胶粉改性沥青性能及工程应用研究_李青

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煤液化残渣与胶粉复合改性沥青的制备与性能研究

煤液化残渣与胶粉复合改性沥青的制备与性能研究

煤液化残渣与胶粉复合改性沥青的制备与性能研究煤液化残渣与胶粉复合改性沥青的制备与性能研究Preparation and Performance Study of Compound Modif i ed Asphalt with Coal Liquefaction Residue and Crumb Rubber 冯雷,赵鹏,秦杨晓长安大学材料科学与工程学院,陕西西安 7100610 引言中国城市道路以沥青路面为主,然而由于沥青路面的各种病害,使其在建成不久后就被损坏[1]。

因此,改善沥青性能,从而延长沥青路面的使用寿命,就成为道路工作者必须要完成的重大课题。

另一方面,随着经济的增长,对各种自然资源的消耗越来越多,所以在解决现有路面问题的同时还必须要考虑国内的能源结构,做到环保、节约和可持续发展。

近些年,中国工业不断发展,各种废弃物越来越多,造成了一定的环境污染,如“黑色垃圾”废旧橡胶和煤直接液化残渣(DCLR)等。

中国的能源特点是煤炭富足、油气贫乏[2],因此要完善煤炭资源的开发和利用,研究煤炭制备油气技术。

煤直接液化技术可以生产汽油、柴油、液化石油气以及芳香烃等工业产品,但是会有20%~30%的副产品DCLR[3],对DCLR的利用程度直接影响煤液化技术的转化效率以及经济性,所以这种副产品备受研究者的关注。

同时,国内汽车产业发展迅速,汽车保有量逐年增加,每年的废弃轮胎以20%的速度快速增长[4],由此产生大量“黑色垃圾”,严重影响生态环境。

据有关部门测算,目前废旧轮胎超过2亿条,总量约520万t。

因此,从资源再利用和环境保护的角度出发,十分有必要对废旧橡胶和DCLR进行高附加值转化利用[5]。

中国正在大力发展基础设施建设,城市快速干道和高速公路也在大量修建,将废旧轮胎和煤液化残渣应用于道路建设不仅可以大量消耗这些固体废弃物,解决环境污染问题,而且有助于改善沥青路面的路用性能,节约建造成本。

目前,将废旧轮胎磨细成橡胶粉应用于道路工程建设得到了业内人士的广泛关注,国内采用废旧胶粉单独改性沥青[6]和煤液化残渣单独改性沥青[7-9]这2种改性材料,对于沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性等均起到一定的改善作用。

中海油36—1胶粉改性沥青的研究

中海油36—1胶粉改性沥青的研究

摘要 :用废胶粉 、S S等对 中海 3 H~7 B 6—1A 0重交道路沥青进行 改性 ,并考察 了胶 粉、 SS B 、稳定剂 以及工艺参数对改性 沥青 质量 的影响 。结果表 明:使 用一 定 比例 的胶 粉、S S B 和稳 定剂 ,在适 宜的条件 下,可以生产 出符合对应胶粉 改性 沥青标准的道路 沥青 。 关键词 :中海 3 6—1 胶粉 S S 改性沥青 B 稳定荆
稳定性 、耐疲劳性能、抗老化性能,开发沥青新 材料对我国高速公路发展具有很重要的作用。改 性沥青虽然性能好 ,但其高成本、高价格 ,如果 整个路面使用改性沥青,路面建造成本将大幅上 升;而 A H一 0 H一 0重交沥青路 面性能达 7 、A 9 不到特殊抗重载要求 ,橡胶改眭沥青以其抗载能
胶 粉 颗 粒 规 格 有 2 目、4 目、6 目 、8 O O 0 O
目等 ,由于不 同规 格 的胶 粉粒度 不 同 ,价 位 相差 较大 ,4 0目的 胶 粉 颗 粒 约 为 06 m,经 过 与 . 3m 高温沥青 的熔 融 ,基 本可 以达 到要 求 ;而 2 目 0
胶粉颗粒较粗 ,影 响溶胀效果 ;6 0目胶 粉虽然 颗粒较细 ,但价格高 ;因此采用 4 目的胶 粉。 0
料沥青 的性 质分析结果 见表 1 。从表 1 以看 可 出,中海 3 —1 6 重交道路沥青是良好的筑路粘结
材料 。
表 1 原料沥青的性质
项 目 针入度/ ( O m 1 m) 中海 3 6—1重交道路沥青 A 7 H一 0
展的需要 ,提高沥青路面的使用性能 ,解决沥青
路面 的高温抗 车 辙性 、低 温抗开裂 性 、路 面 的水
那样允许考虑荷载间隙时间;
c )耐 气 候性 优异 :轮胎 不 是 固定设 施 ,材 料设 计时 必须考 虑道路 的各种极 端气 候条件 。

废轮胎胶粉改性沥青在高速公路工程中的应用

废轮胎胶粉改性沥青在高速公路工程中的应用

原 材 料
() 粉改 性沥青 。对津 汕 高速 公 路所采 用 的胶 粉 1胶 改性 沥 青 进行 了基 于针 入 度 分级 体 系 、 H P性 能分 级 SR 体 系和 粘度 分级 体系 的研 究 , 技术性 能结 果见表 2 其 。
表 2 胶 粉 改 性 沥 青 性能
试验项 目 针 入 度 指 数 延 度 ( m m n 5℃) c 5c / i , /m
关键词 : 废轮胎; 胶粉改性沥青; 高速公路
近 年来 , 随着我 国经济 发 展 , 国内汽 车保 有 量 急剧 增加, 随之而 来 的是废 轮胎 的处 理 问题 。废 旧轮 胎通 常
被 称 为“ 黑色 污 染 ” 属 于不 熔 或 难熔 的 高分 子 弹 性 材 ,
由表 1 出 , 粉 改性 沥 青 的综 合性 能优 越 , 看 胶 尤其 是 高温 抗变 形 性 能突 出 ,综合 考 虑其 路 用性 能及 环 境
表 1 对 各 种 沥 青 及 其 混合 料 性 能 对 比
性能分析
改性剂 用量 / %
性 能等 级
密度 (5 ℃) ( ・m) 1 / g c
软 化 点 /C  ̄
实测
≤5 0 .
10 3 . 3
21 .
弹 性 恢 复 (5 ℃ )% 2 /
≥7 O
7 7 18 3 . 1
胶粉 改性 沥 青在 津 汕 高速 公路 表 面层 施工 中得 到
胶 粉 改性 沥 青 作 用 机 理 及 性 能通 过 物 理剪 切 、 磨和 化 学活 化 、 研 稳 定等 手段 ,将胶 粉 中分 子链 断开 ,降低胶 粉 颗粒 粒
了应 用 。
控制 在 3  ̄4 m h 尽 可 能减 少 因扰动 造 成 的混 合料 0 0 k/ ,

