废胶粉对橡胶沥青性能的影响_姚城熙
废胎胶粉掺量对橡胶沥青及混合料性能的影响分析
（ 苏州交通工程集 团有 限公司 ， 江苏 苏州 ２ ５ ０ ） １０ ０
摘
要： 沥青中掺入废胎胶粉 可改善 沥青的各项性 能指标 ． 并增 强沥青混合料的高温稳定性和低 温抗 裂性。 在基
质沥青 不变的条件下 ， 低温延度和弹性恢 复增
性能指标见表 １ 废胎胶粉选用某公司生产的 ３ 。 ０目 胶粉 ， 其性能指标见表 ２ 将废胎胶粉以不同掺量加 。 人到沥青 中， １０ｏ条件下搅拌 ６ ｒ ｎ 转速 ４０ 在 ９ Ｃ ０ ｉ， ａ ０ 转／ｉ． ｍｎ 检验橡胶沥青的各项性能指标 ， 试验结果详 见表 ３
护环境 的作用 ； 另一方 面能节约沥青材料 ， 替代价 格高昂的高分子改性剂作为沥青改性剂 ， 从而使改
性沥青路面的生产及维修成本降低。同时在沥青 中 掺加废胎胶粉能够改善沥青 的软化点、针入度 、 弹 性、 低温延度 、 抗变形能力 。 增强沥青混合料 的高温 稳定性和低温抗裂性 ， 具有很好 的社会效益和经济 效益。 废胎胶粉的掺量越大 ，其相应 的路用性能 越 好， 但橡胶沥青 的粘度也随之增大 ， 施工和易性 下
１ 概述
降。工程应用中废胎胶粉的掺量一般为基质沥青的
１％～ ３ 内掺 ） ， ５ ２ ％（ 由于废 胎 胶粉 和 基 质沥 青 品质 的差 异 ， 胎 胶 粉 的 掺 量也 应 不 尽 相 同 ， 时会 有 废 有
我国是汽车生产和使用大 国。 由此产生的废 旧 轮胎已位居世界第 ２ 预计到 ２ １ 年废 旧轮胎将达 ， ００ 到２ 亿多条。将废胎胶粉用 于铺设沥青路 面， 一方
面可 利用 大 量 废 橡胶 ， 少 对 环 境 的 污 染 ， 到 保 减 起
较大的差异。在实际工程应用中应根据技术要求 ， 通过详细的试验确定废胎胶粉的掺量。本次试验 中 将废胎胶粉以不同的掺量加入到沥青 中， 对橡胶沥 青和橡胶沥青混合料的各项性能指标进行试验。
橡胶粉对高掺量RAP再生沥青混合料性能的影响
文章编号：１６７３－６０５２（２０２１）０６－００４２－０５ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０２１．０６．０１１橡胶粉对高掺量ＲＡＰ再生沥青混合料性能的影响张智裕（南阳通途公路勘察设计有限公司 南阳市 ４７３０００） 摘 要：为了评价橡胶粉对高掺量再生沥青混合料性能的影响，控制ＲＡＰ含量在０％～６０％（０％、２０％、４０％和６０％）之间变化，湿法掺入橡胶粉（按沥青重量的０％、１０％和２０％）。
通过室内间接拉伸强度、水敏感性、疲劳试验等研究了再生改性沥青混合料的抗裂性能、抗车辙和疲劳行为。
试验结果表明，随着ＲＡＰ含量的增加，混合料的疲劳寿命降低，在再生沥青混合料中添加橡胶粉可提高其疲劳寿命和抗车辙性能；橡胶粉用量为１０％、ＲＡＰ料用量为４０％时，沥青混合料性能无明显降低。
关键词：橡胶粉；再生沥青混合料；抗车辙性能；水敏感性；疲劳寿命中图分类号：Ｕ４１４．０１ 文献标识码：Ａ０ 引言旧沥青路面的集料和结合料经过回收用于新路面结构，可大大节省材料、资金和能源，而且证明这种做法在经济上是可行的，在保护环境方面也是有效的［１］。
在沥青混合料中以湿法或干法的形式使用再生废轮胎已有３０多年历史，在湿法工艺中，结合料的改性是橡胶粉和沥青之间的相互作用形成的，其中橡胶颗粒在沥青中膨胀，这是由于沥青中一些较轻的成分（芳香油）的吸收形成粘性凝胶，从而增加了总粘度而“改良”结合料［２－３］。
在干法工艺中，是在添加沥青之前，将橡胶颗粒与集料混合。
有研究发现，采用湿法和干法生产的材料都表现出更好的性能，包括提高疲劳寿命、减少反射裂缝和低温裂缝、提高抗拉强度、延展性、韧性、附着力、回弹性、耐久性、防滑性和抗车辙性［４－６］。
