橡胶粉改性沥青性能影响因素
浅谈橡胶粉改性沥青性能的影响机理
收稿 日期: 1 - 7 2 2 1 0-5 0
・
根据现代胶 体理 论 , 于沥青 的苯溶 液具有 丁 哥尔现 由 象, 故证明沥青溶液也是一种胶体溶液。用超级显微镜对沥
18・ 5
第 l 期 0
纪宗 良 : 橡胶粉改性沥青性能的影 响机理 浅谈
总第 22 1 期
组分经过渗透、 扩散进入胶 粉网络 , 沥青质 相对含 量越来越 多, 从而使得沥青胶体 结构 向溶凝 胶型结构 发育。 () 2 胶粉颗粒通过凝胶膜连接 , 形成半 固态连续相体系。 胶粉颗粒 吸收沥青 中的油分而熔胀 , 部分恢复 了生胶性 质, 胶粉颗粒重新具有一定的粘性, 能够较均匀地悬浮分散 在沥青中 , 并通过凝胶 膜相互 连接 , 成粘度 较大 的半 固态 形 连续相体 系。这种混溶体 系不仅保持 了基 质沥青材 料 的主 要物理力学性质 , 也在一定程度上恢复 了胶粉颗粒部分生胶 的粘性 和可塑性 , 从而产生改性效果 。 () 3 部分胶粉颗 粒脱 硫 、 降解 , 性成 分进 入沥 青胶体 活 体系。 在高温搅拌 条件 下 , 部分胶粉颗粒的 网状结构适度氧化 裂解 , 变成大量 的小体型网状结构和少量链状物。随着该反 应 的进行 , 胶粉颗粒会与沥 青发生 物质交换 , 粉颗粒 中的 胶 硫、 炭黑、 氧化硅 、 氧化铁等活性成分物质进入沥青胶 体体系 中, 起到改善沥青温度敏感 性 、 温性 能及耐老 化性能 的作 低 用 。值得注意的是 , 反应是一个可逆反应 , 脱硫 也就是说 , 高 温下胶粉 中硫键 的断 开和重组是 同时进行 的 , 因此在高温存 储过程 中, 胶粉改性沥青的性 能会 不稳 定。 () 4 大部分胶粉颗粒对普通沥青 的加劲作用 。 胶粉颗粒加入普通沥青 中可形成加劲结构 : 胶粉颗粒 三 维随机分布 , 构成连续相 , 胶粉颗粒间靠凝胶膜连接 , 点粘 节 结效力依赖 于温度 。但是 , 熔胀后 的胶粉之 间没有强 的化 学 链接 , 在混溶体系内部不 能形成整体性 的网络加劲结构 。 2 胶粉改性沥青的性能影响因素研 究 2 1 胶粉粒径对胶粉 改性 沥青性 能的影响 . 胶粉颗粒用 目 数来表征其粒径的大小 , 数越大其粒径 目 越小。试验 中胶粉颗 粒 的掺量 固定 为外 掺 2% , 0 粒径 分别 采用 2 O目、 4 和6 O目 0目。不 同胶 粉粒径 下胶粉 改性 沥青 的 性能试验数据示于表 2 。 表 2 不同胶粉粒径下胶粉改性 沥青 的性 能试验数据
橡胶沥青技术性能分析
橡胶沥青技术性能分析
作者:贺培峰朱沛岸
来源:《城市建设理论研究》2013年第08期
摘要:橡胶沥青的技术性能与其生产工艺、橡胶粉类型、基质沥青类型、橡胶粉掺量等关系密切,通过室内实验研究了这些因素对橡胶沥青高温性能、低温性能、抗老化性能等的影响,本文针对橡胶沥青技术分析探讨。
关键词:橡胶沥青;橡胶粉;性能分析
中图分类号:V438+.1文献标识码:A文章编号:
1.橡胶沥青定义及分类
橡胶粉改性沥青是指采用废旧轮胎经粉碎后制成的胶粉(橡胶粉细度一般为20-80目)作为改性剂,通过特殊的生产工艺得到的能够改善混合料性能的沥青结合料。在普通沥青中加入橡胶进行改性后,其针入度减小,粘度增大,软化点提高,具有较高的抗车辙能力和抗推移拥抱的能力。同时,在沥青中加入胶粉提高了沥青的柔韧性,改善了沥青的低温性能和抗疲劳性能。由于加入橡胶粉后沥青的粘附性增加,石料表面粘附的橡胶沥青膜厚度增加,因而提高了沥青路面抗水损害性能和耐久性,延长了公路的使用寿命。此外,用橡胶沥青和单粒径集料制成的橡胶沥青薄膜能够明显防止和减少沥青路面反射裂缝,大大延长路面裂缝的反射时间。表1为橡胶沥青技术标准。
