阅 胶粉改性对常规及PG性能影响
橡胶粉改性沥青性能影响因素
橡胶粉改性沥青性能影响因素浅析摘要:本文介绍了橡胶粉改性沥青改性机理,分析了搅拌温度、橡胶粉剂量、稳定剂和搅拌时间等因素对橡胶粉改性沥青性能的影响。
关键词:橡胶粉改性沥青;性能;影响;因素。
沥青路面中关键的材料为其中的沥青,我国的沥青路面发展历程近二十年,从最初的普通沥青发展到后来的改性沥青,现在已经有多种改性沥青面世,橡胶粉改性作为其中的一种,2004年才开始引进我国,在沥青路面中使用橡胶粉改性沥青不仅能全面提高路面的性能,而且具有良好的社会经济效益。
1 橡胶粉改性沥青的改性机理橡胶粉改性是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成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部分,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。
橡胶沥青中橡胶粉的含量在18%以上,熔胀反应后,橡胶颗粒的体积比重在30-40%左右,胶结料和混合料都能显著表现出橡胶的物理、力学、化学性能。
硫化橡胶与沥青同属非极性材料,沥青中被视为可溶质的粘度小的低分子油份和蜡占沥青成份的54%以上,当橡胶经过一定处理后与沥青加热混溶时,橡胶在高温下被沥青中的低分子油份溶胀后,一方面使油份粘度增加和稠度提高,另一方面使橡胶分子的作用力减小。
由于橡胶是一种高分子化合物,除富有弹性外,还有很高的自粘性和互粘性,它比沥青的粘度高得多,当橡胶和沥青混溶成一体后,沥青的粘度提高了;当橡胶被充分溶胀而未裂解时,它既能以单独相存在又形成连续的网络。
2橡胶粉改性沥青的性能影响2.1 搅拌温度对改性沥青性能的影响沥青既可以看成胶体结构,也可以看成由高分子组成的混合物。
其分子量的大小决定其软化点的大小。
当搅拌温度低时,沥青的分子链的运动程度相对较小,其粘性较大,不利于胶粉与沥青混和均匀,及沥青分子与胶粉中的橡胶网状结构结为一体,使改性沥青的分子量相对较小,其沥青的软化点相对较低。
当温度高时,沥青体系中的分子链与胶粉能够很好的结为一体,使改性沥青的相对分子量增大,软化点相对提高。
橡胶粉改性沥青
橡胶粉改性沥青定义及特点橡胶粉改性沥青定义橡胶粉改性沥青(Asphalt Rubber,简称AR)是一种新型的优质复合材料。
他在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下,橡胶粉通过吸收沥青中的树脂,烃类等多种有机质,经过一系列的物理和化学变化,是胶粉湿润,膨胀,粘度增大,软化点提高,并兼顾了橡胶和沥青的粘性,韧性,弹性,从而提高了橡胶沥青的路用性能。
“橡胶粉改性沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉,作为改性剂添加到基质沥青中,在一个专门的特殊设备中,经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。
橡胶粉改性沥青的改性原理是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。
橡胶粉改性沥青对基质沥青的使用性能有很大的改善,且优于目前常用的改性剂SBS、SBR、EV A等制成的改性沥青。
鉴于它优良的使用性能和对环保的巨大贡献,有专家预言:橡胶粉改性沥青有望取代SBS改性沥青。
橡胶粉改性沥青的特点用于改性沥青的橡胶是具有高弹性的高聚物,在基质沥青中加入硫化胶粉,能达到甚至超过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青同样的效果。
胶粉改性沥青的特点包括:2.1、针入度减小,软化点提高,黏度增大,说明沥青高温稳定性提高,对夏季行车的路面车辙、推挤现象有改善。
2.2、温度敏感性降低。
在温度较低时,沥青变脆使路面发生应力开裂;在温度较高时,路面变软,受承载车辆作用而变形。
而用胶粉改性后,沥青的感温性得到改善,抗流动性提高,橡胶粉改性沥青的黏度系数大于基质沥青,说明改性后的沥青有较高的抗流动变形能力。
2.3、低温性能得到改善。
胶粉可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性。
2.4、黏附性增强。
由于石料表面黏附的橡胶沥青膜厚度增加,可提高沥青路面抗水侵害能力,延长路用寿命。
2.5、降低噪声污染。
2.6、增加车辆轮胎与路面的抓着性,提高行驶安全。
2橡胶粉改性沥青设备介绍配备进口高速剪切胶体磨(与美国壳牌公司使用的胶体磨相同),胶体磨沿径向有多层刀齿,转子和定子相互咬合,从而使聚合物在刀齿周围平面部位被高速研磨,在刀齿侧棱处被高速剪切。
浅谈橡胶粉改性沥青性能的影响机理
关键 词: 改性 沥青 ; 胶粉 改性机理 ; 性能研究 .Ⅱ 力工工艺 ; 性能验证
中图分类号 : 4 62 7 U 1. 1 文献标识码 : C 文章 编号 :0 8— 3 3 2 1 ) 0— 18一O 10 3 8 (0 1 1 0 5 3
1 胶粉改性沥青 的成分及改性机理 11 废轮胎胶粉化学成分及结构分析 .
