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1、淺析攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青老化性能的影響摘要橡膠瀝青的生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，生產(chǎn)工藝的不同對(duì)橡膠瀝青老化性能影響不同，木文主要研究了橡膠瀝青攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青老化性能的影響。首先固定其他生產(chǎn)因素，改變攪拌時(shí)間進(jìn)行生產(chǎn)不同的橡膠瀝青，然示對(duì)其進(jìn)行短期老化實(shí)驗(yàn)，分析老化前麻橡膠瀝青各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況。關(guān)鍵詞橡膠瀝青老化攪拌時(shí)間薄膜烘箱老化輪胎橡膠在路面工程屮的應(yīng)用，故早始于20世紀(jì)40年代的美國(guó)。美國(guó)橡膠冋收公司(RubberReclaimingCompany)在上世紀(jì)40年代首先采用干拌法的生產(chǎn)匸藝，生產(chǎn)了RamflexTM橡膠粉瀝青混合料。相比國(guó)外，我國(guó)在這方面的研究起步相對(duì)較晚。上世紀(jì)70
2、年代末80年代初，出于改善我國(guó)性能不佳的國(guó)產(chǎn)瀝青的目的，同濟(jì)大學(xué)研究了橡膠粉與瀝青共熔反應(yīng)的粘度變化規(guī)律及橡膠粉對(duì)瀝青混合料路用性能的影響，并分別于1980年和1981年在江西省的鉛山縣和貴溪縣鋪筑了橡膠瀝青試驗(yàn)路。國(guó)際上廢胎膠粉的加工技術(shù)、生產(chǎn)工藝祁已經(jīng)非常成熟，而我國(guó)對(duì)膠粉改性瀝青的基礎(chǔ)研究重視不夠，影響了廢膠粉改性瀝青在我國(guó)道路建設(shè)屮的應(yīng)用，廢胎膠粉橡膠瀝靑應(yīng)用的具體方案、技術(shù)開(kāi)發(fā)等還都處于原創(chuàng)性研究、探索之小。橡膠瀝青的生產(chǎn)T藝問(wèn)題，橡膠瀝青的老化性能等方面都是廢胎膠粉橡膠瀝青在屮國(guó)應(yīng)用的前沿課題。木文主要研究了室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行橡膠瀝青生產(chǎn)因素之一——攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青的老化
3、性能的影響。一、橡膠瀝青的短期老化過(guò)程1.運(yùn)輸貯存加熱過(guò)程小的老化。橡膠瀝青的老化H煉制出廠即己經(jīng)開(kāi)始，在運(yùn)輸至拌合站進(jìn)行瀝青混合料拌合Z前，一直裝在保溫瀝青罐屮。在此期間瀝青熱態(tài)儲(chǔ)存、熱態(tài)運(yùn)輸,在空氣油罐屮預(yù)熱等過(guò)稈，都要經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間。由于溫度升高，瀝青分了加速運(yùn)動(dòng)，除引起瀝青的蒸發(fā)外，還能引起瀝青發(fā)生物理化學(xué)變化。2.加熱拌和及鋪筑屮的老化。橡膠瀝青在進(jìn)行拌合時(shí)老化比較嚴(yán)重，瀝青在拌和機(jī)內(nèi)的拌合溫度達(dá)到175G185CZ間，在此過(guò)程屮瀝青膜較薄，溫度高，較長(zhǎng)時(shí)間維持高溫狀態(tài),是橡膠瀝青熱氧老化最為嚴(yán)重的過(guò)程。二、室內(nèi)短期老化模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)壳?，?guó)內(nèi)外常用的室內(nèi)模擬橡膠瀝青老化的方法