目前国内按照生产工艺分成两种方法。一种称之为干法,另一种称之为湿法。干法是将废胶粉直接喷入沥青混合料拌和鼓中拌和,胶粉的添加量一般为混合料的2-3%,所得到的混合料称为橡胶改性沥青混合料。由于胶粉仅作为填料,对沥青改性效果只能通过沥青混合料性能的改变来反映,其均匀性控制和改性效果检验较困难,另外,存在胶粉损失和环境污染等问题,故使用范围受到限制;湿法是将胶粉先在180-200℃的热沥青中混合,通过机械能和热能及化学的方法,使胶粉降解,形成稳定分散的橡胶粉改性沥青,胶粉的添加量一般为沥青的15-20%。湿法,按工艺又分为溶胀法(以物理混合为主)和发育法(以化学变化为主,也存在一定的物理变化)。
橡胶粉的溶解度对改性沥青高温性质和储藏稳定性的影响
12 高温 性质 和储 藏稳 定- . 陛的测 定 测定 橡胶 粉改 性沥青 储 藏稳 定性 所用 试样按
照 S / 04 H T 70进行 制备 。测 定在 13( 6 ℃经过 4 8h
胶 粉加 人到 沥青 中在 一 定 工 艺 条件 下 发 生 溶 胀 、
降解等 过 程 ,造 成 在 不 同 工 艺 下 胶 粉 在 沥
试 验 方法 为 :将 一定 量橡 胶粉 改性 沥青 放入
收 稿 日期 :2 l —0 0 。 o 1 5— 3 作 者 简 介 :张 小 英 ,硕 士 , 工 程 师 。 19 96年 毕 业 于 石 油 大 学 化 学 工 程 专 业 。 现 在 中 国 石 油 大 学 重 质 油 研 究 所 从 事 沥
及储藏稳 定性的影响 ,研 究发 现随 着溶 解度 的增加 ,改性 沥青的软化 点 降低 ,6 O℃ 旋转粘
度 降低 、 改性 沥 青 的 离析 软 化 点 差 先 增 加 后 降低 ,6 0℃ 粘 度 比先 增 加 后 降 低 。
关键词 :橡胶粉
改性 沥青
溶解度
高温性质
用废 轮胎胶 粉 对 沥青 进行 改性 一 直是 一个 热
p
\
《
舔
溶解度 , %
试验采用 一 种来 源 的轮胎橡 胶 即东风 轮胎胶 厂生 产 的轮胎 胶 。橡胶粉微 粒 大小为 6 0~8 0目,
橡胶沥青性能试验及影响因素分析
橡胶沥青性能试验及影响因素分析
摘要:随着汽车行业的飞速发展,使得废旧轮胎的黑色污染日趋严重。但是,
经过特殊生产工艺将其研磨成胶粉颗粒并通过干拌或湿拌的方法加入到沥青混合
料中,不仅实现了绿色交通发展的理念,也改善了沥青路面的使用质量。本文对
橡胶沥青性能试验及影响因素进行分析。
关键词:橡胶沥青;性能试验;影响因素
一、原材选择及橡胶沥青制备
1、原材料选择
本次试验橡胶粉选用深圳路海威20目橡胶粉,含水率为0.55%,检测密度为1.15g/cm3(满足1.10~1.20g/cm3要求);基质沥青为中海油道路70#石油沥青,检测结果分别见表1,2。
表1 橡胶粉筛分结果
表2 基质沥青检测结果
1.2橡胶沥青的制备
橡胶沥青是在已有研究成果的基础上加以改进的。为了便于胶粉与基质沥青
的有效胶联,将发育溶胀时间适当延长,促使胶粉吸收基质沥青中轻组分更加彻底,以增加沥青和胶质的含量。橡胶沥青的制备工艺流程如图1所示。
图1 橡胶沥青的工艺流程
二、胶粉物理性能的影响分析
废胎胶粉按其来源不同,分为货车轮胎(斜交胎)和小轿车轮胎(子午胎简
称为:小车轮胎)2大类。它们的物理性差异在于细度。为了分析的严谨性,胶
粉统一取不同轮胎的胎背部位置胶粉。在对70#石油沥青进行改性时,先设定18%的掺量。温度为170℃时沥青测试指标汇总见表3。当基质沥青加入胶粉后,由