图 1 沥青四组பைடு நூலகம்分试验流程图
() 2 沥青胶体结 构分 析。 废轮胎胶粉 中含有天 然橡胶 、 合成 橡胶 、 硫磺 、 碳黑 、 抗 青溶液进行观察 , 为沥青质是分散相 , 认 而油分是分散介 质 , 老化剂 等化学成分 , 这些成分对改善普通沥青 的品质都十分 但是沥青质 和油分不 亲和 , 而且沥青质与油分两种组分混合 有益 , 主要体现在橡胶 能够有效 地提高 沥青 的软化点 、 改善 不能形成稳定 的体系 , 质极易发生絮凝 。而胶质对沥青 沥青 沥青低温下的流动性、 降低针人度、 提高延度 , 使沥青产生可 质和油分都是亲和 的 , 胶质包 裹沥青 质形成胶 团 , 散在 油 分 逆的弹性变形; 碳黑可以改善沥青的粘附性、 耐久性和抗磨 分中 , 形成稳定的胶 体。 性、 提高沥青混合料 的抗 车辙性 能 ; 可 以改 善沥青 的温 硫磺 从 化学 角度分析 沥青 的胶体结构是 困难 的, 但是根据胶 度稳定性; 抗老化剂能够提高沥青抗老化性能等。如果废轮 体的流变性质来评价则要容易得多。根据沥青的针人度指 胎胶粉能够与沥青很好地混溶并发生作用成为整体, 那么必 数 值可区分三种胶体结构:I< 一 P 2时, 为溶胶型结构 ; 将大大提高普通沥青的技术性能。但同时也应该看到, 胶粉 P =一 一+ I 2 2时 , 为溶 凝胶 型结 构 ;I + P > 2时 , 胶型 为凝 属 于惰性较强的高分子材 料 , 大多数废轮胎胶粉并未经过脱 结构 。 硫处理 , 自身有很好 的胶粘结构 , 在一般条件下特别稳定 , 因 13 胶粉 改性 沥青的改性机 理 . 此要想把胶粉与沥青 拌和均 匀并形 成性质稳 定 的整体 材料 () 1胶粉颗粒体积熔胀 , 使得沥青胶 体结构发生转变。 有一定 的困难。正是 因为胶粉 自 的这种结构特性 , 身 使得胶 加入基质沥青 中的废 轮胎胶 粉能够 吸附沥青 中的轻组 粉对沥青的改性 机理 也必然 与常用 的高聚物 改性材料有 很 分, 使沥青组分产生 迁移 , 沥青 中与胶粉 颗粒结构相 似的轻
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。
改性胶粉对聚苯乙烯结构及力学性能的影响
武
汉
科
技
大
学
学
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Vo . 3; o 5 i3 N . oc . t 20l O
J u n l fW u a ie st fS in e a d Te h o o y o r a h n Un v riy o c e c n c n l g o
形成 改 性 胶 粉/ S共 混 材 料 , 过 S M 、 P 通 E ATR —
胶 粉抽提 至溶 剂为无 色后 取 出 , 8 在 0℃ 下 干燥 , 微波 辐射处 理 3 ~ 3 0 S 抽 提 后 的胶 粉 用 苯 O 0 ,对
乙烯 浸泡 1 2h后 过 滤 , 封 保 存 , 密 即为 微 波 改 性
XL 0T 3 MP型扫描 电子 显微 镜 ( 兰 P L S公 荷 HI P
等 将 丁苯橡 胶与 P S共 混 , P 使 S冲击 强度 提 高
到 1 4J・ 7 m_ 。另外 , 。 丁基 橡胶 [ 、 B _ 、 S 7 5 S S6 A _ ] ] ] 及 乙烯一 乙酸 乙烯 酯 共 聚 物 等 橡 胶 改 性 聚 苯 乙
05 3 0型简 支梁 冲击试验 机 。
1 2 试 验 方 法 .
用异 丙醇 与苯 的混 合 物 ( 量 比 为 1: ) 质 1 将
胶 粉是废 旧橡 胶 回收利 用 的主要 手 段 , 用 以天 利 然 橡胶 和丁苯 橡 胶 为 主要 成 分 的胶 粉来 改 性 P S 材 料 , 可 以降低材 料成本 , 可使废 旧胶 粉得 到 既 又 有 效利用 。 本文采 用 微 波辐 射 对 废 旧胶 粉 ( P) 行 WR 进 改性 , 利用 微波 辐 射 改 性胶 粉 ( P 与 P MR ) S共 混
浅论沥青改性胶粉对混凝土基本性能影响
浅论沥青改性胶粉对混凝土基本性能影响摘要:沥青改性胶粉是一种新型的聚合物粉体材料,在水中可再分散,与水泥具有良好的适应性。
研究了沥青改性胶粉对水泥混凝土基本性能的影响。
结果表明,掺加沥青改性胶粉可以降低不同龄期混凝土的抗压强度,尤其对早期强度的影响更为明显。
随着养护期的延长,掺加沥青改性胶粉的混凝土强度迅速提高;沥青改性胶粉能提高混凝土的劈裂抗拉强度;此外,沥青改性胶粉具有沥青材料的防水性能,可以显著提高混凝土的抗渗性。
关键词:沥青改性胶粉;混凝土;抗压强度;防水性能沥青作为一种传统材料在建筑密封行业的使用有着悠久的历史。
在1980年代以前,我国主要用纸胎油毡为防水,后来逐步发展为改性沥青防水卷材的聚合物,除了防水涂料的改性沥青基的聚合物和非固化为沥青防水涂料。
一、慨况随着新型建筑材料的应用和现代建筑技术的不断发展,聚合物改性混凝土的应用越来越广泛。
用聚合物代替混凝土中的部分胶凝材料或作为外加剂,是提高水泥混凝土抗拉强度和韧性的有效途径。
通过微观机理分析和室内宏观试验,探讨了聚合物改性水泥混凝土的应用。
研究发现,聚合物能有效地提高混凝土的抗折强度和抗拉强度,且聚合物含量越多,强度越高,并且聚合物还可以显著提高材料的刚度;将镁聚合物对混凝土性能的影响与普通钢纤维混凝土进行了比较发现20%的Mg聚合物能提高聚合物混凝土的性能指标,且Mg聚合物混凝土具有寿命长、施工简单的特点。
结果表明,在水泥中加入聚合物制备的水泥,由于高分子材料在矿物骨料与水泥浆之间形成了一层附着力高的薄膜,材料指标得到了很大的提高。
水泥水化产物与大分子链中的基团连接在一起形成一层空间相互作用结构,相互结合,提高了聚合物混凝土的性能。
沥青改性胶粉是一种新型聚合物粉末材料。
以沥青为主要成分,经聚合物乳液改性,经喷雾干燥制成能分散水分的粉体。
它具有沥青材料优良的防水、防潮、防腐性能,与水泥材料有良好的适应性。
本文对不同掺量沥青改性沥青混凝土进行了研究。
废旧轮胎橡胶粉对沥青及混合料性能提升效果探究
废旧轮胎橡胶粉对沥青及混合料性能提升效果探究作者:刘建雄来源:《现代商贸工业》2020年第30期摘要:将废旧轮胎橡胶粉依次按8%、12%、16%、20%等不同剂量掺入SK70#基质沥青中,制备废旧轮胎橡胶粉改性沥青及混合料。
开展沥青三大指标、粘度、流变性能试验及混合料高低温及水温性能试验,探究废旧轮胎橡胶粉对沥青及混合料性能的提升效果。
