《橡膠瀝青性能試驗及影響因素分析[參考]》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、橡膠瀝青性能試驗及影響因素分析[摘要]橡膠瀝青的技術性能與其生產(chǎn)工藝、橡膠粉類型、基質(zhì)瀝青類型、橡膠粉摻量等關系密切，通過室內(nèi)實驗研究了這些因素對橡膠瀝青高溫性能、低溫性能、抗老化性能等的影響，對于橡膠瀝青應用中的工藝控制和原材料選擇具有參考意義。[關鍵詞]橡膠瀝青；橡膠粉；基質(zhì)瀝青；實驗研究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，再按一定的粗細級配比例進行組合，同時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)瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青的性能與其生產(chǎn)工藝、膠粉類型、膠粉摻量等關系密切。2原材料性能試驗2.1橡膠粉橡膠粉由大

2、車鋼絲輪胎粉碎篩分生產(chǎn)而成，細度為20目，檢測密度為1.15g/cm3，滿足1.10~1.20g/cm3要求，其含水率為0.6%，現(xiàn)場篩分結果如表1所示，滿足技術要求。表1橡膠粉篩分結果基質(zhì)瀝青采用中海油（泰州）AH-70基質(zhì)瀝青技術指標如表2所示。表2基質(zhì)瀝青檢測結果3橡膠粉種類及細度對橡膠瀝青性能的影響為分析膠粉種類及細度對橡膠瀝青改性效果的影響，分別采用兩種不同種類、三種不同細度的膠粉對70＃道路石油瀝青進行改性，橡膠粉摻量為20％，橡膠瀝青的性能列于表3及圖1～圖6。表3不同膠粉類型橡膠瀝青性能指標圖1橡膠瀝青軟化點對比圖2橡膠瀝青車轍因子對比圖3橡膠瀝青抗疲勞性能對比圖4橡

3、膠瀝青蠕變勁度對比圖5橡膠瀝青針入度對比圖6橡膠瀝青彈性恢復對比由表中可以看出，加入橡膠粉以后，無論是貨車輪胎膠粉還是小車輪胎膠粉，都對瀝青起到了良好的改性效果，瀝青的針入度下降，軟化點提高，膠粉改性后瀝青高低溫指標滿足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G*?sinδ值在300kPa左右，遠小于上限要求5000kPa，表明橡膠瀝青具有較好的抗老化性能和抗疲勞性能。對比不同膠粉種類橡膠瀝青的軟化點（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

4、性恢復來看，貨車輪胎同樣要比小車輪胎的彈性恢復性能要好。因此，從橡膠粉的來源考慮，貨車輪胎膠粉的改性效果明顯優(yōu)于小車輪胎膠粉。對比不同細度膠粉改性瀝青的各項指標可以看出，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網(wǎng)格狀態(tài)更顯著，從而對橡膠瀝青的相對流動構成更大的粘滯阻力，表現(xiàn)為瀝青的粘度增加，高溫性能提高。綜合而言，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最好，以下實驗采用20目貨車輪胎膠粉。4橡膠粉摻量對橡膠瀝青性能的影響橡膠粉摻量是影響橡

5、膠瀝青技術性能的主要參數(shù)之一，分別進行了不同摻量橡膠瀝青性能實驗，采用20目貨車輪胎膠粉，70＃道路石油瀝青，實驗結果見表4。表4不同橡膠粉摻量橡膠瀝青性能指標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％，軟化點提高了28.8℃，彈性恢復提高了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于提高橡膠瀝青的性能是有利的。膠粉用量高時，其與瀝青的傳質(zhì)過程更為明顯，因而化學改性幅度更大，低溫性能和抗疲勞性能隨之提高。但同時應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

6、會隨之升高，過高的粘度會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℃的粘度應在1.5～4.0Pa?s之間，以滿足施工的要求。進行了幾種摻量橡膠瀝青的177℃粘度實驗，結果如表5及圖7。表5不同橡膠粉摻量、不同攪拌時間下橡膠瀝青的粘度拌和時間(min)153045607590min不同摻量橡膠瀝青粘度（Pa*s）12%0.81.201.251.301.401.5016%1.251.301.601.902.352.7518%1.852.352.853.153.353.3520%3.204.608.208.102.852.90圖7不同拌和時間橡膠瀝青的

7、177℃粘度圖7粘度關系曲線橡膠瀝青生產(chǎn)過程中的反應時間一般為60分鐘左右，因此橡膠瀝青在60分鐘前后的粘度對施工控制尤為重要。橡膠粉摻量為20％時，橡膠瀝青拌和60分鐘左右的177℃粘度遠大于4.0Pa?s，此時瀝青及混合料的施工將會比較困難。因此，對于研究所用的原材料和工藝條件，橡膠瀝青的膠粉摻量以16～18％左右比較合適。5拌和溫度對橡膠瀝青性能的影響拌和溫度是橡膠瀝青的重要施工控制條件，拌和溫度直接影響橡膠粉與瀝青熔融的速度和程度，從而對橡膠瀝青的