于胶粉与沥青网格结构体系的形成及二者之间化学传质作用,其指标均得到不同
程度的改善。从表3中可以看出,货车轮胎胶粉改性后的沥青在常温和高温性能
方面均超过了小车轮胎胶粉的。即在同目数的前提下,除了弹性恢复差别不大以外,货车轮胎胶粉改性沥青的软化点是小车轮胎胶粉改性沥青的1.1~1.3倍,其
橡胶粉改性沥青性能研究
1 研 究背 景
2 研 究 内容
随着 汽 车 工业 的发 展及 汽 车保 有 量 逐年 增 加 ,产 生 了一 个 新 的 问题 即废 弃轮 胎 的大 量堆 积 。大规 模 的废 旧轮胎 将会 带 来 巨大 的环 境 问
本 文 将 研 究 橡 胶 粉 与 沥 青 的 反 应 ,通 过
试 验 评 价 湿 法 橡 胶 改 性 沥 青 的性 能 ,并 进 行 相 对 应 的混 合 料 的 试 验 ,探 讨 废 轮 胎 橡 胶 粉
( 抚州赣东公路设计院 ,江西 抚州 3 4 4 0 0 0 ) 摘 要 :通过研 究废 旧轮胎 橡胶粉 与沥青的反应 及对 沥青性 能的影响 ,对橡胶粉 原材料 的生产工 艺提 出合理 的建
议 。研 究并论证 废轮胎橡胶 粉应 用于沥青改性及 沥青混合料 的可行性 和优势所在 ,探讨 常规沥青性 能指标和传 统试验 方法是 否适合于评价橡胶 粉改性沥膏 } 生 能 ,可为橡胶粉改性 沥青 用于路 面沥青 混合料 的设计提供 参考。 关键 词 :橡胶 粉 ;改性沥青 ;湿法 ;性能
p h a h i n p a v e me n t a s p h a l t mi x t u r e . Ke y wo r d s : ub r b e r p o wd e r ; mo d i f i e d a s p h a l t ; we t p r o c e s s ; p e fo r m a r n c e
胶粉改性沥青黏度影响因素及微观特性研究
新癯 魄
胶 粉 改性沥 青 黏 度影 响 因素及 微颜 特Ⅱ 研 究 生
丁湛 ・栗培龙 z ,
(. 1长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 705 ; 10 4 70 6 ) 10 4 2长安大学 特殊地区公路工程教育部重点实验室, . 陕西 西安
摘要 : 将废橡胶粉用于生产胶粉改性沥青 (R A 是_种节能而又环保 的有效途 径。 CM ) 一 在不 同条件下制备胶粉改性沥青, 并进行
表 2 废橡胶粉 的技术指标
项 目 天然橡胶含量/ %
丙酮 抽 出物 , % 炭 黑含 量 , %
分别取 2、06、0目 04、O8 胶粉, 以沥青质量 2%的配比在 5
指 标
指
标
项 目 水分/ %
金属含量, % 纤维含量/ %
10 保温 5 i制备胶粉改性沥青。 8 ℃、 0 n m 胶粉粒径对胶粉改性 沥青黏度的影响见图2 。
分析胶粉颗粒的溶胀状态。
件下, 胶粉粒径越小, 其比表面积越大, 胶粉之间及胶粉界面
2 胶粉改性沥青黏度影响 因素分析
21 处 理温 度对 胶粉 改性 沥 青黏度 的 影响 . 取4 0目的胶粉,以沥青质量 2%的配比进行 1010 5 6、7、 制得的胶粉改性沥青黏度变化见图 1 。
Ke r s c mb rb e o ie s h l vs oi ; f e c a trs el g m c o c aa tr t s y wo d : r b r m df d ap a ; i s y il n e fco ;w ln ; ir h rce si u u i t c t nu i i c