结果表明:该改性剂能明显提升SK70#沥青的高温稳定性,缓解沥青的老化情况;当其掺入量达16%时,对改性沥青三大指标及粘度和流变性能改善达到最佳效果,同时能有效改善混合料高低温及水稳性能。
关键词:废旧轮胎橡胶粉;针入度;软化点;延度;粘度;流变性能中图分类号:TB 文献标识码:Adoi:10.19311/ki.1672-3198.2020.30.0680 引言随着我国经济建设飞速发展,以废旧轮胎为代表的工业垃圾逐年增加,有效利用废旧轮胎橡胶粉,不仅可以变废为宝,还能降低其对环境的污染。
橡胶作为一种典型的高分子化合物,具备明显弹性特性,其自身还具备良好的自粘和互粘性能,此方面性能明显高于机质沥青本身的粘度;同时,橡胶沥青因具有良好的高温性能、低温性能、防止路面开裂、提高路面抗滑力等优良性能而广泛应用于公路建设。
本文主要探究SK70#基质沥青掺配不同剂量废旧轮胎橡胶粉后,对沥青及混合料性能的提升情况,以期得出合适的橡胶粉掺量,给后续改性沥青及混合料的制备给予建议,提高工程质量并创造经济效益,实现变废为宝并减少环境污染。
1 原材料及制备方法1.1 原材料1.1.1 基质沥青1.2 橡胶沥青的制备在180℃试验温度下,将SK70#沥青加热到流动状态并转移至反应罐,反应时间为60min,搅拌速率为2000rpm。
在150℃恒温条件下保温60min左右。
同时,将反应罐置于恒温加热搅拌器,依次缓慢加入8%、12%、16%、20%等不同剂量的废旧轮胎橡胶粉改性剂,制备完毕后将其密封存放,冷却1天后方可使用。
橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析
__________________________________________________________________道路工程觀橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析黄光请4",李瑜1"(.广西路建工程集团有限公司,广西南宁5300042.南宁市筑路技术与筑路材料工程技术研究中心,广西南宁530001)摘要:为掌握橡胶改性沥青基本性能变化规律,研究橡胶粉基本参数对其各项性能的影响,文章通过针入度试验、软化点试验、黏度试验、延度试验和恢复试验,分析温度、胶粉掺量、胶粉粒径变两种不同基质能的%结:橡胶粉善了基质的高温性能,降低了的温度敏感性,随胶粉掺量的增加,针入度、软化点和均呈增加趋势;粉的增加,针入 趋势,软化点和增加趋势;橡胶粉提高了基质沥的低温能和弹性恢复能力,橡胶粉后了70$、90$的低温能;随粉掺量的增加,低温值呈先增加后的趋势,掺量为20%时的低温延度值最大;橡粉掺量在15%〜20%时"的恢能提高幅,掺量>20%时,弹性恢复性能增加幅度较"结合上述指,橡胶粉与基质的融合能力具有一定的合理围,在未的条件下,建议粉合理用量控制在20%左右%关键词:道路工程';胶粉;基本性能中图分类号:U416.217文献标识码:A DOI:10.13282/ki.wccst.2021.04.016文章编号:1673-4874(2021)04-0037-040引言过处理加工为胶粉,通过的入质中取得了良好的应用与实践"了污染环境的,而且的性能适用于寒冷,该技术种环保、高效的技术,随着公路建设节能环保技术的大力推广,份的应用提出了更高的要求,关于这方面的研究显著增加。
杨锡武首次提出采用旧塑料作为(Cracking Recycled Plastic)对基质进行,分析了拌和工艺混合料性能的冯中良等人合物橡的低温性能进行了的研究,通过与SHRP的BBR试验对比,提出了基于聚合物的低温指标(3-4)。
废轮胎胶粉的改性及应用
废轮胎胶粉的改性及应用废轮胎胶粉是指废弃的轮胎经过破碎、粉碎等处理后得到的粉状橡胶颗粒,它具有一定的弹性和粘附性,是一种重要的再生资源。
废轮胎胶粉具有很好的耐磨性、阻燃性和耐腐蚀性,可以应用于橡胶制品、建筑材料、道路修复等领域。
然而,由于其分散性较差、热稳定性差等问题,限制了其更广泛的应用。
因此,对废轮胎胶粉进行改性处理,可以提高其性能并扩大其应用范围。
废轮胎胶粉的改性方法主要有物理改性和化学改性两种途径。
物理改性主要是通过改变颗粒大小、表面形貌等方法来改善其性能;化学改性则是通过引入各种功能性单体或添加剂来改善其热稳定性、分散性等性能。
一、物理改性:1. 粒度控制: 废轮胎胶粉的颗粒大小对其性能有着重要的影响。
通常通过在制备过程中采用不同的破碎、粉碎设备来控制颗粒大小,并且经过筛分等方法来获得所需的颗粒大小。
2. 表面改性: 对于粒径较小的胶粉,其表面活性比较高,容易发生团聚和堆积,从而影响其应用性能。
通过采用表面改性剂,如硅烷偶联剂等,可以改善其表面性质,提高其分散性和相容性。
3. 热处理: 通过热处理可以提高废轮胎胶粉的热稳定性和耐老化性能,从而增加其在高温条件下的应用范围。
热处理温度和时间的选择需要根据具体情况进行调节,以获得最佳的改性效果。
二、化学改性:1. 氧化改性: 废轮胎胶粉中含有大量的双键结构,通过氧化处理可以引入羟基、羰基等活性基团,从而提高其极性和表面活性,改善其分散性和增强粘附力。
常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、臭氧等。
2. 接枝改性: 通过引入不同的功能性单体,如丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯等,可以改变废轮胎胶粉的结构和性能,提高其耐磨性、耐腐蚀性等性能。
3. 表面活性剂改性: 采用表面活性剂可以改善废轮胎胶粉的分散性,提高其与其他材料的相容性。
常用的表面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基苄基二甲基溴化铵等。
废轮胎胶粉经过改性处理后,可以应用于多个领域:1. 橡胶制品: 废轮胎胶粉经过改性可制备成各种橡胶制品,如胎面胶、胎体胶、橡胶瓦、橡胶管等。
胶粉在水泥净浆结构,胶粉改性水泥结构的宏观作用及表现
胶粉在水泥净浆结构,胶粉改性水泥结构的宏观作用及表现可再分散乳胶粉是一种常用的有机胶凝材料,它是通过喷雾干燥以聚乙烯醇等为保护胶体的聚合物乳液而得到的粉末,这种粉末遇水后可重新均匀地分散于水中,形成乳液。
掺加可再分散乳胶粉可改善新拌水泥砂浆的保水性能,以及硬化水泥砂浆的粘结性能、柔性和抗渗性、耐腐蚀性等。
