浅析搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响
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。
搅拌方式和搅拌温度对橡胶沥青性能的影响
到基质 沥青 中 f
. 缸
检 测 结 果
32
9 4
∞ 生 反应 , 使 橡 胶 沥 青 的性 能 满 足 路 面 的使 用 要 求 。 : 。
表 3 废 胎 胶 粉 的 化 学 技 术 指 标
目, 采用斜 交胎胶 粉 , 试 验 方法 根 据《 橡 胶沥 青 及 混
公 路 与 汽 运
总第 1 5 4期
Hi g h wa y s 8 L Au t o mo t i v e App l i c a t i o n s
与加
汽
A
国内关 于橡胶 沥青较早 的研究 , 可追 溯到 2 O世
合料 设计 施工 技术 指 南 》 进 行 。试 验前 对 原 材料 各
性 能进行 检测 , 原材 料 的 基本 性 能 指标 都 能 满 足相
纪8 O年代初 。近 年来 , 橡 胶沥青 由于其 诸多 优越性 被广泛 应用在 道 路 工 程建 设 中 。一 般 而 言 , 橡胶 沥
有 所降低 , 有 利 于加 快 搅 拌 速 度 和 提 高搅 拌 效 率 。 但是 , 过高 的温 度可 能造成橡 胶严 重脱硫 和裂解 , 分
子 量降低 。在 温度 较 低 的情 况 下 , 橡胶 颗 粒 不 能与 基 质沥青 充分 融合反 应 , 影 响橡胶 沥青 的性能 , 而且 温度过低 时沥 青 的粘度增 大 , 可能会造 成搅拌 困难 , 影响工作 效 率 。可 见 , 搅 拌 温度 过 高 或过 低 都 不 能 获得最佳 性 能的橡 胶沥青 。为研 究搅 拌方式 和搅拌 温度两 个工 艺参数 对 橡 胶 沥青 性 能 的影 响 , 该 文通
搅拌时间和胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响研究
了不 同试 验 条 件 下 橡 胶 沥 青性 能 指标 的 发 展 规 律 。研 究 结 果 表 明 . 过 长 或 过短 的搅 拌 时 间 、 过高
或 过 低 的胶 粉掺 量 均 不 利 于橡 胶 沥 青 综合 性 能 的发 挥 ; 搅拌 时间宜为 1 ~1 . 5 h . 胶 粉 掺 量 取 值 宜
汽
A
运
.
C
口
验, 证明 P h a s e a n g l e 法和 S t e a d y s h e a r f l o w v i s c o — s i t y 法计 算 的温 度满足 实 际施 工过 程的温 度要求 。 参考 文献 :
I t ] J T G E 2 O 一2 0 1 1 , 公 路 工 程 沥青 及 沥 青 混 合 料 试 验 规 程[ s ] .
中国对 橡 胶 沥 青 的研 究 已经 有 二 三 十 年 的 历 史, 但 是 由于某 些 因素 的影 响 , 橡 胶沥青 的应用受 到
中。通过 将橡胶 颗 粒添 加 到基 质 沥 青 中 , 加 热 到 适 宜 温度 , 以某 种搅拌 方式持续 搅拌 一定 时 间 , 让橡 胶
颗 粒与 沥青充 分融 合并 发生 相应 的 物理 化 学 反应 , 从 而 改 善 沥 青 的 路 用 性 能 。 理 论 和 工 程 经 验 均 表
[ J ] . 山西建筑 , 2 0 0 7 , 1 0 ( 3 3 ) . [ 3 ] 王捷 , 贾渝. 改 性 沥 青 混合 料 拌 和 与 压 实 温 度 确 定 方 法 综述 [ J ] . 公路 , 2 0 0 2 ( 1 2 ) . [ 4 ] 张争奇 , 李 宁利 , 陈 华鑫. 改 性 沥 青 混合 料 拌 和 与 压 实
橡胶沥青结合料性能影响因素分析
搅拌温度/  ̄ C
图5 搅 拌 温 度 对 橡 胶 沥 胃 粘 度 的 影 响
间 不 同 外 , 他 条 件 均 相 同 ) 其 。
1 0 q温 度 下 搅 拌 5 n 发 育 制 成 橡 胶 沥 青 , 测 各 项 9 C Omi , 检
性冶E 标 。 指
3 3. 试 验 结 果 分 析 . 2
摇
测 试 结 果 见 图 6 8 试 验 条 件 除 胶 粉 目数 不 同 外 , ~ ( 其
他 条 件 均 相 同 ) 。
24
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上 口
O. 6 30 40 60
胶 粉 目数/ 目
图6 胶 粉 且数 对 橡 胶 沥 青 感温 性 的 影 响
吕
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基 质 沥 青 的 感 温 性 和 弹 性 恢 复 .并 且 随 着 胶 粉 掺 量 和 搅 拌 时 间 的延 长 , 种对 P和 弹性 恢 复 的 改 善将 愈 加 明显 。 这 I
4 0 6 0 80
随 着 掺 量 的 增 加 . 温 性 能 得 到 了 很 大 改 善 . 是 随 着 搅 高 但 拌 时 间 的延 长 , 化点 均 呈 现 下降 的趋 势 。 着 掺 量 的增 软 随
鋈
划
融
胶 粉 目数/ 目
图7
3 50 0
胶 粉 目 数 对 橡 胶 沥 青 廷 度 的 影 响
0. 5 1 0 1 5 2. O
搅拌时间/ | l
图1 1 掺 量 对 橡 胶 沥 青 弹 性 恢 复 的 影 响