橡胶粉改性沥青路面工程及施工方法研究

橡胶粉改性沥青路面工程及施工方法研究

橡胶粉改性沥青路面工程及施工方法研究摘要:本文以无锡某高速公路工程为案例,对橡胶沥青、橡胶沥青抗裂防水层以及橡胶沥青混合料的施工工艺进行研究,总结出橡胶沥青路面施工过程中的施工控制要素。

关键词:橡胶沥青;混合料;高温性能;施工工艺1.工程介绍无锡市多雨的气候条件对沥青路面的使用寿命有着重要影响。

无锡某高速公路途经大量居民区和经济开发区,交通噪声影响到沿线居民的生活。

将废胎胶粉应用于沥青路面既有利于资源节约,解决社会环保问题,还能改善沥青路面使用性能并降低全寿命成本费用。

结合该高速公路建设的实际,修筑了四公里的橡胶沥青路面依托工程——橡胶粉改性沥青路面工程。

在工程的设计中通过采用橡胶沥青玛碲脂碎石混合料来提高行车舒适性和安全性、降低路面噪声,采用橡胶沥青防水粘结技术来减少沥青路面的反射裂缝和水破坏,可明显延长路面的使用寿命和减少后期养护费用。

2.橡胶沥青及混合料施工工艺控制橡胶沥青及混合料与其他沥青及沥青混合料相比,具有明显的技术特色和良好的路用性能。

但是,在实际工程中,为了充分发挥这种材料的用特性,需要严格的施工工艺要求作保障。

橡胶沥青及混合料的施工主要分为三部分:(1)橡胶沥青的生产;(2)橡胶沥青抗裂防水层的施工;(3)橡胶沥青混合料的拌和、运输、摊铺及碾压。

由于在高温环境下,废旧胶粉与沥青一直处于反应的不稳定状态,为了保证橡胶沥青及混合料的生产质量,橡胶沥青及混合料的生产、施工比一般的沥青混合料要求更加严格。

2.1橡胶沥青抗裂防水层(SAMI-R)施工工艺橡胶沥青抗裂防水层(SAMI.R)的具体施工步骤大致分为:①施工准备。

1)先人工用竹扫帚将基面进行全面清扫,再用2-3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净,若不能达到“除净”的要求,则用水冲洗,清除基面浮灰和泥浆,尽量使基面集料颗粒能部分外露。