目前市场主要应用的可再分散乳胶粉有:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E)、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/E/Veo Va)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PV AC)、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉(SBR)、其他二元与三元共聚胶粉、其他加入功能性添加剂的配方胶粉、其他加入功能性添加剂与一种以上胶粉的配方胶粉等。
下面接单介绍可再分散乳胶粉在水泥砂浆中的作用机理和对水泥砂浆的性能影响。
可再分散乳胶粉的组成可再分散乳胶粉通常为白色粉末,但也有少数产品呈其他颜色。
可再分散乳胶粉的成分主要包括以下几种。
(1) 聚合物树脂。
聚合物树脂位于胶粉颗粒的核心部分,也是可再分散乳胶粉发挥作用的主要成分,如聚醋酸乙烯酯/乙烯树脂,苯乙烯/丁二烯树脂,乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯酯树脂等;(2) 添加剂(内)。
添加剂(内)起到改善树脂性能的作用。
如降低树脂成膜温度的增塑剂。
并非每一种乳胶粉都有添加剂成分,如醋酸乙烯酯/乙烯共聚树脂就不需要添加增塑剂。
(3) 保护胶体。
保护胶体为在可再分散乳胶粉颗粒的表面包裹的一层亲水性材料。
绝大多数可再分散乳胶粉的保护胶体为聚乙烯醇。
(4) 添加剂(外)。
为进一步改善可再分散乳胶粉的性能,通常还添加除增塑剂以外的其他添加剂,这里称作添加剂(外)。
通常,可再分散乳胶粉中添加超塑化剂来改善乳液的流动性和分散性。
(5) 抗结块剂。
抗结块剂通常为细矿物填料,起作用在于防止乳胶粉在储运过程中结块,也利于乳胶粉产品从纸袋或槽车中倾倒时的出来。
废旧三元乙丙橡胶粉改性聚丙烯的性能研究
图 2 WEP DM 用 量 对 WEP DM/ PP复 合 材 料
弯 曲强 度 的影 响
2 1 4 冲 击 强 度 .. 图 3 出 了 WE D 用 量 对 WE D / P 示 P M P M P
电子万 能试 验机 和 Z C 2 B型摆 锤 冲击 试 验 机 , B 一5
作 者 简 介 : 军 伟 ( 9 8 ) 男 , 北 赵 县 人 , 津 城 市 建 设 李 17一 , 河 天
学 院 副 教授 , 士 , 要 从 事 功 能 复 合材 料 的研 究 。 博 主
() 3 TG分 析 。TG 分பைடு நூலகம்析 条 件 为 : 度 范 围 温
2  ̄8 0o 升 温速 率 5 0 C, 2 ・ n 。 Oo mi C
( ) E 分析 。对 试样 冲击 断 面进 行 喷 金处 4S M
理 , 后进行 S M 分析 。 然 E
第 3期
李 军 伟 等 . 旧三 元 乙丙 橡 胶 粉 改 性 聚 丙 烯 的 性 能 研 究 废
WE DM 用 量 为 1 P 5份 时 WE DM/ P复 合 材 料 P P
WE DM 用量 的 增 大 , P P wE DM/ P复 合 材 料 的 P
邵 尔 A 型硬度 呈 减小 趋势 , 变 化 幅度 不 大 。这 但
是 由于 WE D 的邵尔 A 型硬 度低 于 P P M P基 体 , 加 入 WE DM 会使 复合 材 料 的邵 尔 A 型 硬度 降 P 低 。实 际应 用 中 , 其 是 在 对 硬 度 有 严 格要 求 的 尤
P 牌 号 K8 O , 国石 化 北 京燕 山 分公 司 P, 33 中
废旧胶粉对沥青改性性能的研究
Ke r s ap at r b e; uc nz d rb e; e e eae y wo d : s h l u b r v la ie b r rg n rt - u
1 引 言
细度 可 以达  ̄ 2 0目以上 的水 平 。并 且 不少 品牌 的 J l0
国民经济 的快 速增 长带动 了汽 车工业 和轮 胎工 业 的高速 发展 。但 是越来 越 多的废弃 轮胎 所形 成 的 “ 色污染 ” 黑 .引起 了越来越 多 的社会 关注 。
橡 胶粉 在使用 前均 进行过 溶胀 处理 。因此 ,胶粉 越
细 ,胶粉 的加工 工 艺越 复 杂 ,则 使用 成 本 也越 高 。
但是 ,关 于废 旧胶粉 对沥 青 的改 性效果 始 终存
在着 争议 。为 此 ,本文从 沥青 的常规 指标 人手 ,评
价 沥青 一 橡胶 的性能 。随着 加工 工 艺 的提 高 .胶 粉
26 『 交 通 标 准 化
H ha EQ er ]道路工程 iwv nien q n i c
别选 取 了5 、1% 、1 %、2 %、2 %、3 %六 种 % 0 5 0 5 0 胶粉 掺量水 平 。
本 ,也 有 利 于 环境 保 护 。 关键 词 : 沥青 一 橡胶 ;硫 化 橡 胶 ;再 生
中 图分 类 号 :U 1 . 1 4 40 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 — 7 6 2 1 ) 0 0 2 — 3 0 2 4 8 (0 2 1 — 0 6 0
Pe f r a c s a c n Cr m b Ru b r M o i e p a t r o m n e Re e r h o u b e d f d As h l i
废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对抗Aging性能的影响
废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对抗Aging性能的影响随着人们对环境保护意识的增强,对废旧轮胎的处理和回收利用问题已经引起广泛关注。
废旧轮胎中含有丰富的胶粉,利用这一资源进行沥青改性已成为一种可行的手段。
然而,改性沥青在使用过程中容易受到Aging的影响,这直接影响着其使用寿命和性能。
因此,研究如何提高改性沥青的抗Aging性能是一个重要的课题。
近年来,研究者们发现采用稀土助剂作为沥青改性剂是一种有效的方法。
稀土助剂作为一种稀土元素化合物,具有良好的耐热性、氧化性和稳定性。
它可以通过与沥青中的胶粉产生化学反应,改善改性沥青的性能,尤其是抗Aging性能。
那么,究竟废旧轮胎胶粉改性沥青中的稀土助剂如何影响其抗Aging性能呢?首先,稀土助剂可以减缓改性沥青的老化速度。
老化是指材料在长期使用过程中受到环境因素的影响,导致材料性能逐渐下降的过程。
在废旧轮胎胶粉改性沥青中,稀土助剂通过与胶粉中的有害物质发生化学反应,有效抑制其进一步的老化过程。
稀土助剂能够提供良好的抗氧化和抗紫外线辐射性能,减少沥青的老化速度,从而延长改性沥青的使用寿命。