试 验 结 果 表 明 ,基 质 沥 青 中 加 入 橡 胶 粉 后 可 以 改 善
舳 加 ∞ 如 加
不同养生时间的温拌橡胶沥青混合料性能变化规律
工程科技就中国的发展来看,中国沥青路面大多采用热拌的方法,所取得的成就十分优异。
在这方面,有学的专业学家,如,纪小平等提出了温拌再生混合料拌和与成型温度的确定方法,吴超凡等通过试验室沥青粘度试验与混合料击实试验,提出了混合料等体积原则确定Sasobit 温拌沥青混合料的压实温度中值的方法。
这篇文章在以上的基础上,分析了不同养生时间对温拌沥青的影响。
1沥青的种类及优点这里就不得不需要介绍一种沥青。
橡胶沥青是将废旧的轮胎经过加工利用,变成橡胶粉粒,再按照有关研究相应的比例进行配备,达成某种胶体物质。
那么这种情况下,所形成的沥青即为橡胶沥青。
橡胶沥青与其他沥青不同,其他沥青采用的是化学原料配备,当高温灼烧,太阳烤晒产生大量有毒气体对人的身体造成伤害,从而使人们患一系列疾病。
而橡胶沥青不同,他在环保上绝对可以得到把关,有利于环境未来更好的发展,他是将已有的材料进行再加工再改造。
有效地节约了资源,所以对地球的整体性环保有着极其重要的作用。
橡胶沥青的优点:第一点,他通过温拌的方式,与其他沥青掺和使用,从提升了沥青路面的优点。
防止沥青的高温老化,防止接近闪点带来的不安全因素。
第二点,由于施工的和易性改善,明显提高了压实度,这样更增加了抗车辙能力。
第三点,由于可降低沥青温度,可有效节约拌和成本。
第四点,他有较好的延展性,能较大程度的节省材料。
除此之外,他可以在低温,低熔点的情况下进行融化。
解决了沥青对温度过于敏感的现象。
并且在太阳的灼烧情况下。
能较好的控制温度。
对车轮划过就一定的安全保障。
他密度比较低,能较大的吸收路面上,嘈杂的声音。
减少人们出行造成的噪音污染。
对于路边居住的居民,提供了心理上的保障,也可以不使路面积尘污染人们的肺部,造成不能挽回的疾病等。
2中国道路现在的发展状况中国走的是马克思主义道路,这点是我们哲学的需求。
但是我们脚下走的是沥青路面儿。
那么,铺路面的技术尤为重要。
就现阶段的发展来看,毕竟大多数采用热拌的方法,把各种料放在一起进行温和搅拌,搅拌完成后,再用专业的沥青施加车,对路面进行平铺,按部就班的平稳的进行铺设,从而使路面儿均匀厚度一致。
搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响研究
搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响研究论文
轻重搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响研究
轻重搅拌是一种新型的水泥沥青砂浆的制备方法,能够更好地提高混凝土的性能。
然而,对于轻重搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响研究仍然不足,因此本文研究了轻重搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响。
实验使用了两种不同材料,即沥青-水泥混合物(ACM)和水泥,并以不同的搅拌振荡时
间(20、30、40、50 S)进行轻重搅拌,通过动态流变仪观察
其早期性能。
研究结果表明,随着搅拌振荡时间的增加,
ACM的粘度增大,但其变形特性改善;相反,水泥的粘度减小、变形特性得到改善。
此外,在搅拌振荡时间过长的情况下,浆料的变形特性会受到损坏,这可能是由于浆料中各组分之间的相互作用,证明轻重搅拌工艺能够改善水泥沥青砂浆的早期性能。
研究表明,轻重搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能有明显的影响,不同搅拌振荡时间和材料类型会产生不同的变化效果。
轻重搅拌工艺可以改善浆料的变形特性,使普通水泥沥青砂浆可以应用于更多的环境条件,从而提高结构物的耐久性。
本文研究了轻重搅拌工艺对水泥沥青砂浆早期性能的影响,深入分析了不同搅拌振荡时间及材料类型对早期性能的影响,为混凝土结构物性能改善提供了理论支持。
拌和时间及拌和温度对橡胶沥青性能的影响
可以减 轻废 轮胎 带来 的环境 压 力 。在 理 论分 析 的基 础上 ,通 过 大量 的试 验研 究 了拌 和 时间 、拌 和 温度 对橡
胶 沥 青性 能 的影 响 。根 据试 验 结果 ,认 为制备 橡胶 沥青 时 的最 佳反 应 时 间为 6 0 mi n左 右 ,最佳 反 应 温度 为
1 9 0  ̄ C。
关键词 :橡胶 沥青 ;胶粉 ;拌和时间 ;拌和温度 中图分类号 :U 4 1 4 . 0 3 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 0 2 - 4 7 8 6 ( 2 0 1 4 ) 0 9 - 0 0 9 0 - 0 4
第4 2 卷
第9 期
交
通
标
准
化
Vo 1 . 4 2 No . 9
Ma v 201 4
2 0 1 4 年5 月
T r a n s p o r t a t i o n S t a n d a r d i z a t i o n
拌和 时间及拌和温度对橡胶沥青性 能的影 响
赵 强
利 用 废 旧 轮 胎Байду номын сангаас作 为 橡 胶 沥 青 生 产 原 料 ,不
掺 量 、沥 青 的种 类 、外 掺 剂 等 ,外 因包 括 拌 和 工