橡胶沥青性能影响因素分析
胶粉 Fra Baidu bibliotek
埃索 9 0 #
镇海 9 0 # 塔河 9 0 #
粘度 ( P a・ S )
7 6 0
8 2 0 4 3 0 0
( ℃)
5 8 . 6
试 结果 如 表 2所 示 : \ 沥青种类
的发展 ,我国汽车保有量不断增加 ,废 旧轮胎 数量 也以每
年1 2 % 的速 率增 加 ,预 计 2 0 1 3年底 达 2 . 8亿 条,约合
7 2 5万吨 ,废 旧轮胎作 为难 以降解 的高分子弹性材料 ,长
期 的堆 置 对 环 境 造 成 严 重 破 坏 …。将 废 旧轮 胎 加 工成 橡胶 粉 用 于 橡 胶 沥 青 生 产 ,既 是 废 旧轮 胎 资 源 化 利 用 的 有 效途
( 1 甘 肃路桥建 设集 团养 护科技 有 限责任 公司 ,甘 肃 兰州 7 3 0 0 5 0 ;
2甘 肃路桥 第一 公路工 程有 限责任 公司 ,甘 肃 兰 州 7 3 0 0 5 0 )
摘 要 :为了研究橡胶 沥青性能的影v 向因素 ,本课题对基质沥青、废 旧轮胎胶粉掺量 、搅拌 温度和 时间等进行 了分析 . .
表 1 基 质 沥 青性 能 指 标 埃索 镇海
9 0 # 90 #
塔河
9 0 #
径 ,又 可 以提高 沥青路面 质量 、延 长路面寿 命。 自 1 9 6 0
影响橡胶沥青混合料路用性能的因素
K Y Wo s r b e a p a t: r w m t r a s a r a p r o ma c . e rd : u b r shl a a e i l nd o d e f r n e
1橡胶沥青 、
橡胶沥青是先将废 旧轮胎加工成为橡胶粉粒 , 再按一定 的粗细级配 比 例进行组合 , 在充分拌合的高温条件下 (8 ℃以上) 与基质沥青充分反应 10 , 形成的改性沥青胶结材料。 11 . 橡胶沥青的粘滞性 粘滞性是指沥青在 外力作用下抵抗剪切变形的能力 。由于沥青是感温 材料, 在不 同的温度 下表现 出不同的粘滞性, 常用粘度来表示 。 通 例如我们 试验室用橡胶沥青来做 的对 比试验, 数据见右表 :
路用性能有所帮助ຫໍສະໝຸດ Baidu
【 关键词】 橡胶沥青
原材料
路面性能
H we e wi h t e g o t o t a f c o e o oi n , o v r, t h r w h f rfi, n f li g p t a d r t be o e i n u s cms
很明显沥 青指标有很大变化 , 这是我们无法避免 的, 能在施 工过 但 只
程中尽量把损失降低 以确保沥青 的耐久性 。 2 原材料控制 、 21 . 集料针片状颗粒含量 集料针片状颗粒 少, 形状接近立方体, 对沥青混合料有 良好力学性能 , 特别是高温稳定性。 集料针片状颗料较 多时 , 沥青混合料抗车辙能力下 降, 这个现象在马歇尔试验 中可得 出相同的结论 。 2 2集料含泥量 . 从集料与沥 青粘 附性试验、 混合料水稳定性试验及 混合料冻融劈裂试 验可得 出结论 : 集料 中的泥土是强亲水性物质 。当含泥量大于 0 5 时 , .% 沥 青混合料的水稳定性 、 青的粘附性 明显 降低 , 沥 从而沥 青混合料出现水损 害现象。 一 >) NI 霉 23 粉 .矿 矿粉在沥青混合料 中起 到很重要的作用 , 矿粉用 量要适当, 用量少了 不足以吸附沥青 ; 但用量过多会使胶泥成 团, 导致路面离析 , 水稳性及耐久 性下降。所 以在混合料 中控制粉胶 比是非常关键的步骤。 3橡胶沥青混合料路面性能 、 橡胶沥青具有高温稳定性 、 低温柔 韧性、 抗老化性 、 抗疲 劳性 、 水损 抗 坏性等, 前被应用于道路结构 中的应力吸收层和表面层 。 目 31 . 高温稳定性 沥青混合料是一种粘弹塑性材料 , 的承载力随温度升高而降低 对 它 于沥青混合料的高温 稳定性 , 在试验工作 中是通过马歇尔稳定度试验和车 辙 试验 进 行 测 定 和 评 价 。见 下 表 :