其次,稀土助剂还可以提高改性沥青的热稳定性。
热稳定性是指材料在高温条件下能够保持较好性能的能力。
废旧轮胎胶粉改性沥青中的稀土助剂能够有效吸收热量,形成热稳定的保护层,防止改性沥青在高温环境下软化、融化或分解。
这样可以保证改性沥青在炎热夏季或高温地区使用时不受到太大影响,维持较好的稳定性和使用性能。
此外,稀土助剂还能够提高改性沥青的黏附性和抗剪切性。
黏附性是指沥青与道路表面或其它材料之间的粘结强度,抗剪切性是指抗沥青层面内剪切力的能力。
废旧轮胎胶粉改性沥青中的稀土助剂可以改善其与道路表面的黏附性,增强沥青层与基层之间的结合强度。
此外,稀土助剂还能够提高改性沥青的内部结构稳定性,使其抗剪切性能更好。
这样,改性沥青在道路使用时更加稳定,耐久性更强。
最后,稀土助剂还能够改善改性沥青的水解性能。
废胶粉的改性及工业应用
废胶粉的改性及工业应用的报告,800字
废胶粉的改性及其工业应用报告
废胶粉是建筑行业中最常见的一种副产品,它主要是指从建筑工业中产生的物质及其材料。
废胶粉可以通过改良处理而成为能满足不同需求的各种新材料。
本文将介绍废胶粉的改性及其在工业中的应用。
废胶粉可以通过物理、化学改性方法来进行改良处理,经过改性处理后,废胶粉可以改变其形状、增加其强度、提高其耐腐蚀性以及降低其分形粒度等。
一般来说,物理改性包括热处理、冷处理、湿处理等,而化学改性则包括加聚硫化、硅酸根改性等多种改性方法,这些改性方法都可以有效地使废胶粉改性。
废胶粉改性后在工业中有多种应用,其中重要的应用之一是制备改性的胶粉,它可以用于各种建筑工程中,如景观建筑、市政建筑等,也可以作为防水材料在墙体、地面、屋面及混凝土构件上使用,为建筑工程提供了更好的防水性能。
此外,废胶粉改性后还可以用作助焊剂、灌封剂、润滑剂等,广泛应用于汽车、机械制造等行业。
在以上,废胶粉的改性及其工业应用已得到认可。
与传统的矿物质材料相比,废胶粉改性材料更为环保、低耗能,具有更高的经济可行性,减少了胶粉污染带来的环境问题。
故应大力推广废胶粉的改性,并广泛应用于工业生产,以节能减排、保护环境,实现绿色可持续发展。
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。
橡胶粉改性高强混凝土高温后性能研究的开题报告
橡胶粉改性高强混凝土高温后性能研究的开题报告1. 研究背景及意义高强混凝土具有抗压强度高、耐久性好、抗渗性能强等优点,是国内外建筑工程中广泛应用的一种新型材料。
然而,在高温环境下,高强混凝土的性能可能会受到影响,甚至导致结构破坏。
因此,研究高温下高强混凝土的性能是非常有必要的。
橡胶粉是一种常见的改性材料,可以改善混凝土的性能,例如提高抗裂性、抗渗性和抗冻性等。
因此,使用橡胶粉改性高强混凝土,可以提高高强混凝土在高温环境下的性能和抗灼性能。
2. 研究内容和目标本研究的主要内容包括以下方面:(1)制备不同比例的橡胶粉改性高强混凝土试件;(2)使用恒温恒湿箱升温升湿,模拟高温环境下试件的实际使用情况,测试试件的抗压强度、抗裂性和变形等性能指标;(3)分析橡胶粉改性对高强混凝土的性能影响及其机理。
本研究的目标是:(1)探究橡胶粉改性对高强混凝土性能的影响规律;(2)分析高温环境对高强混凝土性能的影响机理;(3)为高强混凝土在高温环境下的应用提供参考依据和优化方案。
3. 研究方法和步骤本研究的方法和步骤如下:(1)材料准备:选取高强度水泥、粉煤灰、细砂、骨料和橡胶粉等材料,按一定比例混配制成高强混凝土试件。
(2)样品制备:根据标准规范,将混合物制成试块或试棒样品,经养护后进行试验。
(3)试验方法:使用恒温恒湿箱升温升湿至不同温度,测试试件的抗压强度、抗裂性、变形等性能指标,同时对对照组和实验组的试件进行对比分析。
(4)数据处理和分析:根据试验结果,分析橡胶粉改性和高温环境下试件的性能变化规律,探究橡胶粉改性机理和高温影响机理。
4. 预期成果本研究预期能够得出以下成果:(1)研究出不同比例的橡胶粉改性高强混凝土的力学性能、变形性能等指标;(2)分析橡胶粉改性对高强混凝土的影响机理;(3)确定高温环境对高强混凝土性能的影响规律和机理;(4)为高温环境下高强混凝土的应用提供优化建议和技术支持。
5. 参考文献1. 胡振阳, 李金燕, 张群. 橡胶粉和板油卵石在高强混凝土中的应用[J]. 混凝土,2009(9):86-88.2. 董颖.高强混凝土高温抗灼性的研究[D].河南科技大学,2008.3. 赵明健.高强混凝土在高温环境下的性能研究[D].煤炭工业科学研究院,2012.4. GB/T 50081-2002 混凝土力学性能试验方法标准.。
废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对UV Aging性能的影响
废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对UVAging性能的影响近年来,随着环保意识的增加和可持续发展的要求,对于废旧轮胎的资源化利用越来越受到关注。
废旧轮胎经过回收处理后,可以得到一种材料——轮胎胶粉,它具有良好的粒度分布和弹性特性。
而改性沥青作为一种用于道路建设的材料,具有优异的防水、耐候和抗裂性能。
然而,在长时间的使用过程中,环境因素对改性沥青的性能产生了一定的影响。
其中,紫外线老化是导致改性沥青性能下降的主要因素之一。
是的,紫外线具有很高的能量,能够激发材料内部的化学反应,导致聚合物的链断裂和交联反应,以及材料的劣化和老化。
为了提高改性沥青的抗紫外线老化能力,研究人员开始向沥青中添加稀土助剂。
稀土助剂被广泛应用于材料改性领域,具有良好的增韧性、增强性、抗老化性能等特点。
因此,本文将重点探讨稀土助剂对废旧轮胎胶粉改性沥青的UV Aging性能的影响。
首先,稀土助剂的加入可以有效提高改性沥青的抗紫外线老化能力。
实验证明,添加稀土助剂后,改性沥青的紫外线吸收能力明显增强。
这是因为稀土助剂具有一定的吸光性能,能够吸收紫外线,并通过内部转换作用将其转化为热能,从而降低紫外线对改性沥青的直接照射。
这种吸能机制能够减少紫外线对改性沥青的损伤,从而提高其抗老化能力。
其次,稀土助剂的加入还可以改善改性沥青的耐候性能。
改性沥青在室外环境中经历各种气候条件的变化,如阳光、雨水、温度等。
这些因素会影响改性沥青的物理和化学性质,导致其性能下降。
通过添加稀土助剂,可以形成一种保护层,提高改性沥青的稳定性和耐候性。
稀土助剂能够吸收和转化来自环境的有害能量,减少改性沥青的氧化和老化反应,延长其使用寿命。
此外,稀土助剂还能改善改性沥青的劣化和老化行为。