仅 可 以改善 路 面性 能 ,延 长 路 面使 用寿命 ,而
且 可 以 减 轻 废 轮 胎 带 来 的 环 境 压 力 ,在 创 造 经 济 价 值 的 同 时 , 也 顺 应 了 以 人 为 本 、 节 能 减
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,其老化前车辙因子G*/sinδ是小车轮胎胶粉改性沥青的1.5~2.0倍,其老化后车辙因子G*/sinδ是小车轮胎胶粉改性沥青的1.6~2.1倍;货车轮胎胶粉改性沥青的抗疲劳因子G*•sinδ在300kPa左右,只占到上限5000kPa的6%,且均小于小车轮胎胶粉改性沥青的。
浅析搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响
浅析搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响摘要橡胶沥青的生产过程比较复杂,生产工艺的不同对橡胶沥青老化性能影响不同,本文主要研究了橡胶沥青搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响。
首先固定其他生产因素,改变搅拌时间进行生产不同的橡胶沥青,然后对其进行短期老化实验,分析老化前后橡胶沥青各项指标的变化情况。
关键词橡胶沥青老化搅拌时间薄膜烘箱老化轮胎橡胶在路面工程中的应用,最早始于20世纪40年代的美国。
美国橡胶回收公司(Rubber Reclaiming Company)在上世纪40年代首先采用干拌法的生产工艺,生产了Ramflex TM橡胶粉沥青混合料。
相比国外,我国在这方面的研究起步相对较晚。
上世纪70年代末80年代初,出于改善我国性能不佳的国产沥青的目的,同济大学研究了橡胶粉与沥青共熔反应的粘度变化规律及橡胶粉对沥青混合料路用性能的影响,并分别于1980年和1981年在江西省的铅山县和贵溪县铺筑了橡胶沥青试验路。
国际上废胎胶粉的加工技术、生产工艺都已经非常成熟,而我国对胶粉改性沥青的基础研究重视不够,影响了废胶粉改性沥青在我国道路建设中的应用,废胎胶粉橡胶沥青应用的具体方案、技术开发等还都处于原创性研究、探索之中。
橡胶沥青的生产工艺问题,橡胶沥青的老化性能等方面都是废胎胶粉橡胶沥青在中国应用的前沿课题。
本文主要研究了室内模拟实验进行橡胶沥青生产因素之一——搅拌时间对橡胶沥青的老化性能的影响。
一、橡胶沥青的短期老化过程1.运输贮存加热过程中的老化。
橡胶沥青的老化自炼制出厂即已经开始,在运输至拌合站进行沥青混合料拌合之前,一直装在保温沥青罐中。
在此期间沥青热态储存、热态运输,在空气油罐中预热等过程,都要经历很长一段时间。
由于温度升高,沥青分子加速运动,除引起沥青的蒸发外,还能引起沥青发生物理化学变化。
2.加热拌和及铺筑中的老化。
橡胶沥青在进行拌合时老化比较严重,沥青在拌和机内的拌合温度达到175℃-185℃之间,在此过程中沥青膜较薄,温度高,较长时间维持高温状态,是橡胶沥青热氧老化最为严重的过程。
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]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,对于橡胶沥青应用中的工艺控制和原材料选择具有参考意义。
[关键词]橡胶沥青;橡胶粉;基质沥青;实验研究1概述橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。
橡胶沥青的性能与其生产工艺、胶粉类型、胶粉掺量等关系密切。
2原材料性能试验2.1 橡胶粉橡胶粉由大车钢丝轮胎粉碎筛分生产而成,细度为20目,检测密度为1.15g/cm3,满足1.10~1.20 g/cm3要求,其含水率为0.6%,现场筛分结果如表1所示,满足技术要求。
表1 橡胶粉筛分结果基质沥青采用中海油(泰州)AH-70基质沥青技术指标如表2所示。
表2基质沥青检测结果3橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响为分析胶粉种类及细度对橡胶沥青改性效果的影响,分别采用两种不同种类、三种不同细度的胶粉对70#道路石油沥青进行改性,橡胶粉掺量为20%,橡胶沥青的性能列于表3及图1~图6。
表3 不同胶粉类型橡胶沥青性能指标图1橡胶沥青软化点对比图2橡胶沥青车辙因子对比图3 橡胶沥青抗疲劳性能对比图4 橡胶沥青蠕变劲度对比图5 橡胶沥青针入度对比图6橡胶沥青弹性恢复对比由表中可以看出,加入橡胶粉以后,无论是货车轮胎胶粉还是小车轮胎胶粉,都对沥青起到了良好的改性效果,沥青的针入度下降,软化点提高,胶粉改性后沥青高低温指标满足PG 82-28的性能要求,表明沥青的高低温性能都得到了改善。
从老化后疲劳开裂因子G*·sinδ来看,31℃时G*·sinδ值在300kPa左右,远小于上限要求5000kPa,表明橡胶沥青具有较好的抗老化性能和抗疲劳性能。
沥青老化方式及时间对沥青性能的影响
图 $! 23453 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 ’! 改性壳牌 $% & 沥青老化粘度比较
图 )! 沥青 /01 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 (! 壳牌 $% & () * 不同老化方式 ! $ " +,- !