橡胶粉改性沥青的机理及影响因素分析
作者简介: 廖
隽(9 18
)男 , , 湖南长沙人 , 助理工程 师 ,0 2年毕业 于湖南大学土木工程 学院。 20
维普资讯 http://www.cqvip.com
20 07年第 4 期
1 2 相 溶性 改性 .
较低 。 当温度高时, 沥青体系中的分子链与胶粉能够
很 好地结 为 一体 , 使改 性沥青 的相 对分 子量增 大 , 软 化 点 相对提 高 。 当温度 再高 时 , 管沥青 体系 中 的分 尽
子链与胶粉颗粒均匀分布并很好地结合为一体 ,但
由于胶粉 中橡 胶 的抗断强 度 降低 ,胶粉 粒 的高 弹性 能 就会 降低 , 使改性 沥青 的软 化点 降低 。 由图 1 所示 的结 构可 以看 出 ,橡 胶粉 改性 沥青 的搅拌 温度选 定
6 0
廖
隽: 橡胶粉改性沥青的机理及影响因素分析
・ 7・ 2
5 0
1 0 0
wenku.baidu.com10 3
10 5 15 6 搅拌温
基质沥青
图 3 2mn时 沥 青 中存 在 着 大 量 胶 粉 小 聚 团 i
图注 : ●一胶粉小 聚团;・ 一沥青胶体结构中的分散 相; 口一沥青胶体结构中 的分 散介质
浅谈橡胶沥青性能影响因素
浅谈橡胶沥青性能影响因素
作者:李滔张忠明
来源:《科技探索》2013年第09期
摘要:橡胶沥青的材料和生产工艺是影响橡胶沥青质量的两大关键因素,选择适当的橡胶粉、基质沥青、外掺剂,控制好生产中的搅拌工艺、温度、时间是保证橡胶沥青质量的重要因素。本文对橡胶沥青性能影响因素进行了介绍。
关键词:橡胶沥青性能橡胶粉
前言
近几年,人们进一步提高对环境保护和资源的循环利用的认识,将废旧轮胎作为资源进行再利用,生产橡胶沥青,在很大程度上取代SBS改性沥青,不仅减少了环境污染,减少资源消耗,而且符合循环经济、节能减排的要求,有利于建设生态文明。橡胶沥青路面已经在全国得到了广泛的推广应用。
橡胶粉在与高温沥青充分混合状态下,吸收沥青轻质组分而溶胀,同时在颗粒表面形成沥青质含量很高的凝胶膜。橡胶粉颗粒通过凝胶膜连接,形成一个粘度很大的半固态连续相的体系。伴随着橡胶粉与沥青的溶胀过程同时还有橡胶颗粒的脱硫和橡胶分子的降解过程,橡胶粉部分裂解,交联剂硫、丙酮抽出物、抗老化剂、锌化合物等外加剂和部分炭黑等活性成分通过界面交换作用进入沥青,这些物质可以改善沥青的高温性能、抗老化性能和沥青与矿料的粘结作用。
橡胶粉在沥青中所起作用既有物理作用也有化学作用,反应机理比较复杂,对橡胶沥青的性能影响因素也比较多,综合起来分为两大类:一类是材料因素,主要有橡胶粉的因素、基质沥青品种、外掺剂的因素;二是加工因素,主要有搅拌工艺、搅拌温度、搅拌时间。本文对其中一些主要因素进行分析。
1.材料因素
1.1橡胶粉的因素
橡胶粉是橡胶沥青的基本组成成分之一,对沥青性能的影响主要体现在橡胶粉的种类、橡胶粉的细度、橡胶粉的掺量等因素。天然胶含量高的斜交胎所生产出的橡胶粉,对橡胶沥青的性能改善好于合成胶含量高的子午胎。而不同细度的、掺量的橡胶粉所生产出的橡胶沥青性能会有很大的差异,而谢昭彬[2]推荐胶粉粒径范围为0.15~0.60mm,掺量采用18%~20%时,橡胶沥青的综合性能较好。对橡胶粉进行微波辐射的表面活化处理,能提高橡胶粉和沥青之间的界面粘合力,可制备出存储稳定性好、性能优良的橡胶沥青。