通过含有稀土助剂的改性沥青,可以减少在紫外线照射下发生的聚合物链断裂和交联反应。
稀土助剂能够改变改性沥青内部分子链的排列方式,形成一种均匀分散的络合物结构。
这种结构能够提高沥青的韧性和强度,阻止紫外线对聚合物链的破坏,减缓改性沥青的老化进程。
废旧轮胎胶粉对不同基质沥青性能的影响分析
废旧轮胎胶粉对不同基质沥青性能的影响分析作者:***来源:《甘肃科技纵横》2020年第06期摘要:为明确废旧轮胎胶粉对不同基质沥青性能的影响,采用布氏粘度、DSR分别对橡胶沥青的流变性能进行测试,同时采用红外光谱(FTIR)探究了掺加胶粉后沥青微观结构的变化。
结果表明,随着胶粉掺量的增加,橡胶沥青的粘度和高温性能都显著增加,胶粉对SK 的改性能力最好,克炼次之,对埃索沥青的改性效果最差;当加入胶粉后,胶粉与基质沥青发生显著的物理化学反应,而克炼沥青与胶粉反应更剧烈,胶粉一方面吸收沥青而膨胀,另一方面,由于部分膠粉在沥青中发生了脱硫降解作用溶于沥青,从而产生新的官能团。
关键词:胶粉;基质沥青;橡胶沥青;流变性能;微观结构中图分类号:U 414 文献标志码:A1 引言沥青路面由于其优异的路用性能而制成。
近年来,随着交通量的快速增长,对沥青路面的路用性能提出了更高的要求,高质量的沥青路面越来越多地应用于路面[1]。
大量研究表明,加入残余胶粉可以显著提高基质沥青的高低温性能、抗老化和抗疲劳性能[2]。
此外,橡胶沥青还具有高防滑性、低噪音开发和驾驶舒适性等优点[3]。
目前对橡胶沥青的制备工艺和反应机理进行了大量的研究[4]。
在研究前期,考察了橡胶沥青在不同工艺参数下的反应机理,提出了橡胶沥青的最佳工艺参数[5]。
但目前的研究主要集中在胶粉、单基质沥青及其混合料的研究,而对轮胎胶粉与各种基质沥青的相容性研究较少。
本文研究了轮胎胶粉与三种不同基质沥青的相容性,研究了橡胶粉含量(沥青质量分数)对橡胶沥青宏观和微观性能的影响,以及不同橡胶沥青对橡胶沥青的微观结构和分子组成的影响,探讨了橡胶粉对不同基质沥青的改性效果和改性机理[6~7]。
2 原材料及试验方案2.1 原材料选用三种不同的90#基质沥青,分别为SK、埃索(ESSO)和克拉玛依(Kelian)[8],其主要技术指标如表1所示。
使用常温生产工艺橡胶粉,在试验过程中,为了消除橡胶粒子对试验结果的影响,含有一定等级的橡胶粉末和粘合体,选择30-40目之间的筛余量。
废旧胶粉改性及应用技术通过鉴定
废旧胶粉改性及应用技术通过鉴定
佚名
【期刊名称】《特种橡胶制品》
【年(卷),期】2008(29)1
【摘要】日前,由武汉工程大学与湖北天德投资有限公司共同完成的废旧橡胶粉改性及其在新型聚氨酯材料中的应用技术,通过湖北省科学技术厅的技术鉴定。
【总页数】1页(P19-19)
【关键词】废旧橡胶粉;技术鉴定;应用;改性;聚氨酯材料;科学技术;湖北省
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.8;U414
【相关文献】
1.废旧胶粉在环保型沥青路面中的应用技术研究 [J], 张新天
2.朱军会长出席“CCER废旧轮胎胶粉改性沥青碳减排方法学和30万吨低碳环保废轮胎胶粉改性沥青项目PDD”专家咨询会 [J], 李昂
3.改性废旧橡胶粉对水泥胶砂性能的影响 [J], 季节;王颢翔;王琴;索智;苑志凯
4.废旧轮胎胶粉改性沥青混合料施工工艺探索与研究 [J], 张山
5.废旧橡胶粉的改性及其在新型聚氨酯材料中的应用技术项目通过省级鉴定 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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第24卷第3期长 沙 交 通 学 院 学 报V o.l 24N o .32008年9月J OURNAL O F CHANG SHA COMMUNICAT I ONS UNIVERSITYSep .2008文章编号:1000-9779(2008)03-0024-04胶粉改性沥青配比及性能试验研究查旭东,陈兆坤,季文广(长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙 410076)摘 要:以山东滨州70号A 级道路石油沥青作为基质沥青,对不同掺量的废旧轮胎橡胶粉改性沥青的常规性能和S HRP 指标进行了试验研究.试验结果表明,随着胶粉掺量的增加,改性沥青的高温性能、低温性能和感温性能以及抗老化能力和抗变形能力均得到了提高.据此,推荐了改性沥青性价比优良的胶粉适宜掺量为15%左右,从而为胶粉改性沥青的应用提供参考.关键词:胶粉;改性沥青;性能;配比中图分类号:U 416.217 文献标识码:A收稿日期:2008-04-07基金项目:国家自然科学基金资助项目(50208004)作者简介:查旭东(1970-),男,长沙理工大学教授,博士.Testi ng research on m ix proportions and perform ancesfor rubber po wder m odified asphaltZ HA Xu -dong ,C H E N Zhao -kun ,JIW en -guang(Schoo l o f T raffic and T ransportati on Eng i nee ri ng ,Changsha U niversity of Science &T echno l ogy ,Chang sha 410076,Ch i na)Abst ract :The conven ti o na l perfor m ances and SHRP i n dexes are stud ied w it h the exper i m ents for the m od ified asphaltw ith d ifferent m i x proporti o ns of r ubber po wder o f o l d tire and base asphalt A-70fr o m B inzhou C ity i n Shandong Pr ov i n ce .The resu lts show that the perfor m ances of h i g h te m perature ,lo w te m perature and te m pera -ture sensi b ility and the capacities o f ant-i defor m ing and ant-i age