2)在正式施工之前,通过试验,确定沥青洒布车的沥青洒布量和碎石撒布车料斗的倾角、车速和标准的撒布量。

胶粉维他改性沥青混合料路用性能研究

胶粉维他改性沥青混合料路用性能研究

胶粉维他改性沥青混合料路用性能研究王铁慧【摘要】Environmental pollution caused by waste tires has been widely concerned, in order to study the reasonable application of waste tire rubber powder in asphalt mixture, in this paper, the rubber powder and Vita binder are added to the common matrix asphalt, the mix proportion design was carried out by Marshall compaction test, the high temperature stability, low temperature crack resistance and water stability of crumb rubber asphalt mixture were studied by means of rutting test, low temperature bending test, immersion Marshall test and freeze-thaw splitting test, finally, the fatigue test was carried out by Cooper four point bending fatigue tester, the test results are compared with those of the ordinary asphalt mixture and SBS asphalt mixture. The results show that the high temperature stability, low temperature crack resistance, water stability and fatigue property of modified asphalt mixture of crumb rubber modified asphalt mixture are significantly improved, and the pavement performance is better.%废旧轮胎造成的环境污染受到广泛关注,为了研究废旧轮胎橡胶粉在沥青混合料中的合理应用,将橡胶粉及维他连接剂掺加至普通基质沥青中,采用马歇尔击实试验进行了配合比设计,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对胶粉维他沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性进行了研究,最后采用Cooper四点弯曲疲劳试验仪进行了疲劳试验,并将试验结果与普通沥青混合料和SBS沥青混合料进行了对比.结果表明:胶粉维他改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳特性均显著提高,有较好的路用性能.【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》【年(卷),期】2017(035)003【总页数】5页(P20-24)【关键词】废橡胶粉;维他连接剂;复合改性;沥青混合料;路用性能【作者】王铁慧【作者单位】天津市交通工程技工学校,天津 300252【正文语种】中文【中图分类】TU435目前,废旧的轮胎造成的环境污染已成为一个不可被忽视的发问题.随着人们生活水平的不断提高,家用汽车数量持续不断增加,每一年都会产生很多的废旧轮胎,如何更好处理或者说利用这些废旧轮胎已经成了全世界尤其是发达国家的一个很严重的社会问题,我国也面临着大量废旧轮胎的处理问题.研究发现轮胎中含有天然橡胶、SBR等高分子聚合物和一些其他成分,把这些材料加入到沥青中往往可以改变其性能,既处理了废弃物又可以使沥青改性,大大提高了废物利用率[1].随着各国研究的深入和技术的成熟,越来越多的道路使用废胶粉改性沥青[2].同普通的胶粉添加及其混合料的生产相比,胶粉维他复合改性剂优点:施工操作简单、降低施工所需温度以及实现采用胶粉的废物利用、节能环保的技术经济价值[3].本文将一种新型的胶粉维他复合改性剂,该新型改性剂由胶粉、维他连接剂(TOR)和化学助剂、填充料等主要成分组成,按比例成型为复合型粒状改性剂.复合改性剂颗粒内含有维他(TOR)连接剂,其具有的化学改性方式使胶粉维他复合改性剂适合干拌方法生产的胶粉维他改性沥青混合料.本文将橡胶粉及维他连接剂掺加至普通基质沥青中,采用马歇尔击实试验进行了配合比设计,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对胶粉维他沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性进行了研究,最后采用四点弯曲疲劳试验仪进行了疲劳试验,分析研究了胶粉维他改性沥青混合料的路用性能.试验采用70#基质沥青.本文研究的是一种新的胶粉复合改性剂,是由胶粉、TOR 和化学助剂等成分组成.采用20目的橡胶粉,掺量为20%,TOR掺量4.5%,试验结果如表1所示.粗集料、细集料、矿粉各性能指标和筛分试验结果如表2和表3所示,均符合[4][5]的技术要求.通过EXCEL规划设计,10~15 mm、5~10 mm、3~5 mm碎石、石屑、矿粉的比例为30∶26∶5∶35∶4.合成级配如下表4所示:预选油石比4.2%、4.5%、4.8%、5.1%进行马歇尔击实试验.AC-13胶粉沥青及胶粉维他改性沥青混合料的马歇尔试验结果如表5中所示.根据马歇尔试验结果,可以得出混合料的最佳油石比为4.8%.评价稳定性的方法有很多,本文采用的是车辙试验法.胶粉维他改性沥青混合料的车辙试验结果如表6中所示.由表6可以非常直观的看出,胶粉维他改性剂的沥青混合料动稳定度明显比普通AC-13沥青混合料和SBS沥青混合料高,比前者高5倍左右,比后者高大约33.6%,有效地说明了胶粉维他改性沥青混合料高温稳定性要好的多.本文采用低温弯曲试验来评价沥青混合料的低温抗裂性能.三种沥青混合料低温弯曲试验结果如表7所示.沥青混合料的破坏应变越大,说明沥青混合料的低温性能越好.由表7可知,胶粉维他改性沥青混合料要比SBS沥青混合料的破坏应变提高了46.9%,比普通AC-13沥青混合料提高了113%,说明胶粉维他改性沥青混合料具有更好的低温性能. 本文采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验两种方法来评价沥青混合料的水稳定性.2.3.1 浸水马歇尔试验结果三种混合料浸水残留稳定度试验结果如表8所示.由表8中可知,胶粉维他改性沥青混合料的浸水残留稳定度与SBS改性沥青混合料仅差0.5%,相差不多,说明掺入胶粉维他复合改性剂后,不影响沥青混合料的残留稳定度,对沥青混合料的水稳定性起积极作用.2.3.2 冻融劈裂试验结果试验混合料的冻融劈裂试验结果如表9中所示,试验结果满足规范大于80%要求. 从表9可看出,胶粉维他改性沥青混合料的冻融劈裂强度略高于SBS改性沥青混合料,说明掺入胶粉维他改性剂后,对沥青混合料的水稳定性能起积极的改善作用.胶粉维他改性沥青混合料具有较好的水稳定性能,这是因为胶粉维他改性沥青具有较大的粘度,有利于抵抗水的置换;另外,胶粉维他改性剂在沥青中吸收沥青的轻质组分而溶胀,使沥青质和胶质等酸性组分相对增加,有利于胶粉沥青与矿料的粘附.疲劳试验采用Cooper四点弯曲疲劳试验仪,试验对成品剪切制备的复合改性的胶粉改性沥青的沥青混合料进行横向对比疲劳性能,研究胶粉维他复合改性剂对胶粉改性沥青混合料疲劳性能的影响.具体试验数据见下表10.疲劳试验结果表明:胶粉维他改性沥青混合料比SBS改性沥青混合料的疲劳寿命增长了37.2%~76%,比普通AC-13沥青混合料增长了2~3倍,尤其是在低应变水平下疲劳寿命有大幅度地提高,有较优越的抗疲劳性能.本文通过室内试验研究了掺加胶粉复合改性剂后胶粉维他改性沥青混合料的路用性能,结果如下:(1)车辙试验结果表明,胶粉维他改性剂的沥青混合料动稳定度明显高于普通AC-13沥青混合料和SBS沥青混合料,表明胶粉维他改性沥青混合料高温稳定性较好.(2)低温弯曲试验结果表明,胶粉维他改性沥青混合料要比SBS沥青混合料的破坏应变提高了46.9%,比普通AC-13沥青混合料提高了113%,说明胶粉维他改性沥青混合料具有很好的低温性能.(3)浸水马歇尔、冻融劈裂试验结果表明,胶粉维他改性沥青混合料的浸水残留稳定度与SBS改性沥青混合料相差不多,冻融劈裂强度略高于SBS改性沥青混合料且二者均显著高于普通沥青混合料.表明掺入胶粉维他改性剂后,沥青混合料的水稳定性能够显著改善.(4)疲劳试验结果表明,胶粉维他改性沥青混合料比SBS改性沥青混合料的疲劳寿命增长了37.2%~76%,比普通AC-13沥青混合料增长了2~3倍,尤其是在低应变水平下疲劳寿命有大幅度地提高,有较优越的抗疲劳性能.【相关文献】[1]易廷友.橡胶沥青及混合料在道路工程中的应用研究[D].重庆交通大学,2013[2]李明亮.废轮胎胶粉改性沥青材料的路用性能研究[D].大连理工大学,2007[3]寿瑞军,苏祥龙.改性沥青混合料及施工技术探讨[J].科技视界,2012,30:401+437[4]交通运输部公路科学研究院.JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2011[5]交通运输部公路科学研究院.JTG E42—2005,公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2005。

高性能阻燃橡胶复合改性沥青应用研究

高性能阻燃橡胶复合改性沥青应用研究

道丨路I工I程勃高性能阻燃橡胶复合改性沥青应用研究李彩晓(广西龙马高速公路有限公司,广西南宁530000)摘要:文章通过选取合适的阻燃剂制备出了高性能阻燃橡胶复合改性沥青,研究了其物理性能和混合料路用性能,并通过氧指数、烟密度实验和锥形量热仪法对该高性能阻燃橡胶复合改性沥青及其混合料的阻燃效果进行评价分析。

结果表明:相比于传统的阻燃橡胶沥青,高性能阻燃橡胶复合改性沥青的软化点和延度较高,黏度和48h离析软化点差较小,具有更好的高温性能、施工和易性及存储稳定性;阻燃剂的加入可有效地改善沥青的烟密度、氧指数及其混合料的燃烧参数,且其混合料路用性能及实体长大隧道工程应用效果良好。

关键词:阻燃;橡胶复合改性沥青;路用性能中图分类号:U416.217文献标识码:A DOI:10.13282/ki.wccst.2021.11.013文章编号:1673-4874(2021)11-0045-030引言20世纪以前国内外高等级公路隧道路面大多以水泥混凝土路面铺装为主,但水泥混凝土路面施工周期长,横向和纵向接缝处理工序相对复杂,路面平整度较差,行车舒适性—般,噪音大,且后期维修养护难。

进入21世纪后,随着社会经济的迅速发展,人民生活水平的提高,日常通行对路面的舒适性、安全性以及绿色环保的要求日益突出,目前大多数隧道均采用沥青混凝土路面。

但由于隧道内地理条件特殊,空间相对狭小,空气流通较差,火灾事故危害性较大,且路面常年潮湿,其要求所使用的沥青混凝土既要具有一定的阻燃性,又要具有优良的抗疲劳和抗水损性能。

已有研究表明:橡胶沥青混合料不仅符合环保要求,而且具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力,其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其他改性沥青混合料,使用橡胶沥青混合料铺筑的路面具有平稳、舒适、噪音低、裂缝少等特点,能明显改善路面的质量并延长其使用寿命[1'2\但是由于传统橡胶沥青储存稳定性差,黏度偏大不易控制,使得橡胶沥青只能在工地拌和站现拌现用,限制了橡胶沥青的使用。