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)04-0037-04
0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
废旧轮胎橡胶粉改性沥青影响因素研究
轮 胎 胶 粉 改 性 沥 青 的 常 温 和 高 温性 能要 优 于 小车 轮 胎胶 粉 橡 胶 沥青 , 宜选 2 0 目货 车轮 胎胶 粉 进 行 基 质 沥 青 改性 ; 随
胶粉掺量增加 , 橡 胶 沥 青 的 弹 性 恢 复 和 粘度 明显 提 高 , 考虑 施 工粘 度 要 求 , 橡 胶 粉 的 掺 量 最 大 不 能超 过 2 0 %; 过 高 的拌
DO1 : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 6 71 —3 6 9 9. 2 0 1 3 . 0 3 . 0 1 6
将废 旧轮胎 橡胶 制备成 橡胶 粉 ,通过 一定 的生 产工 艺将其 加入 到沥青 或混 合料 中 ,形成 改性 沥青
其 含 水率 为 0 . 6 %, 现 场 筛分 结 果 如 表 1 , 满 足技 术 要求 。
为分 析 胶 粉 种 类及 细度 对 橡 胶 沥 青 改性 效 果 的影 响 , 分 别 采用 货 车和小 汽 车两 种不 同 种类 的废
( 2 ) 从 小 车胶 粉改 性 沥青 和货 车胶 粉 改性 沥 青 的 试验 结 果 可 知 。 同 一 细度 条 件 下 , 货 车胶 粉 改 性 沥青 的 性能要 优 于小 车胶 粉 改性 沥青 , 抗 疲劳 性 能 G ' s i n 6也较 好 ; 从 低 温蠕 变 劲 度 S来 看 , 货 车 胶 粉 改性 沥青 也 比小 车胶 粉改 性 沥青 优 ; 从弹 性恢 复 来 看, 货 车轮胎 同样要 比小 车 轮胎 的弹 性恢 复性 能 要
胶粉改性沥青性能及其胶粉目数对橡胶沥青性能的影响
注: F 0 . 0 1 ( 2 , 2 ) = 9 9 . 0 , F 0 . 0 5 ( 2 , 2 ) = 1 9 . 0 , F 0 . 1 0 ( 2 , 2 ) = 9 . 0 0 ; “ ☆ ☆ ☆” 表 示某 因 素 对 考核 指 标有 非 常 显著 的影 响, 即在显 著 性水 平 0 . 0 1 下 显著 ; “ ☆☆ ” 表 示 某 因 素 对考 核 指标 有显 著 的影 响 , 即在显 著性 水 平0 . 0 5 下显著。
橡胶粉: 采用青岛某公司提供的常温轮胎胶粉, 胶粉 目数为6 0 、 8 O 和1 2 0 。 它 们是 以废 旧轮 胎 为原 材 料 , 在 常 温下 经 过 粉 碎 、 分离、 除金 属 、 筛 选 活 化 和
脱 硫等 工 序处 理制 成 的黑 色 粉末 状 物质 。
1. 2试 验 设 计
量的1 0 %、 1 5 %和2 0 %。
1 . 4・ f i _ Biblioteka Baidu _ 能 测试
选用沥青的三大常规指标( 软化点、 针入度 、 延度) 及美1  ̄S HR P 方法中的 旋 转粘 度和 弯 曲梁 蠕变 试验 的劲度 模量作 为 技术性 能指 标,分 别按 照 J r r J O 5 2 — 2 0 0 5 公路工程沥青及沥青混合料试验规。
1 、 正 交实 验
橡胶沥青性能影响因素的试验研究
≥2 2 .
≤5 0 0 0
PAV G ¥sn /k it Pa  ̄