图 6! 沥青 2 7 / 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
时间在很大程度上决定了沥青的性能变化, 在 沥青发生老化的过程中不可缺少。分析沥青样品在 不同老化 时 间 时 不 同 旋 转 速 度 时 的 性 能 变 化, 图 #! 、 图 #4 分别是对壳牌 1$ 2 在 #$$ + , $5 4 678、 *5 4
图 #$" 沥青 %&’(& 老化 ) #* + ! 值对比
图 "< E*6 老化 &!A H A$ IJK 粘度对比
文献标识码: B
!" 老化方式对沥青性能的影响
不同的老化方式会对沥青会结合料产生一定的 影响, 影响的程度如何, 对于采用的老化模拟方式是 否合理, 需要对沥青的相应指标进行验证。图 & 、 图 " 为 # 种沥青在 &!A H 、 A$ IJK 时, C/D,/ 和 E*6 这 " 种老化方式下粘度随老化时间的变化曲线。可以 看出, # 种沥青 &!A H 时的粘度有明显差别, 处于不 同的老化水平, 随老化时间的增加, 粘度值有所增 加, 增加速度也有所差异, 从此可以判断出沥青品种
图 03! ’()*( / +,- 沥青不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化 图 01! ’()*( 不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化
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。
橡胶沥青老化性能影响
橡胶沥青老化性能影响分析邢素芳 内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司摘 要:本文通过对沥青老化的原因及其组分变化和性能变化的分析,研究了橡胶改性沥青的抗老化的性能。
并对老化作用下沥青的组分及性能变化进行了研究。
1 前言沥青的缺点是温度敏感性大,高温流淌,低温发脆,不能适应高等级公路的要求。
为克服沥青的上述不足,沥青的改性受到人们的普遍重视。
在沥青中添加外掺剂进行改性由来已久,用废橡胶改性沥青,既节约了资源,清洁了环境,又能改善沥青混凝土路面的各项性能,可谓一举多得,对意义很重要。
但有关橡胶沥青的老化特性研究较少,对废橡胶改性沥青的老化性能规律性的研究对我们认识和使用废橡胶改性沥青非常重要的意义。
2 橡胶沥青老化性能分析2.1 老化影响因素沥青的氧化速度与温度有直接关系,温度高于100℃时,氧与沥青中活性基团化合速度迅速增加,生成含氧羰基官能团,同时有明显的脱氢缩合现象,并产生水与二氧化碳;温度较低时,氧化反应较为缓慢,氧被吸收存于沥青中,参与沥青中酯类活性基团的聚合、转化,生成大分子极性含氧基团。
沥青虽然是憎水性材料,但在雨水的作用下,沥青中的可溶性物质被冲洗掉,也会造成沥青的老化变质。
水的pH值对沥青中沥青质、酸性分的油水界面张力影响很大。
含有沥青质的模型油油水界面随时间延长而老化,界面初始屈服值明显上升,界面粘度也显著增加。
沥青搅拌设备的好坏是保证加工质量和改性效果的关键。
另外,工艺过程中的温度和搅拌时间也是影响改性效果的重要因素。
在适宜的温度下随着搅拌时间的延长,橡胶颗粒逐渐变细,改性效果随之提高,但搅拌时间过长不仅降低生产效率,还会导致沥青的老化。
搅拌温度太低,不仅增加搅拌时间,甚至不能使聚合物完全溶融于沥青中,搅拌温度过高会引起沥青老化。
沥青路面长时间处于日光照射之下,光对沥青的耐久性影响值得重视。
日光中,紫外线占 5%,红外线占 52%,可见光占 43%,其中紫外线对沥青老化的作用最大。
密炼机的混炼时间对天然橡胶结构与性能的影响
量增 多, 以门尼黏度升高 。 所
表 2 不 同的混 炼 时 间所对 应 的 门尼黏 度
炭黑 混炼 时 间/ i mn 2 3 4 5
停放 4 h门尼值
[ ]熊瑾. 4 高纯乙腈 回收精制工艺中嗯唑的脱除[ ]现代化 J.