橡胶粉复合改性沥青浇筑式沥青混凝土性能研究

橡胶粉复合改性沥青浇筑式沥青混凝土性能研究王民【摘要】为了满足浇筑式沥青混凝土对沥青结合料的特殊性能要求,通过对不同掺加比例的橡胶粉复合改性沥青的性能进行试验分析,确定了最佳橡胶粉掺量,并对橡胶复合改性沥青在不同温度下的粘度进行了测试,以说明橡胶粉加入到浇筑式沥青混凝土中不会影响其施工流动性.分别采用橡胶粉复合改性沥青和岩沥青复合改性沥青作为浇筑式沥青混凝土,在高、低温时,对其性能进行了对比.试验结果表明:采用橡胶粉复合改性沥青作为浇筑式沥青混凝土用沥青结合料,可以达到同等材料使用要求,是可行的.%In order to meet the special requirements for asphalt binder of gussasphalt, performances of composite rubber crumb-based modified asphalt and gussasphalt concrete with different rubber crumb content were experimentally studied to determine the optimum rubber crumb dosage, and the viscosity of composite rubber crumb-based modified asphalt at different temperatures were tested. The results show that the addition of rubber crumb into gussasphalt concrete would not influence its construction fluidity. Comparative research was done for the high and low temperature performances of composite rubber crumb-based modified asphalt and composite rock modified asphalt. The results also show that it is feasible to use the rubber crumb-based modified asphalt as the asphalt binder of gussasphalt concretes.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】4页(P21-24)【关键词】橡胶粉;改性沥青;浇筑式沥青混凝土;性能【作者】王民【作者单位】重庆交通大学,重庆 400074;重庆市智翔铺道技术工程有限公司,重庆401336【正文语种】中文【中图分类】U416.217浇筑式沥青混凝土,原名为Guβ,即“浇筑”之意,其含义为:浇筑式沥青混凝土具有流动性,浇筑式摊铺,且不需碾压.浇筑式沥青混凝土最早起源于欧洲,1917年德国人开始研究并开发了浇筑式沥青混凝土,1929年将浇筑式沥青混凝土应用于苏丹尼罗河大桥桥面铺装工程.浇筑式沥青混凝土具有矿粉的质量分数高(20%~30%)、沥青的质量分数高(7%~10%)、拌和温度高(220~240℃)“三高”的特点[1],这种结构特点决定了浇筑式沥青混凝土具有密水性好、整体性强、疲劳抗裂和随从变形能力好及耐久性优等特点.20世纪50年代开始,浇筑式沥青混凝土逐渐大量地应用于特殊铺面和建筑物防水工程中,曾应用于欧洲的Oberkasseler、Mulheim和Zoo等大桥桥面铺装,部分桥面铺装使用寿命已经超过30年.同期,在美国和日本等国家浇筑式沥青混凝土也得到了较为广泛的应用.20世纪末浇筑式沥青混凝土引入中国,在多个桥面铺装工程中得到应用,且使用效果良好.橡胶粉是将废旧轮胎等橡胶材料经过高速剪切、磨细而成的粉末状颗粒,它以天然橡胶和合成橡胶为主,并含有碳黑、硫以及多种金属氧化物等成分的复合材料.主要成分(天然橡胶和合成橡胶)为高分子聚合物,具有很强的弹性、韧性以及耐磨性.沥青加入橡胶粉后,在高温和机械力的作用下,橡胶颗粒会被沥青中的轻质油分和煤焦油软化,并将原网状结构撑开,由原来的紧密结构变为相对疏松的絮状结构,使其恢复了生胶的粘弹性和可塑性,从而使得沥青由单相体系转变为双相体系,沥青界面性质也发生了变化,因此,沥青的性能也会随之出现较大的改善[2].1 浇筑式沥青混凝土用沥青结合料使用要求浇筑式沥青混凝土属于悬浮密实结构,自身强度和高温稳定性主要取决于沥青结合料的性能.沥青结合料具有较高的软化点,可以改善其热稳定性,同时也会增加沥青结合料的高温粘度,进而影响到施工流动性;为了确保施工流动性,需要增加沥青的质量分数,这便降低了其高温稳定性.考虑到中国苛刻交通气候条件,浇筑式沥青混凝土用沥青结合料的粘度比较大,因而,浇筑式沥青混凝土铺装技术,在中国发展和应用到今天,其施工流动性与混凝土性能之间存在着的矛盾仍未得到解决[3].为解决该矛盾,对沥青结合料有两点特殊要求:①沥青的高温粘度不能太大,特别是处于施工温度范围内时,沥青具有较低的粘度,可以确保沥青混凝土在沥青用量不高的情况下具有很好的流动性,便于施工;②沥青使用温度(80℃以下)范围内具有较高的粘度,即其混合料具有较好的高温稳定性.一般情况下,使用温度(80℃以下)粘度和高温(施工温度范围)粘度成正比.在提高低温粘度的同时,降低高温粘度是很困难的.这就是浇筑式沥青混凝土用沥青结合料开发的难点之处. 在日本,浇筑式专用沥青采用低标号硬质沥青掺加一定的比例的天然沥青制成.在德国等欧洲国家,浇筑式专用沥青采用硬质改性沥青(如:Pmb65和Pmb45等).中国在无法开发和生产出德国和日本等国家浇筑式专用沥青之前,采用由普通改性沥青与天然沥青复合改性而成的沥青.中国现采用的浇筑式沥青在一定程度上满足了中国桥面铺装的使用要求,但其性能仍需要进一步完善.采用橡胶粉作为浇筑式沥青混凝土用沥青结合料的改性剂,在不影响其施工流动性的情况下,可以改善沥青结合料在不同温度时的性能,又可以变废为宝,促进资源再生,降低成本.2 橡胶粉复合改性沥青性能试验本研究中[4],橡胶粉采用40目的斜交胎橡胶粉,其性能技术指标见表1.对SBS改性沥青分别掺加0,5%,10%和15%的橡胶粉,进行复合改性,其性能试验结果见表2.从表1中可以看出,随着橡胶粉掺量的增加,针入度缓慢减小,软化点升高得比较明显,弹性恢复率增长的幅度也比较明显,135℃时粘度都相当大,其增高幅度较大,低温时延度先增加后降低,呈抛物线变化.总体来看,添加橡胶粉对复合改性沥青在高、低温时的性能都有明显的改善,但掺量不宜太多.否则,会使沥青过硬,影响其延展性,因此,选用10%的橡胶粉掺量为浇筑式沥青混凝土用沥青结合料的最佳掺量.表1 橡胶粉性能指标Table 1 Performance index of rubber powder试验项目相对密度水的质量分数/%金属的质量分数/%纤维的质量分数/%拉伸强度/MPa灰分/%丙酮抽出物/%碳黑的质量分数/%橡胶烃的质量分数/%拉断伸长率/%试验结果 1.220.58 0.02 0.02 17.6 5.86 3.78 35.99 46.5 570表2 橡胶粉复合改性沥青性能试验结果Table 2 The test results of composite rubber crumb-based modified asphalt针入度(25 ℃)/(0.1mm)延度(5cm/min,5℃)/cm软化点/℃弹性恢复率(25℃)/%粘度(135 ℃)/(Pa·s)0%橡胶粉 54.1 20.5 68.0 92.0 1.5585%橡胶粉 53.3 36.4 82.5 93.0 4.71310%橡胶粉 51.7 34.0 88.0 96.0 11.12515%橡胶粉 48.7 27.6 95.5 98.0 26.27510%橡胶粉+2%Sasobit 45.4 26.5 96.5 91.4 8.671技术要求 20~50≥10 ≥80 ≥85 -在橡胶粉掺量为10%时,135℃粘度超过11Pa·s.