然而，采用两种副产品（橡胶粉和ＲＡＰ）与新沥青和集料混合在一起的性能影响尚未明确，对再生改性混合料的相互作用还没有很好的理解，本文的研究对于更好地了解它们之间的相互作用非常重要。
因此，通过室内试验，探讨了ＲＡＰ与橡胶粉配合使用对沥青混合料高温性能、水敏感性和疲劳性能的影响，目的是在不显著降低原有混合料性能的基础上，特别考虑对再生混合料长期性能的影响，最大程度提高ＲＡＰ用量。
废旧橡胶粉改性沥青混合料路用性能研究
橡胶粉掺量 0
10%
表2 不同橡胶掺量改性沥青性能
针入度
延度
软化点
61mm
55cm
63℃
53mm
33cm
84℃
粘度 1.0Pa·s 1.5Pa·s
2. 橡胶粉沥青混合料路用性能
102
技术应用
检测项目 密度（15℃）
溶解度 闪点
针入度（25℃，100g，5s） 针入度指数PI 软化点
贮存稳定性48h软化点差 运动粘度135℃（Pa.s）
表3 橡胶粉改性沥青混合料路用性能
高温性能 变形1
变形2
破坏应变
冻融劈裂试验残留强度比
7.8(mm)
8.1(mm)
3420 με
84.0%
1.5(mm)
1.4(mm)
3364 με
93.7%
检测数据 1.021 100.27 271 63 0.034 63 2.2 1.2 54
残留稳定度 90.2% 95.1%
夏季温度较高，沥青会相对变软，加之行车荷载的作 用下，路面易产生高温变形，产生推移等病害。为保证行 车安全，有必要对橡胶沥青路面的高温性能进行研究。目 前，国内外多采用车辙实验来反映沥青混合料的高温特性。 试验结果如表 3 所示。
（1）高温性能 动稳定度是研究车辙变形的指标，是指沥青混合料在 高温条件下 ( 试验温度一般是具有代表性的 60℃ ) 混合料 每产生 1mm 变形时 , 所承受标准轴载的行走次数。动稳 定度由表 3 可知，基质沥青的变形较大，在 7.8~8.1mm 之间，而加入橡胶粉后，沥青混合料的变形显著降低，在 1.4~1.5mm。动稳定度方面，掺加橡胶粉后，沥青混合 料 的 动 稳 定 度 由 1210 次 /mm 增 加 至 了 6330 次 /mm， 提高了 5.3 倍。综上所述，掺加橡胶粉能很好地增强沥青 混合料在较高温度下抵抗变形的能力。 （2）低温性能 冬季气温较低，沥青路面会产生开裂现象，良好的低 温性能可以减少路面的裂缝，确保道路的正常使用，因 此有必要对橡胶沥青混合料的低温性能进行研究。由表 3 可知，掺加橡胶后，改性沥青混合料的破坏应变值与基质 沥青相比若有下降，但差别不大，均满足技术指标。其中 基质沥青的破坏应变值为 3420 με ，而橡胶沥青混合料的 破坏应变值 3664 με 。由于低温性能的机理与其他路用性 能有所差异，因此橡胶沥青混合料的低温性能有待进一步 研究。 （3）水稳定性
浅谈废旧轮胎橡胶粉改性沥青的应用现状
浅谈废旧轮胎橡胶粉改性沥青的应用现状本文主要从废旧轮胎橡胶粉利用的现状和必然性进行了评述，分析了废旧轮胎橡胶粉改性沥青的改性机理以及主要路用性能，总结废旧轮胎橡胶粉改性沥青存在和注意的问题，论述其良好的发展前景。
标签：橡胶粉；改性沥青1、废旧轮胎橡胶粉的利用现状废旧轮胎是国际公认的影响环境而必须处理的固体废弃物，随着汽车工业的发展，我国废旧轮胎的产出量近几年急剧增长，到2005年，我国报废的轮胎就达到1亿多条，每年产生的废胶量超过200万吨。
预计到2010年，我国的汽车保有量将达到7000万辆，废旧轮胎的产生量也将达到2亿条。
废旧轮胎具有很强的抗热、抗机械性，将它埋在土地里，100年也不会分解腐烂，若长期露天存放，不仅占用土地，而且会产生大量有毒有害气体，严重污染生存环境，危害人民身体健康。