工 ,0 5 2 ( ) 4 4 . 2 0 , 4 :6— 8 5
脱 出, 从而减少 了成 品中的重组分 。 后, 乙腈成品 中重组分高的现象得到 了有效 的控制 , 乙腈 成 品 中重组 分 含量 由平 均 6 5 6X1 降 到 7 . 0 2 9 8×1 ~, . 9 0 乙腈 产 品 纯 度 由9 . 8 提 高 到 98 % 9 .4 , 品质量 大 幅度提 高 , 99 % 产 为企 业创造 了 良好 ( 上接第 5 页 ) 5
的分散性 变好 。
而损耗 因子随着应变的增大则迅速变大 。这是 由于随着应变的增加 , 炭黑 网络 的破坏 速率越来 越 大, 释放的结合胶越来越多 , 而大变形时分子链滑动
增多 , 网络破坏严重从 而使 损耗 因子增 大 。还 可以
看 出, 随时间的延长 , 料 的损耗 因子呈 降低趋 势。 胶
停放 2 h门尼值 4
8 0
8 .7 0 9
8 .7 6 8
8 .5 9 6
8.1 04
8 2
7 . 96
8. 1 12
第4 期
张沛存 : 降低乙腈产品中重组分含量 的分析及对策
‘ 1・ 6
5 结 论
的经济效益 。
(1) 经过对 乙腈精 制机理 的研究分析 , 出 了 找 影响 乙腈产品质量的 主要 因素是重 组分 , 优化 出 并 最佳工艺参数 : 2 1 回流 温度控制 3 3 ℃ , T一 0 塔 7— 9 确定 T一 0 2 2塔第 五块板 为灵 敏板 , 灵敏点温度控 制
沥青老化方式及时间对沥青性能的影响
影响 , 影响的程度如何 , 对于采用的老化模拟方式是
否合理 , 要对 沥青 的相 应 指 标进 行 验 证。 图 l 图 需 、 2为 4种沥青 在 15℃ 、 m 时 ,T O 3 5r 0p R F T和 P AV这
通 过壳 牌 7 改性 壳 牌 7 15℃ 、0rm 0和 0在 3 2 p 下对 P V、T O R+P这 3种 老 化 方 式 进行 试验 A R F T、
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第3 2卷第 4 期 20 0 6年 1 月 2
湖
南
交
通
科
技
V l3 . o _ 2 No 4
De . o 6 c2o
HUNA C N OMMUNI T ON S I NC CA I C E E AND T HNO OGY EC L
始 、 P是 以 R F T老化 8 i R+ TO 5r n后再 进 行 P V 老 a A
化。从图中可以看 出在相 同温度 、 同转速下粘度 相 随老化时间的增大而增大 , 但在相同的时间下 , 粘度 随 R F T、A R+P老化 程 度 的深入 而依 次变 大 , T O P V、
2 种老化方式下粘度随老化时间的变化曲线 。可以 看出, 种沥青 15℃时的粘度有明显差别 , 于 4 3 处 不 同的老化水平 , 随老 化时 间的增 加 , 度值有所增 粘
加 , 加速 度也 有所 差异 , 此 可 以判 断 出沥 青 品种 增 从
2_5
分析 , 出其粘度 随老化方式 的变化 , 得 结果见 图 3 、 图4 其 中 P V、T O , A R F T老化条件 是 以原样 沥青 开
文章 编 号 :0 884 (0 6 0 -070 10 -4 X. 0 )400 -4 2
碱性环境中搅拌速度对乳化沥青稳定性的影响
碱性环境中搅拌速度对乳化沥青稳定性的影响发表时间:2014-12-03T10:16:41.047Z 来源:《价值工程》2014年第7月上旬供稿作者:陈欢[导读] 研究了碱性环境中搅拌速度对乳化沥青的储存稳定性、灼电位及流变性等性能的影响。
The Influence of Stirring Rate on the Stability of Emulsified Asphalt under Alkaline Environment陈欢CHEN Huan(广东工业大学华立学院,广州511325)(Huali College,Guangdong University of Technology,Guangzhou 511325,China)摘要院为了保证新拌水泥沥青砂浆的稳定性,采用标准试验方法,研究了碱性环境中搅拌速度对乳化沥青的储存稳定性、灼电位及流变性等性能的影响。
试验结果表明:不论搅拌时间是5min 还是10min,搅拌速度为1500r/min 时,乳化沥青的储存稳定性最好,灼电位最大,塑性黏度和屈服应力都达到最大值。
即此时乳化沥青的稳定性最好。