考虑到沥青粘度对浇筑式沥青混凝土施工流动性的影响,对其不同温度的粘度进行测试,观察其在高温(>180℃)时,改性沥青的粘度是否满足浇筑式施工流动性的要求.不同温度与粘度的关系曲线如图1所示.图1 不同温度与粘度关系曲线Fig.1 The curve of different temperature and viscosity从图1中可以看出,在180℃以下,粘度降低速度很快,当温度接近200℃时,粘度降到低值(0.5Pa·s以下),趋于稳定,可以满足施工流动性的要求.橡胶粉复合改性沥青的粘度随着温度变化出现如此大的波动,主要是由于橡胶粉改性为一种物理改性.当温度较高时,橡胶粉失去了这种改性作用,仅仅是一种填充物.当温度降下来之后,橡胶粉才恢复它本身的改性性能.同时,考虑到浇筑式沥青混凝土性能的特殊要求,根据国外的应用情况和中国现有的研究成果,选用2%的Sasobit作为浇筑式沥青混凝土的降粘剂[5].Sasobit是一种高分子量的合成脂肪烃,分子链长度在C40~C120之间,它类似于“蜡”,但滴熔点在110~120℃,高于普通石蜡.它可以大幅度提高沥青结合料的软化点,改善结合料的高温稳定性(100℃以内);在高温(>150℃)时,降低结合料的粘度,而不影响结合料的流动性.改性沥青性能试验结果见表2.3 浇筑式沥青混凝土性能验证浇筑式沥青混凝土(GA10)级配构成见表3.分别采用橡胶粉复合改性与常规采用的掺加天然沥青的复合改性沥青,进行结合料性能对比试验,其中橡胶粉复合改性沥青和岩沥青复合改性沥青中Sasobit掺量分别为沥青的2%和3%,试验结果见表4.表3 GA10级配表Table 3 GA10graduation筛孔/mm筛孔/mm设计级配/%级配范围/%13.2 100 100级配范围/%0.6 37.132~46设计级配/%9.599.280~1004.75 72.563~802.36 53.248~631.18 45.938~520.3 31.027~400.15 29.524~360.07527.320~30从表4中可以看出,在相同油石比的情况下,相对于常规的掺加天然沥青的复合改性沥青,橡胶粉复合改性沥青高温稳定性要显得差一些,但其随从变形能力或低温抗裂性能要明显占有优势,增加近1000με,其施工流动性并未受橡胶粉影响而降低,仅仅相差1s,这与从图1分析得到的结论趋于一致.表4 GA10性能试验结果Table 4 The performance test results of GA10注:①低温弯曲试验试件尺寸:300mm×100mm×50mm;②最佳油石比、流动性、贯入度及其增量的测定方法参见《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》[6];③弯曲极限应度、抗弯强度和劲度模量的测定方法按JTJ052-2000T0715.试验项目最佳油石比/%流动性(240 ℃)/s贯入度(60℃)/mm贯入度增量(60℃)/mm弯曲极限应变(-10℃)/με抗弯强度(-10℃)/MPa劲度模量(-10℃)/MPa橡胶粉复合改性沥青 8.6 29 3.59 0.35 7623.8 15.8 2069.4岩沥青复合改性沥青 8.5 28 3.10 0.15 6718.1 15.4 2287.3技术要求 7~9 3~60 1~4 ≤0.4 ≥6000 --4 结论通过对橡胶粉复合改性沥青及其浇筑式沥青混凝土性能试验分析,认为:1)浇筑式沥青混凝土的结构及性能特点,对沥青结合料提出了特殊的要求.2)采用橡胶粉复合改性沥青作为浇筑式沥青混凝土用沥青结合料,可以满足其性能要求,同时还具有很好的环保效应和经济效益.3)相对于传统的沥青结合料,橡胶粉复合改性沥青作为浇筑式沥青混凝土的随从变形能力表现出很大的优势,而其施工流动性及高温稳定性并未受很大的影响,满足使用要求.4)建议在条件允许的情况下,浇筑式沥青混凝土采用橡胶粉复合改性沥青,橡胶粉掺量控制在8%~15%.参考文献(References):【相关文献】[1]重庆交通科研设计院.桥面铺装材料与技术研究[R].重庆:重庆交通科研设计院,2005.(Chongqing Transportation Research & Design Institute.Research on bridge deck pavement materials and technology[R].Chongqing:Chongqing Transportation Research & Design Institute,2005.(in Chinese))[2]王琪.废橡胶粉改性沥青的试验与应用[J].辽宁交通科技,2000(6):6-9.(WANG Qi.Waste rubber powder modified asphalt testing and application[J].Liaoning Communication Science and Technology,2000(6):6-9.(in Chinese))[3]王民,张华.浇筑式沥青混凝土铺装技术应用与发展[J].交通企业管理,2007(10):42.(WANG Min,ZHANG Hua.Technical application and development of gussasphalt concrete paving[J].Management of Transport Enterprises,2007(10):42.(in Chinese))[4]重庆交通科研设计院.海洋环境混凝土桥桥面铺装结构及铺装技术研究[R].重庆:重庆交通科研设计院,2008.(Chongqing Transportation Research &Design Institute.Research on deck paving structures and construction techniques of concrete bridge in marine area [R].Chongqing:Chongqing Transportation Research & Design Institute,2008.(in Chinese))[5]王民,张峰,李玉龙,等.Sasobit改性剂对浇注式沥青混凝土性能的影响[J].中外公路,2007,27(4):285-288.(WANG Min,ZHANG Feng,LI Yu-long,et al.Influence of Sasobit modifiers on gussasphalt concrete performance[J].Journal of China & Foreign Highway,2007,27(4):285-288.(in Chinese))[6]重庆交通科研设计院.公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南[S].北京:人民交通出版社,2006.(Chongqing Communications Research and Design Institute.Technical guide for design and construction for pavement on highway steel deck bridge[S].Beijing:China Communications Press,2006.(in Chinese))。