我国在20世纪80年代开始研制废旧轮胎橡胶粉改性沥青，目前，我国的常温胶粉工业化生产技术已处于国际领先地位，通过此法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒，胶粉无须脱硫，所以生产过程中耗费能源少，不排放废水、废气污染环境。
随着废旧轮胎胶粉加工工艺的改善，精细废胶粉的生产成本不断降低，并且对废胶粉改性沥青从特征机理到开发应用均做了大量工作，高等级公路沥青的开发生产已获得重大突破，废旧轮胎胶粉在公路工程中的应用研究已全面开展[1]。
2、废旧轮胎橡胶粉的改性机理分析橡胶粉的掺入不仅能提高沥青的软化点、高低温性能、抗老化性能，改善低温下的流动性，降低针入度，提高延度（尤其是低温下的延度），而且使沥青的弹性性能也有不同程度的改善。
其改性机理如下：（1）废旧轮胎橡胶粉中各组分对沥青性能的影响。
一般废轮胎橡胶粉中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺、碳黑、抗老化剂等组成成分，对改善沥青混凝土的品质都十分有益。
（2）废旧轮胎橡胶粉交联结构对沥青性能的影响。
废旧轮胎橡胶粉的来源为废旧轮胎，它是已经硫化（交联）的橡胶，具有空间网状结构，虽经机械粉碎成粉末状，但是其粒子的微观结构仍保持空间网状结构，交联点之间保持着较长的柔性链段、橡胶粉的部分交联段与沥青基质胶团均匀地分布在沥青油中，形成了一个稳定的不易产生分离的相容体系，与橡胶S.P值相近的油蜡组分，会缓慢的扩散浸入橡胶链段的空隙中，使橡胶分子链段松动，脱离以至混溶[2]。
废轮胎胶粉改性沥青在高温地区路面工程中的应用研究
废轮胎胶粉改性沥青在高温地区路面工程中的应用研究随着现代交通运输的不断发展，路面工程的质量和耐久性要求也越来越高。
特别是在高温地区，路面的温度往往会远远超过常规条件，给路面材料的性能和耐久性带来了巨大的挑战。
为了解决这一问题，研究人员开始探索使用废轮胎胶粉改性沥青作为一种改良剂，以增强沥青路面的性能和耐高温性。
废轮胎胶粉是一种由废弃轮胎经过破碎和精细加工得到的细粉末状物质。
它具有良好的粘附性、弹性和变形能力，同时还可以有效地吸收和分散热量。
因此，将废轮胎胶粉与沥青混合使用，可以增强沥青路面的抗热变形能力和耐久性，减少路面龟裂和损坏的风险。
这对于高温地区的路面工程来说是非常重要的。
在高温地区，路面的温度往往会达到甚至超过摄氏60度以上，这种高温环境对沥青路面产生了很大的影响。
首先，高温会导致沥青路面变软，容易发生塑性变形和车辙的产生，影响行驶的平稳性和安全性。
其次，高温还会加速沥青的老化和氧化过程，导致路面龟裂和损坏。
因此，如何提升沥青路面的耐高温性能成为了一个亟待解决的问题。
废轮胎胶粉的引入为解决这一问题提供了新的途径。
通过将废轮胎胶粉与沥青混合使用，可以有效地提升沥青的抗热变形能力和耐高温性。
一方面，废轮胎胶粉具有良好的粘附性和弹性，可以在高温下有效地吸收和分散热量，减少沥青路面的温度升高。
另一方面，废轮胎胶粉中的橡胶成分具有较高的抗老化性能，可以减缓沥青的老化和氧化过程，延缓路面的龟裂和损坏。
然而，虽然废轮胎胶粉改性沥青在理论上有很大的潜力，但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先，废轮胎胶粉的加入会影响沥青路面的稳定性和强度。
研究发现，适量的废轮胎胶粉可以提升沥青的抗老化性能和耐高温性，但过多的添加会降低沥青的黏度和粘附能力，导致路面的稳定性下降。
因此，在实际应用中需要进行适量的控制和调整，以确保沥青路面的稳定性和强度。
其次，废轮胎胶粉的使用涉及环境保护和资源回收的问题。
废弃轮胎的处理一直是一个难题，废轮胎胶粉的利用可以有效地解决这一问题，但与此同时也涉及废弃物的处理和废气的排放等环境问题。
胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响研究
