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1、橡膠瀝青性能試驗(yàn)及影響因素分析[摘要]橡膠瀝青的技術(shù)性能與其生產(chǎn)工藝、橡膠粉類型、基質(zhì)瀝青類型、橡膠粉摻量等關(guān)系密切，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究了這些因素對(duì)橡膠瀝青高溫性能、低溫性能、抗老化性能等的影響，對(duì)于橡膠瀝青應(yīng)用中的工藝控制和原材料選擇具有參考意義?！ 關(guān)鍵詞]橡膠瀝青；橡膠粉；基質(zhì)瀝青；實(shí)驗(yàn)研究 1概述 橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質(zhì)加工成為橡膠粉粒，再按一定的粗細(xì)級(jí)配比例進(jìn)行組合，同時(shí)添加多種高聚合物改性劑，并在充分拌合的高溫條件下（180℃以上），與基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青的性能與其生產(chǎn)工藝、膠粉類型、膠粉摻量
2、等關(guān)系密切?！ ?原材料性能試驗(yàn) 2.1橡膠粉 橡膠粉由大車鋼絲輪胎粉碎篩分生產(chǎn)而成，細(xì)度為20目，檢測(cè)密度為1.15g/cm3，滿足1.10~1.20g/cm3要求，其含水率為0.6%，現(xiàn)場(chǎng)篩分結(jié)果如表1所示，滿足技術(shù)要求?！ ”?橡膠粉篩分結(jié)果 基質(zhì)瀝青采用中海油（泰州）AH-70基質(zhì)瀝青技術(shù)指標(biāo)如表2所示?！ ”?基質(zhì)瀝青檢測(cè)結(jié)果 3橡膠粉種類及細(xì)度對(duì)橡膠瀝青性能的影響 為分析膠粉種類及細(xì)度對(duì)橡膠瀝青改性效果的影響，分別采用兩種不同種類、三種不同細(xì)度的膠粉對(duì)70＃道路石油瀝青進(jìn)行改性，橡膠粉摻量為20％，橡膠瀝青的性能列于
3、表3及圖1～圖6。 表3不同膠粉類型橡膠瀝青性能指標(biāo) 圖1橡膠瀝青軟化點(diǎn)對(duì)比圖2橡膠瀝青車轍因子對(duì)比 圖3橡膠瀝青抗疲勞性能對(duì)比圖4橡膠瀝青蠕變勁度對(duì)比 圖5橡膠瀝青針入度對(duì)比圖6橡膠瀝青彈性恢復(fù)對(duì)比 由表中可以看出，加入橡膠粉以后，無論是貨車輪胎膠粉還是小車輪胎膠粉，都對(duì)瀝青起到了良好的改性效果，瀝青的針入度下降，軟化點(diǎn)提高，膠粉改性后瀝青高低溫指標(biāo)滿足PG82-28的性能要求，表明瀝青的高低溫性能都得到了改善。從老化后疲勞開裂因子G*·sinδ來看，31℃時(shí)G*·sinδ值在300kPa左右，遠(yuǎn)小于上限要
4、求5000kPa，表明橡膠瀝青具有較好的抗老化性能和抗疲勞性能?！ ?duì)比不同膠粉種類橡膠瀝青的軟化點(diǎn)（圖1）、抗車轍因子（圖2）及針入度（圖5）可見，貨車輪胎膠粉橡膠瀝青的常溫和高溫性能要優(yōu)于小車輪胎膠粉橡膠瀝青；從彈性恢復(fù)來看，貨車輪胎同樣要比小車輪胎的彈性恢復(fù)性能要好。因此，從橡膠粉的考慮，貨車輪胎膠粉的改性效果明顯優(yōu)于小車輪胎膠粉?！ ?duì)比不同細(xì)度膠粉改性瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)可以看出，20目膠粉改性瀝青的高溫性能優(yōu)于40和60目膠粉改性瀝青，三者低溫以及抗疲勞性能則比較接近。由于20目膠粉粒徑較大，熔脹后與瀝青形成的X格狀態(tài)更顯著，從而對(duì)橡膠瀝青
5、的相對(duì)流動(dòng)構(gòu)成更大的粘滯阻力，表現(xiàn)為瀝青的粘度增加，高溫性能提高?！ 【C合而言，貨車輪胎膠粉橡膠瀝青性能要優(yōu)于小車輪胎膠粉橡膠瀝青，其中20目的貨車輪胎膠粉橡膠瀝青性能相對(duì)最好，以下實(shí)驗(yàn)采用20目貨車輪胎膠粉?！ ?橡膠粉摻量對(duì)橡膠瀝青性能的影響 橡膠粉摻量是影響橡膠瀝青技術(shù)性能的主要參數(shù)之一，分別進(jìn)行了不同摻量橡膠瀝青性能實(shí)驗(yàn)，采用20目貨車輪胎膠粉，70＃道路石油瀝青，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4?！ ”?不同橡膠粉摻量橡膠瀝青性能指標(biāo) 隨著橡膠粉摻量增加，橡膠瀝青的高溫性能、低溫性能、抗老化性能等都有明顯增加，膠粉摻量從12％提高到24％，軟化點(diǎn)
6、提高了28.8℃，彈性恢復(fù)提高了11％，車轍因子提高了6～8倍，-18℃勁度模量減少了75％，說明增加橡膠粉摻量對(duì)于提高橡膠瀝青的性能是有利的。膠粉用量高時(shí)，其與瀝青的傳質(zhì)過程更為明顯，因而化學(xué)改性幅度更大，低溫性能和抗疲勞性能隨之提高?！ 〉瑫r(shí)應(yīng)注意橡膠瀝青的施工性能，隨著橡膠粉摻量的增加，橡膠瀝青在施工溫度下的粘度會(huì)隨之升高，過高的粘度會(huì)給瀝青的泵送以及混合料的拌和、攤鋪等帶來困難。美國亞利桑那州規(guī)定橡膠瀝青在177℃的粘度應(yīng)在1.5～4.0Pa·s之間，以滿足施工的要求。進(jìn)行了幾種摻量橡膠瀝青的177℃粘度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5及圖7。 表5
7、不同橡膠粉摻量、不同攪拌時(shí)間下橡膠瀝青的粘度 拌和時(shí)間(min)153045607590min 不同摻量橡膠瀝青粘度（Pa*s）12%0.81.201.251.301.401.50 16%1.251.301.601.902.352.75 18%1.852.352.853.153.353.35 20%3.204.608.208.102.852.90 圖7不同拌和時(shí)間橡膠瀝青的177℃粘度 圖7粘度關(guān)系曲線 橡膠瀝青生產(chǎn)過程中的反應(yīng)時(shí)間一般為60分鐘左右，因此橡膠瀝青在60分鐘前后的粘度對(duì)施工控制尤
8、為重要。橡膠粉摻量為20％時(shí)，橡膠瀝青拌和60分鐘左右的177℃粘度遠(yuǎn)大于4.0Pa·s，此時(shí)瀝青及混合料的施工將會(huì)比較困難。因此，對(duì)于
