的初步预混(时间一般为l~2min),然后将混合物输送到反应罐中,在规定的时间和温度条件下进行反应,其间要不断监测橡胶沥青的品质(主要是黏度指标),当反应结束后,检验橡胶沥青是否满足有关技术要求,如果合格则可用于生产或施工,否则需要重新调整橡胶沥青的配比,进行进一步加工。
图2.2橡胶沥青生产过程图三.废胎胶粉对沥青性能的影响橡胶沥青不但具有沥青的部分性质,而且具有橡胶的部分特性。
本节通过大量的试验资料分析,说明橡胶沥青的高温性和低温性性能、抗老化性能以及弹性恢复等性能。
1.橡胶沥青的高温性能交通部公路科学研究院采用中海90号重交沥青,子午胎和斜交胎常温研磨法粉碎得到的废胎胶粉,废胎胶粉目数分别为40目、80目、120目,掺量分别为5%、10%、20%(外掺),使用高速剪切机拌合,制备成18种不同目数和掺量的橡胶沥青,以研究橡胶沥青的各种性能特性以及废胎胶粉对沥青性能的影响因素。
1、针入度针入度试验作为一种剪切蠕变试验,其物理意义为表观粘度,它反映了沥在荷载作用下的变形能力。
表3.1为交通部公路科学研究院用中海90号重交沥青加工制备而成的18种不同胶源种类、不同目数、不同掺量的橡胶沥青,分别在15℃、25℃、30℃时针入度的试验结果。
表3.1 两种胶源废胎胶粉橡胶沥青针入度试验结果(0.1mm)从表中试验结果可以看出,废胎胶粉掺入到沥青中后,沥青的针入度存在不同程度的变化。
当胶粉掺量比较少时,与基质沥青相比大多数是明显变硬的,也有比基质沥青更软的,这与胶粉的种类、掺量有较大的关系。
当胶粉掺量较高时,橡胶沥青都存在着随胶粉剂量的增加,沥青逐渐由硬变软的现象,可能是由于胶粉吸收沥青中的轻质组分,溶胀后均匀分布在基质沥青中,使得沥青变软[3]。
2、软化点很多国家都采用软化点来评价改性沥青的高温稳定性。
我国现行规范试验法是采用环球软化点法。
表3.2为交通部公路科学研究院用中海90号重交沥青加工制备而成的18种不同胶源种类、不同目数、不同掺量的橡胶沥青,分别在15℃、25℃、30℃时软化点的试验结果。
表3.2 两类废胎胶粉橡胶沥青软化点试验结果从表中试验结果可以看出,随着废胎胶粉掺量的增加,沥青软化点逐步升高,提高幅度一般在2~8℃之间。
但是,随废胎胶粉掺量的变化,软化点变化并不明显,有时还会出现增加废胎胶粉的掺量,软化点反而会下降的现象,这可能说明现行的软化点试验方法并不太适合于橡胶沥青。
3、黏度黏度是沥青材料重要的技术指标,黏度大的沥青在荷载作用下产生较小的剪切应变,弹性恢复性能好,与沥青混合料的动稳定度有很好的相关关系。
表3.3为交通部公路科学研究院用中海90号重交沥青加工制备而成的18种不同胶源种类、不同目数、不同掺量的橡胶沥青,分别在15℃、25℃、30℃时采用毛细管法测得的运动黏度的试验结果。
表3.3 两类废胎胶粉橡胶沥青黏度试验结果从试验结果可以看出,废胎胶粉掺入到沥青中之后,沥青的黏度有明显的提高,而且随废胎胶粉掺量的增加,橡胶沥青的运动黏度表现出比较良好规律性。
对于两种不同胶源废胎胶粉,三个不同目数的橡胶沥青,随着废胎胶粉掺量的增加,黏度呈指数变化[3]。
2.橡胶沥青的低温性能沥青混合料在低温状况下保持足够的韧性是防止路面开裂的根本措旋。
在沥青低温评价指标中,低温延度可以反映沥青在低温下的柔韧性和抗裂性,是最为常用的低温指标之一。
本文研究主要采用5℃和15℃两种温度条件下的延度值作为评价低温性的一个指标。