胶粉掺量对橡胶沥青性能的影响研究摘要：对橡胶沥青性能的影响因素主要有：沥青的品种、橡胶粉的掺量、橡胶粉的细度、搅拌时间和搅拌温度等几个方面。
本文通过对不同掺量橡胶沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复以及布氏旋转粘度等主要技术指标进行试验，定量分析了橡胶粉的掺量对橡胶沥青性能的影响性。
结果表明，合理的橡胶粉掺量能使橡胶沥青在满足主要技术指标的前提下，得到更好的路用性能。
关键词：橡胶沥青、胶粉掺量、弹性恢复、旋转粘度橡胶沥青(Asphal Rubber，简称为AR)是沥青、回收轮胎橡胶粉和某些添加剂混合而成的胶结料，橡胶成分最少占到总量的15%，并且与热沥青充分反应，橡胶颗粒产生溶胀[1]。
国外20多年的胶粉改性沥青使用结果表明，与普通沥青相比，橡胶沥青具有低噪音、抗高温变形、抗低温开裂和耐疲劳等优势。
根据以往的研究结果，胶粉在热沥青中溶胀后，体积大大增加，几乎占据整个胶结料的1/3~1/2，细橡胶颗粒相互连接，形成了具有高黏度的橡胶连续相，使得整个橡胶沥青具有较高的黏度。
要形成这种状态，必须具有足够的胶粉，因此要求胶粉的掺量应大于最低值。
美国ASTM 规定橡胶沥青中胶粉的掺量至少为内掺15%。
其他国家也对橡胶沥青中的胶粉掺量有类似规定，见表1。
本文通过对不同胶粉掺量的橡胶沥青进行性能试验，分析其影响性，并给出橡胶沥青合理的胶粉掺量。
表1 各地区对橡胶沥青中胶粉掺量的规定材料选择基质沥青采用厦门华特公司生产的70#重交石油基质沥青，主要性能指标见表2。
表270#基质沥青性能技术指标橡胶粉采用湖北宏鄂远橡塑环保科技有限公司生产的40目和60目废旧子午胎橡胶粉，主要性能指标见表3.表3橡胶粉主要检验指标及标准试验条件保持胶粉与沥青混合搅拌时间（90min）和搅拌温度（180±5℃）不变，选择40 目和60 目两种废胎胶粉，在掺量分别为10%，15%，20%，25%的情况下测定橡胶沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复和布氏旋转粘度5个技术指标。
废旧橡胶粉改性沥青混合料的性能研究
废旧橡胶粉改性沥青混合料的性能研究【摘要】为检验废旧橡胶粉对沥青混合料性能的影响，对废旧橡胶粉沥青拌制的沥青混合料（AC）进行试验研究，并与普通沥青混合料对比，结果表明废旧橡胶粉改性沥青混合料具有优良的高温性能、低温性能和水稳定性均有改善。
【关键词】废旧橡胶粉；改性沥青混合料；试验研究；性能0 前言随着国民经济不断发展，国内汽车保有量不断增加，随之而来的废旧橡胶轮胎对环境的危害也不断增加。
将废旧轮胎制成磨细的胶粉可以改善沥青及沥青混合料的路用性能。
废旧橡胶粉应用于沥青混合料的技术主要分为湿法和干法两类。
湿法是先将一定剂量废旧橡胶粉与沥青在高温下拌合一定时间制成废旧橡胶粉改性沥青结合料，然后再与集料进行拌合。
干法是将一定剂量的胶粉与集料先在热沥青拌和锅搅拌一段时间，在加入沥青进行拌合即为废旧橡胶粉改性沥青混合料，从近几年应用情况来看，采用湿法工艺的铺筑的沥青混凝土路面的路用性能比较良好。
本文采用湿法工艺制成沥青混合料，通过室内试验对其路用性能进行检验，结果表明废旧橡胶粉改性沥青混合料的各项路用性能均优于普通沥青混合料。
1 原材料及级配1.1 沥青为验证废旧橡胶粉对沥青混合料性能影响，本文采用基质沥青混合料与废旧橡胶粉改性沥青混合料进行性能对比验证，基质沥青采用中石油克拉玛依所产的AH-90#A级沥青，其技术指标见表1。
废旧橡胶粉改性沥青的制作采用湿法工艺，考虑到生产、施工条件及经济成本因素，本研究胶粉采用80目的胶粉，基质沥青中掺入橡胶粉，根据以往经验，沥青质量与橡胶粉的质量比为100：15，先将基质沥青在橡胶沥青搅拌釜里加热至160℃～180℃，再向融化的基质沥青中缓缓加入橡胶粉，搅拌一个小时左右，即可制成高质量的废旧橡胶粉改性沥青，其技术指标见表2。