3 ℃ 1
2 9. 0 4 00
2 10 0 9 .0
2 5. 0 9 00
不 同拌 和温度下 橡胶沥青的针入度 、软 化点指标 规律性 不强 ,而其 车辙 因子 ( T O G s 8 R F T /i )和抗 n 疲 劳因子 ( A G s S 表现 出明显 的规律 性 ;随 PV i ) n 着拌 和温度 的 升高 ,橡胶 沥 青 的抗 车 辙 因子 逐 渐 降 低 ,抗疲 劳因子逐渐升高 ,表 明较高 的拌 和温度对 于 橡胶 沥青的高温性能和抗疲劳性能不利 。
o f Rub r As be pha tPe f r a e l r o m nc
XU Ya n
( c ol f o u i t n n i l nier g ig a C mm nct n eh ia C l g , iig80 0 C ia Sh o o mm nc i sa dCv gnei ,Qn h i o u i i sT cnc ol e X nn 0 3, hn ) C ao iE n ao l e 1
1 8% 较 为合 适 的 结 果 。
关键词 :橡胶 沥青 ;性能试 验 ;橡胶粉 ;掺 量 中图分 类号 :U 1. 1 4627
0 引 言
橡胶沥青作用机理及性能影响因素试验研究曹运朝
2012年12月内蒙古科技与经济December2012 第23期总第273期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.23T o tal N o.273橡胶沥青作用机理及性能影响因素试验研究
曹运朝1,胡 苗2,杜武刚1
(1.中交路桥南方工程有限公司,北京 101121;2.西安公路研究院,陕西西安 710054)
摘 要:基于橡胶沥青的作用机理分析,通过室内试验,选用30目胶粉,不同种类基质沥青,使用搅拌法和剪切法两种制备方法,探讨了胶粉掺量、基质沥青品种和标号以及加工工艺3个主要因素对橡胶沥青性能的影响。
关键词:橡胶沥青;作用机理;胶粉;影响因素
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)23—0082—04
随着我国经济的高速发展,建设高等级公路变得愈加迫切。同时,随着我国汽车工业的发展,汽车保有量逐年迅速增加,必然带来交通环保问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉在公路行业中使用是废旧轮胎处理的主要途径之一。橡胶粉利用的优势主要表现在: 将废旧轮胎循环使用,既弥补了我国天然橡胶资源的不足,又保护了人类赖以生存的环境; 橡胶粉的掺入能够改善沥青混合料的高低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能,起到减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声、具有优良的冬季柔性等作用,在公路工程中应用具有显著的环保效应和社会经济效益。
由于橡胶粉与沥青之间的相互作用非常复杂,开展橡胶沥青的作用机理及性能影响因素研究,对于合理使用这种材料、扬长避短有重要作用。
胶粉改性沥青影响因素试验
第 4期
马
表 2 基 质 沥 青 技 术 指 标 。
韧 : 粉 改 性 沥青 影 响 因素 试 验 胶
29 2
别 以 0 ,0 ,5 ,0 ,5 的 胶 粉掺 量 制 作 橡 % 1% 1% 2 % 2 % 胶粉 改性沥 青 以及 相 关 性 能 试 验测 试 , 试 结 果 见 测 E 宣_0、一 【 .