4、是短期熱老化薄膜烘箱老化TFOTc薄膜烘箱加熱老化實(shí)驗(yàn)主要模擬橡膠瀝青在加工、拌合、攤鋪過(guò)程屮的老化，即橡膠瀝青老化的前兩個(gè)階段。其主要原理是將瀝青放置在加熱到163°C左右的烘箱中持續(xù)Sh,烘箱設(shè)有鼓風(fēng)裝置，來(lái)交換烘箱內(nèi)外空氣，以模擬實(shí)際野外的環(huán)境。此實(shí)驗(yàn)用來(lái)模擬橡膠瀝青在貯存運(yùn)輸攤鋪過(guò)程中發(fā)生的短期老化反應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)方案選擇60目的橡膠粉，其摻量為外摻21%,采用葉片攪拌制備橡膠瀝青，攪拌溫度為185°C,改變攪拌時(shí)間分別為30min,60min,90min,120min來(lái)生產(chǎn)橡膠瀝青,檢測(cè)剛生產(chǎn)出來(lái)（放置時(shí)間不超過(guò)Sh）的原樣橡膠瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)。將橡膠瀝青進(jìn)行薄膜烘箱加熱老
5、化實(shí)驗(yàn)，加熱溫度設(shè)置為163C,在進(jìn)行加熱試驗(yàn)Sh后橡膠瀝青殘留物進(jìn)行各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)。將老化前示的橡膠瀝青的備項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析測(cè)定不同攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青老化性能的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1所示。從上述柱狀圖屮可以看出，隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，各項(xiàng)性能指標(biāo)并不是一直的增大或者減小，而是有所反復(fù)的。針入度和15°C延度隨著攪拌時(shí)間呈現(xiàn)先減小后增加又減小的趨勢(shì)。在Omin?30min內(nèi)，橡膠粉剛與基質(zhì)瀝詩(shī)相接觸，剛剛開(kāi)始發(fā)生溶脹反應(yīng)，現(xiàn)在并不是真正意義上的橡膠瀝青。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),橡膠粉持續(xù)溶脹發(fā)冇,橡膠顆粒核心開(kāi)始吸收瀝青屮的輕質(zhì)組分，熔融物含量增多，瀝青逐漸形成液固兩相
6、結(jié)構(gòu)，針入度和15°C延度隨Z增大。當(dāng)攪拌時(shí)間大于90min后，性能出現(xiàn)了明顯的衰減。因此我們認(rèn)為橡膠瀝青需要特定的時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)，時(shí)間過(guò)短，膠粉溶脹過(guò)少，瀝青只是橡膠粉與瀝青的簡(jiǎn)單混合物；時(shí)間過(guò)長(zhǎng),膠粉反丿應(yīng)過(guò)度，橡膠瀝青就會(huì)喪失特有的物理、力學(xué)性質(zhì)。老化后的針入度和延度也是呈現(xiàn)此種變化，這與橡膠瀝青的反應(yīng)機(jī)理相一致。對(duì)橡膠瀝青的老化前麻的性能衰減程度分析,橡膠瀝青的針入度比和延度比是隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)而變小的，說(shuō)明橡膠瀝青的性能衰減程度是隨著時(shí)間延長(zhǎng)而降低的，橡膠瀝靑的老化性能是有所改善的。當(dāng)攪拌時(shí)間在90min以前，老化前后的針入度、延度變化較大，90min以后，變化趨勢(shì)趨于平緩
7、，說(shuō)明攪拌時(shí)問(wèn)在90min時(shí)，橡膠瀝青的老化性能達(dá)到了最佳的效果。軟化點(diǎn)、粘度和彈性恢復(fù)盡管變化趨勢(shì)稈度不盡相同，但總體依然是呈現(xiàn)先增大而后減小的趨勢(shì)。軟化點(diǎn)在老化前肩的變化稈度不大，而粘度和彈性恢復(fù)老化前示變化較大，說(shuō)明老化對(duì)橡膠瀝青的粘度和彈性恢復(fù)影響較大。而老化前后的性能衰減程度依然呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。分析其原因是：橡膠粉與瀝青接觸麻隨即發(fā)生溶漲，橡膠顆粒體積變大，增加了橡膠顆粒位移的阻力，橡膠瀝青體系粘度增加；橡膠粉顆粒的溶漲增加了瀝青與橡膠顆粒的界面