Abstract: The standard test method was adopted in order to ensure the stability of fresh cement asphalt mortar. The influence ofstirring rate on storage stability of emulsified asphalt, 灼potential and rheological property was investigated under alkaline environment. Theexperimental results indicate that the storage stability of emulsified asphalt is the best, the 灼potential, the plastic viscosity and yield stressall has reached maximum when stirring rate is 1500r/min, and whether the stirring time is 5 minutes or 10 minutes. That is to say, thestability of emulsified asphalt is the best at this time.关键词院碱性环境;乳化沥青;搅拌速度;稳定性Key words: alkaline environment;emulsified asphalt;stirring rate;stability中图分类号院TU535 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)19-0119-020 引言在水泥沥青砂浆拌制的过程中,水泥与水接触后会发生水化反应,水泥水化会生成碱性物质Ca(OH)2,会严重影响乳化沥青中沥青微粒表面的双电层结构,从而影响沥青乳液的稳定性。
搅拌工艺对沥青混合料搅拌均匀性的影响
Asphalt Mixture
A Dissertation Submitted for the Degree of Doctor
Candidate: Zhao Qinglong
Supervisor: Prof. Zhao Lijun
the quality and productivity, the filling rate also has a significantly influence on energy
consumption. Under the same condition of mixing time, the increase of the filling rate can
rate
iv
目
录
第一章 绪论 ......................................................................................................... 1
1.1 沥青混合料搅拌设备和工艺综述 ............................................................................. 1
搅拌效率和搅拌能耗的影响。结合理论分析,运用 EDEM 离散元软件仿真模拟了不同
参数对混合料搅拌效果的影响,为了验证分析的正确性,设计了相关试验方案,并在此
基础上进行了工地现场试验和实验室试验。
试验结果表明:
(1)投料位置对搅拌均匀性的影响程度是最显著的,它主要影响着
材料的初始分布均匀性,进而对搅拌质量和搅拌效率产生影响。横向中央布置的投料位
拌合时间对温拌富沥青混合料力学性能的影响
拌合时间对温拌富沥青混合料力学性能的影响陈维英【摘要】为设计具有优良力学性能的温拌富沥青混合料,设计对比试验,采用贯人度、贯入度增量、动稳定度、流值四个指标室内评价其成型后的力学性能,通过分析温拌SBS改性乳化富沥青混合料与基质沥青混合料在不同拌合时间下的力学性能,最终推荐:温拌富沥青混合料拌合时间约为60min,温拌富沥青混合料的胶结料采用SBS改性沥青.为温拌富沥青混合料的室内设计与评价提供借鉴.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】5页(P75-78,99)【关键词】温拌;富沥青混合料;拌合时间;力学性能【作者】陈维英【作者单位】陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】U416.2我国高速公路基本都是采用沥青路面,为适应更广泛的应用要求,近年来温拌沥青混合料成为研究热门之一[1-5],但国内外研究者对温拌富沥青混合料的探究相对较少,尤其是关于其拌合时间的设定,因为温拌富沥青混合料的拌合时间能直接影响其路用性能[6-12]。
本文正是针对国内外对其拌合时间研究较少的现状,特设计对比试验,采用三种试验方法同时评价拌合时间对温拌富沥青混合料的路用力学性能的影响,试图提出合理的温拌富沥青混合料的拌合时间。
1 温拌富沥青混合料高温性能评价方法及试验过程1.1 温拌富沥青混合料高温性能评价方法为了评价温拌富沥青混合料的高温性能,本文采用贯入度试验、马歇尔稳定度流值试验和车辙试验,作为其高温性能评价方法,其试验方法简介如下:(1)贯入度及贯入度增量试验利用“贯入度及贯入度增量试验”来评价温拌富沥青混凝土的力学性能,其试验方法参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011 T0719)来进行。