表3.4是AH-70#道路石油沥青和掺入10%、15%、20%废胎胶粉制成不同掺量橡胶沥青分别在5℃和15℃的延度试验结果。
表3.4AH-70#道路石油沥青和不同废胎胶粉含量的橡胶沥青延度试验结果从试验结果可以看出,加入橡胶粉后,延度急剧下降,而随掺量变化的影响较小。
从整体来看,随着橡胶粉掺量的提高,橡胶粉改性沥青的低温延度降低。
但是这并不能说明橡胶粉改性沥青低温性能很差,甚至不如原基质沥青。
这是因为延度实际是一个偏离使用状态的纯经验性指标,测试的是材料在经受超大变形的能力。
另一方面,低温延度对设备的稳定性有较高的要求,数据的变异性较大。
本次试验中的多组橡胶粉改性沥青试样的数据产生离散,甚至自我矛盾,可以把原因主要归结于试样本身差异的不确定性。
由于橡胶粉颗粒相对于沥青分子仍然十分巨大,当进行延度试验到一定阶段时,橡胶粉颗粒的粒径以及分布情况成为影响延度试验的最大因素,所以可以认为低温延度这一经验性指标并不适合于评价橡胶粉改性沥青的低温性能。
3.橡胶沥青的抗老化性能沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的最主要因素。
受沥青老化的制约,沥青混合料的物理力学性能随时间推移逐年降低直至满足不了交通荷载的要求。
而沥青的老化也是沥青路面发生早期破坏的一个致命因素,其现象均可分为短期老化和长期老化两个阶段。
为了合理选择沥青或采取相应的抗老化措施,在室内需要有一些方法模拟沥青的老化过程,本文研究采用了薄膜加热试验(TFOT)后的质量损失、25℃残留针入度比和残留延度比这三个指标。
残留延度能简洁明了地反映沥青老化后变硬的特性。
表3.5是AH-70#道路石油沥青和掺入10%、15%、20%废胎胶粉制成不同掺量橡胶沥青试验结果:表3.5AH-70#道路石油沥青和不同废胎胶粉含量的橡胶沥青质量损失试验结果可以看到相对于原基质沥青,橡胶沥青的质量损失要小一点,这应该是由于橡胶粉颗粒不含轻质易挥发组分,减少了质量损失量。
表3.6是AH-70#道路石油沥青和不同废胎胶粉含量的橡胶沥青薄膜老化试验后针入度试验的结果:表3.6AH-70#道路石油沥青和不同废胎胶粉含量的橡胶沥青残留针入度比从整体来看,橡胶粉改性沥青的残留针入度比相对原基质沥青提高了25%左右,可以说明耐老化性能有了一定的提高。
另一方面,仍然有部分数据出现离散,考虑因素同样可能是由于橡胶粉改性沥青的不均匀性造成。
同样进行了残留延度的试验,由于低温下的延度试验不确定因素较大,所以主要进行了15℃的残留延度试验,表3.7是不同废胎胶粉含量的橡胶沥青薄膜老化试验后15℃延度试验的结果。
表3.7 不同废胎胶粉含量的橡胶沥青15℃残留延度比试验结果再一次表明延度指标不适合用来评价橡胶粉改性沥青的柔韧性或者低温抗裂性能,因为在试验中,橡胶粉改性沥青发生了离析,即密度相对较大的橡胶粉颗粒积聚沉淀。
4.橡胶沥青的弹性恢复性能废胎胶粉本身具有良好的弹性,可以大大缓解汽车荷载对路面的冲击作用,因而可以改善路面结构的受力状态、延长路面使用寿命,同时还可以降低路面行车噪声。
弹性恢复指标已经作为评价橡胶沥青性能的主要指标之一。
表3.8为交通部公路科学研究院用中海90号重交沥青加工制备而成的18种不同胶源种类、不同目数、不同掺量的橡胶沥青弹性恢复试验结果。
表3.8 两种胶源废胎胶粉橡胶沥青的弹性恢复试验结果从表中试验结果可以看出,橡胶沥青的弹性恢复性能随着废胎胶粉的掺量的增加而显著提高。