橡胶粉复合改性沥青在LAC-16沥青混凝土中的应用

2015年第2期 北 方 交 通 文章编号:1673—6052(2015)02—0077—03 DOI:10.15996/j.enki. t.2015.02.021 

橡胶粉复合改性沥青在LAC一16 沥青混凝土中的应用 

(中铁十九局集团第三工程有限公司辽阳市111000) 摘要:随着我国公路基础设施的迅速发展,沥青路面被广泛采用,沥青路面早期损坏现象普遍存在。为了改 善路面使用性能,2014年在灯塔至辽中高速公路新建工程中,铺筑了11.48km橡胶粉复合改性沥青表面层,对其配 合比设计、施工工艺及经济、社会效益进行了探讨。 关键词:橡胶粉复合改性沥青;LAC一16沥青混凝土;配合比设计;施工工艺 中图分类号:U416.2 文献标识码:B 

1 引言 近年来,随着高等级公路建设的快速发展,沥青 路面得到了大量应用,聚合物改性沥青在路面铺设 方面发挥着越来越重要的作用。采用适宜的聚合物 对沥青进行改性,可以提高沥青的高温抗流淌、低温 抗开裂能力,改善抗永久变形能力、耐候性和耐老化 性能,增强和石料的粘附力。但是单一的聚合物改 性只能对沥青某项或某些方面性能有所提升,不能 完全满足道路实际使用或是环境变化的要求。 目前国内使用较多的改性剂主要为苯乙烯一丁 二烯一苯乙烯三嵌段共聚物SBS,SBS改性沥青可 提高路面抗车辙能力和抗滑性能,提升路面行车的 安全性与舒适性,成为聚合物改性沥青中常用的改 性剂。但随着SBS改性沥青的大规模使用,SBS的 需求迅速增加,导致SBS供不应求,价格比较昂贵, 在一定程度上限制了SBS改性沥青的推广应用。 基于上述原因,近几年发展起来的复合改性技 术就是利用不同改性剂对沥青高低温性能的不同改 性效果进行复合,充分发挥各自的优势,使各改性剂 之间相互促进和补充,同时改善普通沥青的高低温 性能。 其中的橡胶粉复合改性沥青是一种新型的优质 复合材料,即废旧轮胎橡胶粉与基质沥青、改性剂和 外加剂共同作用,使得基质沥青粘度增大、软化点提 高,从而提高了沥青的路用性能。 橡胶粉复合改性沥青混合料具有优良的高温稳 定性、低温抗裂性、抗水损害能力,其抗老化性能和 抗疲劳性能更优于单纯的SBS改性沥青混合料,用 橡胶粉复合沥青混合料铺筑的路面有平稳、舒适、噪 音低等优点,能明显改善路面的质量并延长其使用 寿命。2014年在灯辽高速公路建设中,我们在沥青 路面表面层应用了橡胶粉复合改性沥青技术,取得 了良好的路用效果。 2 橡胶粉复合改性沥青混合料设计 2.1原材料试验 粗集料采用辽阳小屯的石灰岩碎石,细集料采 用辽阳小屯的石灰岩机制砂,所用石灰岩矿粉也产 自辽阳小屯,沥青胶结料采用盘锦大力橡胶粉复合 改性沥青。集料、矿粉的各项技术指标均符合《公 路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004) 的要求,橡胶粉复合改性沥青检测结果见表1。 表1 橡胶复合改性沥青试验结果 

胶粉改性沥青性能的研究

和 14 0 r・mi ) 0 n 。
合而成) 和其 它 助剂 在 高 速搅 拌 机 内混 合 制得 改
性 沥青 。
作 者 简 介 : 日鑫 (9 5) 男 , 蒙 古 乌 盟 察 右 后 旗 人 , 明 刘 1 7一 , 内 昆 理 工 大学 讲 师 , 士 , 事 固 体 废 弃 物 资 源化 研 究 。 博 从
2 结 果 与讨 论
2 1 胶 粉 用 量 的 影 响 .
试验 配方 见表 1 。 1 4 试样 制 备 .
胶 粉 用量 对 改 性 沥青 性 能 的 影 响 见 表 2 物 (
将 沥青 、 粉 、 料 ( 量 沥 青 与 少 量 胶 粉 混 胶 母 少
料 混合 搅 拌 温 度 、 间 和转 速 分 别 为 1 2℃ , 时 4 4h
9 道路 石 油 沥 青 , 明公 路 改 造 总 段 机 械 O 昆 工程 公 司沥青 拌 和厂 产 品 ; 粉 , 胶 粒径 1 5 m, 2 深 圳 市东部 橡胶 实 业有 限公 司产 品 。
1 2 主 要 设 备 和 仪 器 .
下 自然冷 却 , 其后 放 入延 度仪 中进 行测 试 , 端模 运
摘 要 : 用 胶 粉 改 性 沥 青 , 讨 胶 粉 用 量 和 物 料 混 合 搅 拌 条 件 对 改 性 沥 青 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 , l4 0 采 探 在 0
r ・mi- 转 速 下 , 粉 用 量 为 1 份 、 料 混 合 搅 拌 温 度 和 时 间 分 别 为 1 2℃ 和 4h时 , 性 沥 青 的软 化 点 较 高 , n1 胶 1 物 4 改 5℃ 时 的 延度 较 大 ,5℃ 时 的 延 度 和 针 入 度 较 小 , 抗 高温 软 化 、 低 温 龟裂 和 抗 车 辙 性 能 较 好 。 2 其 抗

市政路面添加橡胶粉和水泥的改性沥青性能分析

科学技术创新2021.24市政路面添加橡胶粉和水泥的改性沥青性能分析

邹彪(湖南尚上市政建设开发有限公司,湖南长沙410000)