考虑到我国的实际气候情况,一般采用60℃作为试验的温度。
贯入度增量是在读取贯入度后,继续稳压30min后的读数与贯入度的差值。
搅拌温度对胶粉改性沥青性能影响研究
搅 拌 温 度
1 0℃ 6
j
针人度 指数
一1 . . 5~1 0
表 1 基 质 沥 青 壳牌 AH 7 一 0性 能指 标
试验项 目
针 人 度 ( 5C,O g5 ) 2  ̄ lO ,s
单 位 指标要求 检测结果
01 i .in n 6- 0 0 8 7 0
试 样 编 号
软化点 , ℃ (o 5C
,
搅 拌 温度
1 0℃ 3
改性 沥青 搅拌 温度
金属含 量
纤 维 含 量
00 % .5
02 .%
≤00 % 8
≤05 .%
拉 伸 长 度
2 P l a
≥ 1 P L a 5L
I 扯断伸长率
50 7%
≥5o o%
2 搅拌 温度 对 改性沥 青性 能的影 响
改性 以后 的橡胶 粉沥青主要 的评价指标 如下 : 软化点 、 针入 度 、 度 、 量 软化 点 T 0 、 量 瞻 点 T . 针 入 度 指 数 P 。根 延 当 80 当 1 2和 I 据国内外经验胶粉 的最佳掺量在 1 %左右 ,所 以试验时选择的 5 胶 粉剂量定 在 1 %; 5 根据传统 的制备方法 , 选用 3 搅拌温度 , 个 分别为 :3  ̄ 10 10C、5 ℃和 10 搅拌温度对改性沥青性 能的影响 6 ℃。 试 验 结 果 见 表 3 不 同 温 度 下 的改 性 沥 青 性 能 对 比 图见 图 1 图 中 , , 12 3 4分 别 表 示 基 质 沥 青 以 及 搅 拌 温 度 为 10 、5 ℃ 和 、、、 3 ℃ 10
关键词 :胶粉 改性沥青 ; 拌 温度 ; g L 沥青性能 中 图 分 类号 : U584 文献 标 识 码 :A T 2. 2 文 章 编 号 :10 — 162 0)2 00 — 2 0 0 8 3 ( 80 — 0 7 0 0
短期老化对温拌橡胶沥青路用性能的影响
短期老化对温拌橡胶沥青路用性能的影响
姬同庚;任志彬;谭忆秋
【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(49)2
【摘要】为了研究短期老化对温拌橡胶沥青路用性能的影响,首先利用质量损失实验对其老化前后组成成分的质量变化进行初步的评估与分析;采用针入度、软化点、动态剪切流变实验对旋转薄膜烘箱短期老化前后橡胶沥青材料路用性能的差异性进行比较,同时借助凝胶渗透色谱对作用机制进行分析与验证。
研究表明:虽然老化前
后橡胶沥青的路用性能稍微减弱,但改性作用仍然在可接受范围内,且均比普通基质
沥青高出很多;虽然液态降黏减阻剂本身平均分子质量较小,在短期老化过程中容易
蒸发,但这种作用保护了基质沥青当中的轻质组分,有效地减缓了老化进程,温拌橡胶沥青较普通橡胶沥青和基质沥青具有更好的抗老化性能。
【总页数】8页(P316-323)
【作者】姬同庚;任志彬;谭忆秋
【作者单位】河南省机场集团有限公司;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U416.01
【相关文献】
1.表面活性温拌剂对沥青材料短期老化性能影响
2.橡胶粉掺量对Sasobit温拌橡胶沥青抗短期老化性能影响
3.短期老化对温拌橡胶沥青性能影响分析
4.热-氧-水耦
合老化作用对温拌橡胶沥青流变性能影响5.温拌剂Sasobit对SBR改性沥青短期老化后性能的影响
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浅析搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响
摘要橡胶沥青的生产过程比较复杂,生产工艺的不同对橡胶沥青老化性能影响不同,本文主要研究了橡胶沥青搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响。
首先固定其他生产因素,改变搅拌时间进行生产不同的橡胶沥青,然后对其进行短期老化实验,分析老化前后橡胶沥青各项指标的变化情况。
关键词橡胶沥青老化搅拌时间薄膜烘箱老化
轮胎橡胶在路面工程中的应用,最早始于20世纪40年代的美国。
美国橡胶回收公司(Rubber Reclaiming Company)在上世纪40年代首先采用干拌法的生产工艺,生产了Ramflex TM橡胶粉沥青混合料。
相比国外,我国在这方面的研究起步相对较晚。
上世纪70年代末80年代初,出于改善我国性能不佳的国产沥青的目的,同济大学研究了橡胶粉与沥青共熔反应的粘度变化规律及橡胶粉对沥青混合料路用性能的影响,并分别于1980年和1981年在江西省的铅山县和贵溪县铺筑了橡胶沥青试验路。
国际上废胎胶粉的加工技术、生产工艺都已经非常成熟,而我国对胶粉改性沥青的基础研究重视不够,影响了废胶粉改性沥青在我国道路建设中的应用,废胎胶粉橡胶沥青应用的具体方案、技术开发等还都处于原创性研究、探索之中。