i n g are i m proved as the m ix pr oportions of r ub -ber po wder increase .Accord i n g to the ana l y sis ,the appr opriate m ix pr oportion of rubber po w der for the m od-i fied asphalt is reco mm ended as about 15%to prov i d e a po tenti a l app lication for r ubber po w der -m odified as -pha l.t K ey w ords :rubber powder ;m od ified asphal;t perfor m ance ;m ix proportion由于大交通量、重载及环境的作用,因此,为了提高沥青路面的使用性能并延长使用寿命,改性沥青技术在我国高等级公路特别是高速公路的建设中得到越来越广泛的应用[1].其中,通过在沥青中添加废旧橡胶粉制成分散均匀的改性沥青是实现这一目标的有效途径之一[2-3].同时,胶粉的应用又为废旧轮胎的处理提供了一条良好的途径,有利于环境保护[4].在美国和加拿大,20多年前就开始铺设混有橡胶粉末的改性沥青路面,实践证明,它不但可以延长路面的使用寿命,降低成本,而且可以提高汽车行驶安全,降低噪音50%~70%.现今,在美国、日本、俄罗斯、加拿大、瑞典和韩国等国家中,已成功地使用废胶粉改性沥青用于修建高速或高等级公路[5].我国于1982~1986年在江西省和四川省试铺过废轮胎胶粉改性沥青路面,经过20多年高负荷运行的考验,废轮胎胶粉改性沥青对于减少光线的反射和路面裂缝及提高路面的热稳定性能等均有良好的效果.目前,在我国许多省、市的高等级公路建设中已进行大面积推广应用,如:修筑排水性路面和低噪音路面等[6].因此,开展胶粉改性沥青的应用技术研究具有重要的工程应用意义.为此,在国、内外胶粉沥青研究的基础上,本研究人员通过试验分析了不同的胶粉掺量对沥青性能的影响,以确定合理的胶粉掺量,为胶粉改性沥青的应用提供参考.1 原材料试验采用40目废旧轮胎橡胶粉,以山东滨州70号A 级道路石油沥青作为基质沥青,相应的性能指标试验结果分别见表1,2.从表1,2中可以看出,所选用的胶粉和基质沥青的性能均满足技术规范要求[7].表1 40目废旧轮胎橡胶粉检验结果水分/%灰分/%丙酮抽出物/%密度/(g #c m -3)检测结果0.146.978.211.14指标要求[1[8[12)表2 基质沥青(A-70)性能检验结果25e 针入度/0.1mm针入度指数15e 延度/cm 软化点/e RTFOT 后质量变化/%25e 针入度比/%15e 延度/cm 检测结果72.3-1.031>15047.10.21763.056.6指标要求60~80-1.5~1.0\100\46?0.8\61\152 胶粉改性沥青性能试验2.1 胶粉改性沥青的制备胶粉改性沥青的拌制步骤为:1)在沥青搅拌锅中将基质沥青预热至160e ,将胶粉按掺量慢慢加入其中,并不停地搅拌10m i n .2)在200e 温度下,将初步搅拌的胶粉沥青倒入高速剪切机中,以5000r /m in 的速度高速剪切45m in .3)将搅拌好的改性沥青倒入沥青搅拌锅中,继续搅拌5m i n ,排除气泡,制好胶粉改性沥青样品作为备用.由此,按照试验规程[8]中规定的方法进行胶粉改性沥青性能试验,从而检测其高温稳定性、低温抗裂性、抗老化性、弹性恢复能力和感温性.2.2 胶粉改性沥青性能分析为了确定胶粉改性沥青的合理配比,在本研究中,研究人员参考国内、外已有的成功经验[9-10],采用内掺法在5%~25%之间按5%的间隔选取6种不同胶粉掺量进行胶粉沥青性能试验,试验结果见表3.表3 胶粉改性沥青性能试验结果胶粉掺量/%针入度/0.1mm 15e 25e 30e 针入度指数PI当量软化点T 800/e 当量脆点T 1.2/e15e 延度/c m 软化点/e 135e 粘度/(Pa #s)25e 弹性恢复/%RTFOT 后质量变化/%15e 延度/c m 15e 延度损失比/%25e 针入度/0.1mm 25e 针入度比/%027.372.3112.7-1.03147.7-12.4>150.047.10.46312.20.21756.662.345.563.0525.963.798.00.23853.6-19.625.350.40.68829.70.10811.355.446.973.71024.159.387.30.43455.5-19.831.452.91.26949.30.07717.643.849.583.51523.355.782.70.56356.7-20.034.254.31.94055.20.06823.531.351.993.12022.152.376.30.69558.1-20.127.256.12.70064.8-0.03521.720.253.5102.325 第3期查旭东,等:胶粉改性沥青配比及性能试验研究由表3可以看出:1)随着胶粉掺量的增加,胶粉改性沥青的针入度呈线性降低,每增加5%胶粉,25e针入度降低幅度为0.44mm;软化点、当量软化点和135e粘度呈线性升高,每增加5%胶粉,其升高幅度分别为2.1e,2.4e和0.511Pa#s,说明胶粉改性沥青的高温性能和抗变形能力得到了改善.当胶粉掺量为15%时,与基质沥青相比,胶粉改性沥青的软化点提高了7.2e,当量软化点提高了9.0e,135e粘度增加了约3.2倍.2)胶粉改性沥青的当量脆点T1.2较基质沥青显著降低,且随着胶粉掺量的进一步增加,T1.2逐渐呈线性降低,但降低幅度较小,表明胶粉的掺加可有效地改善基质沥青的低温性能.当胶粉掺量为15%时,当量脆点下降了7.6e.3)基质沥青经掺加胶粉改性后,15e延度明显下降,且随着胶粉掺量的增加呈抛物线关系,峰值出现在15%胶粉掺量处,但此时延度仍只有改性前的1/5.延度的减少并不能说明胶粉改性沥青的低温性能降低,这主要是因为含有各种填料的废旧轮胎橡胶粉加入到基质沥青中后,与SBS等新橡胶相比[11],一般不会与沥青全部相容,其内部之间相互制约限制了沥青本身的变形能力.实际上,当量脆点试验结果已表明胶粉可改善基质沥青的低温性能.因此,胶粉改性沥青的低温性能宜采用当量脆点来评价.4)基质沥青经掺加胶粉改性后,针入度指数PI呈线性上升,且在-1.5~1.0之间,说明胶粉改性沥青的温度敏感性降低了.在胶粉掺量为15%时,改性前、后的P I增加了1.594.