橡胶改性沥青性能优异,具有比普通沥青材料更加优良的高低温性能和黏附性能,是我国南方高温多雨地区的市政公路项目建设中常用的胶结材料。因为花岗岩集料呈弱酸性,应用于沥青混合料中时,常无法满足市政道路对改性沥青胶结材料与集料粘附性的要求,因此,目前很少应用于市政公路工程建设中。基于花岗岩硬度高、成本低等优势,为提高花岗岩集料适用性,改善改性沥青与花岗岩集料粘附性,文章通过正交试验,研究了添加水泥的橡胶沥青高低温和其他性能,探讨了水泥橡胶改性沥青最佳配置工艺,验证了集料与改性沥青的粘附性。1原材料及试验方案1.1原材料本次试验所采用的沥青材料为70#高富沥青,该沥青材料性能指标见表1;水泥为海螺42.5水泥,材料性能指标见表2;橡胶粉为广西省交通科学研究院40目废旧轮胎的橡胶粉,材料性能指标见表3;花岗岩为湖南某料场花岗岩集料。表170#基质沥青技术指标情况表240目橡胶粉技术指标情况表3水泥的主要技术指标1.2正交试验方案向基质沥青中,分别添加13.0%、17.0%、21.0%橡胶粉和1.50%、2.10%、2.50%的水泥,设置剪切温度范围分别为150.0-170.0℃、170.0-190.0℃、190.0-210.0℃,剪切时间分别为40.0min、60.0min、80.0min,见表4;对改性沥青展开正交试验,找出最优组合。表4沥青集合料正交试验数据2改性沥青高温性能正交试验工程实践中,常通过改性沥青的软化点和粘度指标,评价沥青胶结材料的高温性能,以掌握沥青高温流动变形特性。本文对表4中9组沥青集合料性能进行试验,结果如表5。软化点和粘度的变化规律分别见图1、图2。表5沥青集合料高温性能正交试验结果

图1软化点和值随因素水平的变化规律图2175℃粘度和值随因素水平的变化规律从图1、2可知:(1)两图中曲线变化趋势基本一致,表明沥青集合料在不同正交试验数据下,软化点和粘度的变化规律基本一致;(2)橡胶粉的掺量是影响改性沥青集合料高温稳定性的主要因素;

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*收稿日期:2014-08-19文章编号:1001-7291(2014)05-0036-03文献标识码:B胶粉改性沥青性能及工程应用研究李青(菏泽市公路工程监理咨询处,山东菏泽274000)

摘要:橡胶粉改性沥青技术可以提高路面的技术性能、使用性能和使用寿命,通过在沥青中掺入一定数量的废旧胶粉来改性沥青,并进行橡胶粉改性沥青混合料路用性能试验,通过加入橡胶粉沥青及其混合料的试验表明,沥青混合料的各项路用性能得到明显改善,可以减缓老化、降低噪音、减少裂缝、提高路面服务性能、降低施工维护费用、提高行车安全性。关键词:废旧橡胶粉;改性沥青;路用性能

随着我国汽车工业的迅猛发展,我国已经成为世界上第三大轮胎生产国,仅次于美国和日本,但是日益增多的废旧轮胎所形成的环境问题也越来越严重。将废旧轮胎通过机械方式破碎后得到的粉末状胶粉,可应用于生产防水卷材和公路铺设领域。此种方法生产成本低、工序精炼,同时不存在废水、废气等二次污染问题,经济效益显著,适合我国国情。橡胶沥青混凝土路面具有环保、降低噪音、防滑、耐久性好等特点,不仅实现了废旧资源的再利用,而且具有良好的社会和经济效益。橡胶粉改性沥青在我国城市道路已经得到广泛应用,目前,我国以交通部科研所、江苏交科院为代表的科研机构正在积极研究和推广使用橡胶粉改性沥青,废旧橡胶粉改性沥青已先后在我国一些高速公路工程等路段得到大面积的推广使用。废旧橡胶粉改性沥青以其良好的特性越来越受到国内同行的认可。但是,目前,对胶粉改性沥青混合料路用性能和工程应用特性的研究还存在一定的差距,离推广应用还存在一定的障碍。因此,研究橡胶粉沥青混合料的性能以及工程应用特性,并将该技术的研究成果应用于工程实践中,积极指导橡胶粉改性沥青技术在公路建设及养护市场推广应用。1废旧胶粉剂量对改性沥青的影响采用AH-90的道路石油沥青做试验,搅拌温度为160℃时,掺入不同剂量的胶粉后沥青性能产生不同的变化。如表1。

表1掺入不同剂量的胶粉后改性沥青性能指标沥青种类指标基质沥青胶粉掺量8%胶粉掺量10%胶粉掺量12%胶粉掺量15%胶粉掺量18%胶粉掺量20%胶粉掺量22%

软化点℃4447.549.852.153.354.152.952.8延度(cm)20.522.024.930.634.335.131.230.5

针入度(0.1mm)

152530338215031.381.6146.030.980.9144.030.379.2141.929.478.3135.129.078.1134.727.977.8134.027.5

77.7133.6

A0.05210.04410.04010.03710.03570.03470.03630.0363PI-1.6744-0.6376-0.02110.51500.77870.96430.66160.6616T800(℃)34.4643.0946.9151.4056.3556.5762.1467.61T1.2(℃)-16.51-20.03-21.53-22.84-23.63-23.88-22.87-22.08注:延度试验温度为10℃拉伸速度为5cm/min;针入度温度感应系数A越大表示沥青对温度变化越敏感,其性能就越差;针入度指数PI越小,表明沥青对温度变化越敏感,性能越不稳定。针对目前传统工艺的情况,我们组织工程技术研究人员分别去北京、四川、湖北等地了解国内现有生产橡胶粉沥青的工艺、生产设备及道路应用状况,结合国内外有关资料,做了大量的室内试验,调整了生产工艺,配置了部分外掺剂,建立了胶粉改性沥青生产基地,解决了橡胶粉沥青的工厂化生产、稳定性不高、难储存等难题。使用我们配方生产的橡胶粉改性

第5期(总第209期)华东公路No.5(TotalNo.209)2014年10月20日EASTCHINAHIGHWAYOctober2014沥青在带有搅拌器的储存罐中可以储存达十五天,并保证各项技术指标与刚生产的改性沥青技术指标不降低,远远高于国内相关厂家的储存指标,这就给我们工厂化生产橡胶粉改性沥青奠定了基础。利用橡胶粉作为改性剂,制备成橡胶粉改性沥青,可以提高沥青的粘度、改善沥青的高、低温性能、抗老化、抗疲劳性能。试验证明,通过对工艺的调整和选用部分外掺剂,控制好工艺条件:胶粉掺量18%~20%,胶粉改性沥青在185℃~205℃保温拌和时间小于1h,可以提高橡胶粉改性沥青的储存稳定性,解决工厂化生产的难题,为今后橡胶粉改性沥青大面积的推广应用提供了有利的依据。2胶粉改性沥青的路用性能

胶粉改性沥青路用性能的评价,主要是针对经胶粉改性后的沥青及其混合料所表现出的各种性能,通过综合优化改性沥青所表现出的各种性能,正确认识并利用改性后的沥青及其混合料,服务工程。2.1沥青混合料浸水马歇尔试验

对设计的若干种沥青混合料进行浸水马歇尔试验分析比较,研究评价胶粉改性沥青混合料的抵抗水损坏能力(见表2)。

表2沥青混合料浸水马歇尔试验混合料类型浸水后(MPa)浸水前(MPa)SMA-137.817.89AC-1312.914.3AC-109.810.54AC-10(普通沥青)7.267.85