收基 质沥 青 中的轻 质组 分 ( 和分 和芳 香 分 ) 引起 饱 ,
系列 物理化 学 反应 。为 了确 定拌 和温 度的改 性 效
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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。当温度再高时,尽管沥青体系中的分子链与胶粉颗粒均匀分布并很好的结合为一体,但由于胶粉中橡胶的抗断强度降低,胶粉粒的高弹性能就会降低,使改性沥青的软化点降低。由图1所示的结构可以看出,橡胶粉改性沥青的搅拌温度选定在150℃时较为适宜。
2.2 搅拌时间对胶粉沥青改性性能的影响
图2和图3分别是搅拌2分钟和搅拌5分钟的橡胶粉改型沥青电子透镜图片。从中可以明显的看出,搅拌2分钟的胶粉沥青体系中存在着较大的胶粉积聚团体,沥青胶体结构中的分散相大部分没有与胶粉结合形成稳定体系。而当搅拌时间增加为5分钟时,沥青
中的胶粉积聚团被进一步分散变小,自至变成胶粉单粒,使单个胶粉颗粒以溶入沥青或部分溶胀部分溶入沥青的方式与沥青胶体结构中的分散相(沥青质与胶质)紧密结合在一起,搅拌时间对胶粉改性沥青的影响很大。
图4、图5的结果表明,胶粉存在最佳掺量,当橡胶粉剂量增加时,一方面沥青分子与胶粉中的橡胶结构结合在一起的数量增加;另一方面沥青胶体中的分散相胶质与没有溶入沥青中的橡胶粒的空间网状结构山于互相亲和结合在一块的几率也相应增加,产生较好的改性效应,因此,改性沥青的软化点就相应增加。而当橡胶粉剂量增加到一定值时,胶粉与沥青的结合达到了相应的饱和程度,这样,随着橡胶粉剂量的增加,改性效应趋势减弱,改性沥青软化点也就不再变化。应该指出的是,当橡胶粉剂量很大时,有部分胶粉就会在沥青中形成胶粉小团,除了对软化点没有提高作用,反而会对沥青的延度产生负面影响。
3 结语
通过以上的试验分析可知,橡胶粉改性沥青搅拌温度为150℃左右较好,胶粉的含量应在15%较佳,增加搅拌时间在5分钟以上。橡胶沥青应用于道路工程建设中,不仅能够解决废旧轮胎的问题,而且在公路建设方面,可以节约建设成本,具有良好的社会效益和经济效益。
参考文献
【1】石洪波,王洪国,廖克俭等.废橡胶粉改性沥青配方与工艺条件研究.石化技术与应用,2005,23(4):28-30
【2】邓雅俐:废橡胶综合利用取得新突破—常温法工业化生产精细胶粉新技术诞生,再生资源研究,no.s, 2000
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。