同时,25e弹性恢复随着胶粉掺量的增加而呈线性显著增加,每增加5%胶粉其增加幅度为12%.这表明胶粉改性沥青具有优良的弹性恢复能力,而主要得益于胶粉材料的弹性恢复能力.5)经旋转薄膜烘箱(RTFOT)老化试验后,胶粉改性沥青的质量损失较基质沥青的小;25e针入度比随着胶粉掺量的增加呈线性升高,每增加5%胶粉其增加幅度为9.5%,且当胶粉掺量达到20%以后,老化后的针入度较老化前有所增加;延度随胶粉掺量的变化仍呈抛物线关系,峰值仍出现在15%胶粉掺量处.因此,总体说明基质沥青经胶粉改性后的抗老化性能得到了明显改善.2.3胶粉改性沥青SHRP试验分析为了进一步评价胶粉改性沥青的性能,采用SHRP(美国战略公路研究计划)提出的动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)两个试验进行分析.由于主要研究胶粉掺量对胶粉改性沥青性能的影响,试验时未对基质沥青和胶粉改性沥青进行旋转薄膜烘箱老化和压力老化,而直接采用原样沥青进行试验.由此,得到原样沥青的DSR和BBR试验结果(分别见表4,5).表4胶粉改性沥青及基质沥青原样DSR试验结果胶粉掺量/%70eG*/kPaD/(b)(G*/sin D)/kP a76eG*/kPaD/(b)(G*/sin D)/kPa82eG*/kPaD/(b)(G*/si n D)/kPa88eG*/kP aD/(b)(G*/si n D)/kP a01.2886.71.280.63386.80.634)))))) 53.1582.43.181.7082.71.720.94983.60.955))) 104.7378.24.832.5380.52.571.4282.51.420.67483.60.681 159.2072.09.354.6172.44.632.2772.92.131.0673.11.02 204.8270.25.122.8671.13.021.7872.01.870.8272.60.87 253.2275.83.321.8377.11.880.9279.50.94)))表5胶粉改性沥青及基质沥青原样BBR试验结果胶粉掺量/%-6eS/M Pa m-12eS/M Pa m-18eS/M P a m-24eS/M P a m045.60.5804680.357))))5))1350.3703150.312))10))1090.4142950.3876580.26315))90.10.4382500.3414820.28120))53.30.5071240.3974050.34726长沙交通学院学报第24卷DSR 试验指标G*/si n D 称为抗车辙因子,表征了沥青材料的抗永久变形能力,即高温性能,其中,G *为复数剪切模量,是材料重复剪切变形时总阻力的度量;D 为相位角,是可恢复和不可恢复变形量的相对指标.S 为BB R 试验的蠕变劲度;m 为荷载作用时沥青劲度随时间的变化率,二者反映了温度、时间对沥青低温流变性质的影响.因此,可以得出:在SHRP 性能规范[12]中,要求原样沥青G */si n D \1.0kPa ,并由此确定沥青的高温分级;同时,要求S [300MPa 且m \0.3,并由此确定沥青的低温分级.基质沥青在76e 时,G */sin D =0.634kPa<1.0kPa ,-12e 时,S =468MPa>300M Pa ,故其PG 分级为PG 70-16;相应地,5%,10%,15%,20%和25%的胶粉改性沥青的PG 分级分别为PG 76-22,PG 82-28,PG 88-28,PG 82-28和PG 76-34,这表明随着胶粉掺量的增加,胶粉改性沥青的高温性能呈抛物线关系变化,而低温性能逐渐增强,其中,在15%的胶粉掺量下,胶粉改性沥青的高温性能最好.因此,使得胶粉改性沥青综合性能最佳的胶粉掺量为15%.3 结 论通过选取5%~25%之间5种不同胶粉掺量,对山东滨州70号A 级道路石油沥青进行了改性前、后的常规性能和SHRP 指标试验,结果表明:1)采用废旧轮胎橡胶粉对基质沥青改性后,随着胶粉掺量的增加,可使胶粉改性沥青的针入度和当量脆点降低,软化点、粘度、当量软化点和弹性恢复升高,针入度指数增加,说明其抗变形能力、高温性能、低温性能和感温性得到了明显改善.2)胶粉改性沥青的延度较基质沥青有所降低,主要是废旧橡胶粉不可能与沥青全部相容而限制针刺变形所致,并不能说明其低温性能会降低,相反,当量脆点显示它具有良好的低温性能.因此,胶粉改性沥青的低温性能宜采用当量脆点试验来评价.3)随着胶粉掺量的增加,胶粉改性沥青老化前、后的针入度比升高,延度损失比和质量变化降低,且老化后的针入度有所升高,表明胶粉改性沥青具有优良的抗老化性能.4)随着胶粉掺量的增加,DSR 试验显示胶粉改性沥青的高温性能呈抛物线关系变化,而BBR 试验表明胶粉改性沥青的低温性能逐渐增强,其中,15%胶粉改性沥青的PG 分级为PG 88-28,具有最佳的综合性能.因此,根据不同胶粉掺量的改性沥青性能对比结果,为方便生产和施工,建议胶粉适宜掺量控制在15%左右,以获得性价比优良的胶粉改性沥青.参考文献:[1] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M ].北京:人民交通出版社,2001.[2] 王仕峰,王迪珍.橡胶改性路用沥青[J].橡胶工业,2000,47(8):503-506.[3] 刘大梁,刘清华.磨细废旧轮胎胶粉改性沥青性能及应用[J].石油沥青,2004,18(4):31-33.[4] 梁乃兴,韩 森,屠书荣.现代路面与材料[M ].北京:人民交通出版社,2003.[5] 张春生.橡胶粉沥青的试验研究及其工程应用[D ].长春:吉林大学,2004.[6] 戴许明.沥青路面抗裂防水技术研究[D ].长沙:长沙理工大学,2005.[7] J TGF 40)2004,公路沥青路面施工技术规范[S].[8]J T J 052)2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].[9] 石洪波,邹明旭,廖克俭,等.废橡胶粉改性道路沥青的研究进展[J].化学工业与工程技术,2005,26(2):27-30.[10] R eba l a S R.Estakhri C K.L aboratory evalua ti on o f crumb rubber modified m i xtures des i gned using T xDOT 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