1.2 集料及级配粗集料采用石灰石轧制的碎石，试验级配如表3，最大粒径为16，细集料为石灰石轧制的石屑，试验级配采用表3级配范围的中值。
2 废旧橡胶粉改性沥青混合料的基本性能2.1 高温性能2.1.1 高温稳定性本文高温稳定性评价分别对两组混合料进行车辙试验，一组为基质沥青AC-16，一组为废旧橡胶粉改性沥青AC-16，试验温度为60℃，轮压为0.7MPa，试件采用碾压成型的300mm×300mm×50mm车辙试件。
废旧橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响
废旧橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响摘要：通过室内试验，分析了不同橡胶粉的种类和细度对废旧轮胎橡胶粉改性沥青性能的影响。
结果表明：掺入橡胶粉后，沥青的路用性能得到不同程度的改善。
在橡胶沥青的工程应用中，应根据不同的气候条件和路面受力特点，在选好基质沥青的基础上，建议采用20目货车废旧轮胎橡胶粉改性沥青。
关键词：废旧橡胶粉改性沥青种类细度橡胶沥青性能引言伴随着现代交通量大幅增加、车辆大型化、超载运输、渠化交通等现象的出现，普通沥青已不能满足现代化公路交通的要求，但由于改性沥青的价格过于昂贵，橡胶改性沥青顺其自然的成为交通建设的首选材料之一。
与普通沥青路面相比，橡胶粉改性沥青铺设的路面，不仅有耐用、噪音低、裂纹少、耐久性好、使用寿命长等优点，还能缓解废旧轮胎带来的环境压力。
同时随着废旧轮胎胶粉加工工艺的改善，废旧轮胎胶粉的生产成本不断降低，从技术和经济的角度上为橡胶改性沥青的应用和普及提供了可能。
工程实践中，废旧轮胎橡胶粉沥青也得到很好的应用。
然而，以往对废旧橡胶粉改性沥青的研究焦点大多是传统的路面性能，本文通过室内试验，研究了废旧橡胶粉的种类、细度对橡胶沥青性能的影响。
1试验方案1.1原材料（1）橡胶粉本文采用货车废旧轮胎橡胶粉和小汽车废旧轮胎橡胶粉进行试验，选取三种细度：20目，40目，60目。
橡胶粉性能满足技术要求。
（2）基质沥青不同标号基质沥青由于组分有所不同，改性效果也有所差异。
试验中采用Shell-70 基质沥青，技术指标如下：针入度（25℃，100g，5s）71（0.1mm），延度（5cm/min，15℃）>150（cm），软化点50.7（℃），含蜡量1.79%，密度（15℃）1.014（g/cm3）。
1.2试验方案为了分析废旧橡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（货车和小汽车）废旧轮胎、三种不同细度的橡胶粉（20目、40目和60目）对基质沥青进行改性。
胶粉掺量对沥青混合料高温抗变形性能的影响
d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2022.01.010胶粉掺量对沥青混合料高温抗变形性能的影响王 鹏,吴正炫(景德镇市建筑设计院有限公司,景德镇333001)摘 要: 将废旧橡胶轮胎制备成橡胶粉作为沥青改性剂使用,是目前非常热门的研究方向㊂该研究探讨了不同掺量的再生胶粉对沥青混合料高温抗变形性能的影响㊂首先在实验室内通过手工研磨将废旧轮胎加工为大小约为60目的胶粉颗粒;然后将胶粉与基质沥青混合,预先制备成胶粉体积掺量分别为10%㊁20%㊁30%和40%的四种胶粉改性沥青;设计沥青混合料,采用车辙试验分析各类沥青混合料的高温抗变形性能㊂结果表明,胶粉掺量过少或者过多均不利于改善沥青混合料的高温稳定性,胶粉在改性沥青体系中的适宜掺量为20%~30%㊂关键词: 废旧轮胎; 胶粉掺量; 沥青混合料; 高温抗变形性能E f f e c t o fD o s a