表2实验数据的分析可见,改性沥青可以提高混合料的强度和浸水残留强度。另外,通过对改性沥青混合料的渗水系数试验,SMA-13、AC-10、AC-13均为零,可见经过胶粉改性的沥青不仅提高了

混合料的稳定度,而且赋予改性沥青混合料具有良好的防水渗入和抗水损坏能力。2.2沥青混合料劈裂试验(表3)

表3沥青混合料劈裂试验混合料类型冻融后(MPa)冻融前(MPa)SMA-130.700.75SMA-13(普通沥青)0.510.55

2.3谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验

表4为沥青混合料析漏及飞散试验。

表4沥青混合料析漏及飞散试验混合料技术指标谢伦堡沥青析漏试验(%)肯塔堡飞散试验(%)SMA-130.092.3SMA-13(普通沥青)0.515.35

2.4沥青混合料抗车辙性能

改性沥青混合料SMA-13,车辙试验动稳定度5831次/mm,AC-10混合料车辙试验动稳定度

2900次/mm,AC-13混合料车辙试验动稳定度

3709次/mm,而普通70#沥青动稳定度一般介于

1000次/mm~1600次/mm。可见改性沥青对提高沥

青混合料的高温稳定性效果显著,可以显著改善混合料抵抗车辙的能力。2.5沥青混合料小梁弯曲试验(表5)

表5-10℃小梁弯曲试验结果混合料类型最大荷载/N跨中挠度/mm抗弯拉强度/MPa劲度模量/MPa破坏应变/με要求/με

SMA-13SMA-13(普通)1.261.020.620.5510.798.522767.52960.032701580>2000

通过上述改性沥青混合料路用性能指标的试验研究,可以看出,改性沥青混合料的水稳定性较普通沥青的水稳定性具有一定的优势,对于抵抗水损害的能力要比普通沥青强;抗车辙能力的提高证明改性沥青混合料高温稳定性强,这对提高路面抵抗车辙、避免早期破坏能力是个跃升;而冻融劈裂和低温弯曲试验表明,改性沥青的混合料抵抗破坏能力和破坏应变要远大于普通沥青,这说明改性沥青对路面抵抗低温裂缝能力的提高有突出贡献。由此总结出,改性沥青的应用显著提高了路面的高、低温性能和抗水损坏能力,提高了路面的服务性能,增强了路面行车舒适性,这为改性沥青的推广应用提供了不可或缺的前提。3胶粉改性沥青工程应用特性

橡胶粉改性沥青与普通沥青一样,可以广泛应用于公路工程中,所不同的是其应用范围更广、应用性能更好。研究表明,橡胶粉改性沥青最适宜应用于旧水泥路面或旧路的升级改造,当然也可用于表处和热拌混合料、应力吸收层、填缝料,一般认为改性沥青路面具有优良的应用性能。3.1减缓路面老化

沥青路面的老化与沥青、沥青与矿料的相互作用以及混合料的结构有密切的关系,大量的实践证明,在保证路面具有较高使用功能的前提下,使沥青混合

2014年第5期李青:胶粉改性沥青性能及工程应用研究—37—料有足够的密实性、减小孔隙率是减轻老化的根本性措施,保证沥青对矿物一定的裹覆厚度和粘聚力以及使用抗老化性能好的改性沥青,对延缓老化起到至关重要的作用。使用胶粉改性的沥青由于粘滞度增高,提高了沥青与集料的粘聚力,提高路面抵抗高温变形、水损坏能力,室内研究表明,改性沥青的抗老化能力明显强于普通沥青。3.2减少噪音,增大行车舒适性通过室内混合料的研究表明,普通沥青混合料的抗压模量高于改性沥青混合料的抗压模量,这是由于胶粉改性沥青具有较高的弹性恢复特性或自愈性,因此其混合料应用于路面铺筑可以吸收、消耗一定的能量,从而降低汽车的行驶噪音。我们通过对东营市南二路和东青路现场进行的噪音对比检测表明,南二路由于交通量大降噪效果更为明显,能达到降噪5dB~8dB,而东青路由于目前交通量还处在上升阶段其减噪效果稍差,但也能达到降噪近5dB。可见由于胶粉改性沥青的自身特性,粘弹性效果好,应用胶粉改性沥青的路面可以起到一定的降低噪音、增大行车舒适性的效果。3.3增加路面的耐磨性及抗水损坏能力由于胶粉改性沥青较普通沥青相比,粘度增大、提高了沥青的内聚性和柔韧性,增强了沥青与矿料的粘附性,增加了沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性能,其稳定度、残留稳定度和冻融劈裂强度都有所提高,从而增强了混合料抵抗变形和抗冲击的能力,阻止了水分进入路面引起路面水损坏的可能,并且沥青与矿料间裹覆力和裹覆厚度的提高,降低了沥青膜脱落的概率、提高了矿料间的结合力,不至出现碎落、松散现象,更有效延缓了路面的老化,延长改性沥青路面使用寿命。3.4提高路面服务性能,降低施工维护费用许多研究资料表明,相同的路面结构,通过使用胶粉改性沥青,可增大路面摩阻力,缩短刹车距离。由于胶粉在混合料中可以起部分填充作用,起到了增加弹性的作用,因此对行车更加舒适、减少路面反光,增大行车安全性。由于废旧胶粉属再生资源,我国更是轮胎生产报废大国,依托资源丰富、价格低廉,这对降低施工养护成本起到了至关重要的作用,更由于是再生利用,属环保型项目,会得到政府的大力支持,而路面寿命的提高则极大地降低了路面的养护维修费用。3.5改善路面高低温性能

由于经过胶粉改性的沥青其粘度、低温延展性以及抗老化性能等都得到极大的提高,因此其混合料更表现出较好的抵抗高、低温性能及抗疲劳性能,这在室内研究中已经得到证明,而在路用性能上主要表现在:改性沥青在夏季大交通量、车辆重载情况下出现路面车辙的几率大大降低;冬季出现路面裂缝更少、抵抗低温、寒冷能力增强,提高了路面抗裂缝能力;使路面冬季不易结冰和打滑、改善了路面行驶条件,显著提高了车辆行驶的安全性和舒适性。4结论

利用橡胶粉作为改性剂,制备成橡胶粉改性沥青应用于道路上,可以使其路用性能技术指标明显提高,表现在抗水损坏能力、析漏、飞散性能、低温变形能力的提高;提高了路面工程应用性能,表现在减缓老化、降低噪音、减少裂缝、冬季不易结冰等方面;为废旧胶粉改性沥青的推广应用开拓了良好的条件和前景。

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