橡胶沥青的生产工艺问题,橡胶沥青的老化性能等方面都是废胎胶粉橡胶沥青在中国应用的前沿课题。
本文主要研究了室内模拟实验进行橡胶沥青生产因素之一——搅拌时间对橡胶沥青的老化性能的影响。
一、橡胶沥青的短期老化过程
1.运输贮存加热过程中的老化。
橡胶沥青的老化自炼制出厂即已经开始,在运输至拌合站进行沥青混合料拌合之前,一直装在保温沥青罐中。
在此期间沥青热态储存、热态运输,在空气油罐中预热等过程,都要经历很长一段时间。
由于温度升高,沥青分子加速运动,除引起沥青的蒸发外,还能引起沥青发生物理化学变化。
2.加热拌和及铺筑中的老化。
橡胶沥青在进行拌合时老化比较严重,沥青在拌和机内的拌合温度达到175℃-185℃之间,在此过程中沥青膜较薄,温度高,较长时间维持高温状态,是橡胶沥青热氧老化最为严重的过程。
二、室内短期老化模拟实验
目前,国内外常用的室内模拟橡胶沥青老化的方法是短期热老化薄膜烘箱老化TFOT。
薄膜烘箱加热老化实验主要模拟橡胶沥青在加工、拌合、摊铺过程中的老化,即橡胶沥青老化的前两个阶段。
其主要原理是将沥青放置在加热到163℃左右的烘箱中持续Sh,烘箱设有鼓风装置,来交换烘箱内外空气,以模拟实际野外的环境。
此实验用来模拟橡胶沥青在贮存运输摊铺过程中发生的短期老化反应。
三、实验方案
选择60目的橡胶粉,其掺量为外掺21%,采用叶片搅拌制备橡胶沥青,搅拌温度为185℃,改变搅拌时间分别为30min,60min,90min,120min来生产橡胶沥青,检测刚生产
出来(放置时间不超过Sh)的原样橡胶沥青的各项性能指标。
将橡胶沥青进行薄膜烘箱加热老化实验,加热温度设置为163℃,在进行加热试验Sh后橡胶沥青残留物进行各项性能指标检测。
将老化前后的橡胶沥青的各项性能指标进行对比分析。
四、实验数据分析
测定不同搅拌时间对橡胶沥青老化性能的影响,测试结果见表1所示。
从上述柱状图中可以看出,随着搅拌时间的延长,各项性能指标并不是一直的增大或者减小,而是有所反复的。
针入度和15℃延度随着搅拌时间呈现先减小后增加又减小的趋势。
在Omin~30min内,橡胶粉刚与基质沥青相接触,刚刚开始发生溶胀反应,现在并不是真正意义上的橡胶沥青。
随着时间的延长,橡胶粉持续溶胀发育,橡胶颗粒核心开始吸收沥青中的轻质组分,熔融物含量增多,沥青逐渐形成液固两相结构,针入度和15℃延度随之增大。
当搅拌时间大于90min后,性能出现了明显的衰减。
因此我们认为橡胶沥青需要特定的时间进行反应,时间过短,胶粉溶胀过少,沥青只是橡胶粉与沥青的简单混合物;时间过长,胶粉反应过度,橡胶沥青就会丧失特有的物理、力学性质。
老化后的针入度和延度也是呈现此种变化,这与橡胶沥青的反应机理相一致。
对橡胶沥青的老化前后的性能衰减程度分析,橡胶沥青的针入度比和延度比是随着搅拌时间的延长而变小的,说明橡胶沥青的性能衰减程度是随着时间延长而降低的,橡胶沥青的老化性能是有所改善的。
当搅拌时间在90min以前,老化前后的针入度、延度变化较大,90min以后,变化趋势趋于平缓,说明搅拌时间在90min时,橡胶沥青的老化性能达到了最佳的效果。
软化点、粘度和弹性恢复尽管变化趋势程度不尽相同,但总体依然是呈现先增大而后减小的趋势。
软化点在老化前后的变化程度不大,而粘度和弹性恢复老化前后变化较大,说明老化对橡胶沥青的粘度和弹性恢复影响较大。
而老化前后的性能衰减程度依然呈现增大的趋势。
分析其原因是:橡胶粉与沥青接触后随即发生溶涨,橡胶颗粒体积变大,增加了橡胶颗粒位移的阻力,橡胶沥青体系粘度增加;橡胶粉颗粒的溶涨增加了沥青与橡胶颗粒的界面厚度,提高了沥青与橡胶颗粒的亲和力,橡胶沥青的延度性能不断增加。
在160℃-80℃条件下硫化橡胶将发生脱硫与降解反应,脱硫与降解使橡胶颗粒表面部分组分散失到沥青中,这有利于提高沥青的延展性,但是减少了橡胶颗粒的体积,使其对提高沥青粘度的作用降低。
橡胶粉的溶胀与脱硫过程是同时进行的,当橡胶颗粒溶胀过程处于主导地位时,粘度将不断增加;当溶胀引起的橡胶颗粒体积增加与脱硫降解导致的橡胶颗粒体积减小处于平衡状态时,粘度可能处于平衡状态;否则将出现粘度降低现象。
为保证橡胶颗粒的充分溶胀,应选择粘度达到最大并将要发生降低时作为选择搅拌时间的依据。
90min以后,橡胶沥青的各项性能的老化程度呈现减缓趋势,说明搅拌时间为90min时,橡胶沥青中的橡胶粉与基质沥青相互溶合,发生反应,橡胶颗粒充分溶胀,形成了一定的平衡状态下的液固两相结构。
五、结束语
以上实验说明,搅拌时间也会对废橡胶粉改性沥青产生影响。
搅拌时间太短,废橡胶粉与沥青混合不均匀,在废橡胶粉与沥青的体系中存在大量的废橡胶粉积聚团。
随着搅拌时间的延长,沥青中的废橡胶粉积聚团被进一步分散、变小,直至变成胶粉单粒,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,形成稳定的改性体系。
还有部分没有与胶粉颗粒结合的分散相,其中胶粉沥青体系中还存在极小部分的胶粉积聚团。
胶粉与沥青在一定的温度下经过充分的搅拌,胶粉颗粒基本上与沥青胶体结构中的分散相紧密结合形成稳定的体系。