g e o fR u b b e rP o w d e r o nH i g h -t e m pe r a t u r e D ef o r m a t i o nR e s i s t a n c e o fA s ph a l tM i x t u r e WA N GP e n g ,WUZ h e n g-x u a n (J i n g d e z h e nA r c h i t e c t u r a lD e s i g n I n s t i t u t eC o ,L t d ,J i n gd e z h e n333001,C h i n a )A b s t r a c t : R e p r o d u c i n g w a s t e t i r e s i n t o p o w d e r a n du s i n g r u b b e r p o w d e r a s a s p h a l tm o d i f i e r i s a v e r y h o t t o pi c .T h e e f f e c t o f t h e d o s a g e o f r u b b e r p o w d e r o n t h e h i g h -t e m p e r a t u r e d e f o r m a t i o n r e s i s t a n c e o f a s p h a l tm i x t u r ew a s i n v e s t i g a -t e d i n t h i s r e s e a r c h .R u b b e r p o w d e rw i t h s i z e o f a b o u t 60m e s hw a s f i r s t l yp r e p a r e db y g r i n d i n g w a s t e t i r e s i n t h e l a b o -r a t o r y .T h e n r u b b e r p o w d e rw a sm i x e dw i t ha s p h a l t b i n d e r t o p r e p a r em o d i f i e da s p h a l t ,a n d f o u r k i n d s o fm o d i f i e d a s -p h a l tw i t h t h e d o s a g e o f r u b b e r p o w d e r o f 10%,20%,30%a n d 40%,r e s p e c t i v e l y ,w e r e p r e p a r e d .F i n a l l y ,a s p h a l tm i x -t u r e sw i t h r u b b e rm o d i f i e da s p h a l tw e r e d e s i g n e da n d t h eh i g h -t e m p e r a t u r e d e f o r m a t i o n r e s i s t a n c e o f a s p h a l tm i x t u r e s w a s e v a l u a t e db y r u t t i n g t e s t .R e s u l t s s h o w e d t h a t t o o s m a l l o r t o o h i g h d o s a g e o f r u b b e r p o w d e r i n a s ph a l t b i n d e rw e r e b o t hn o t b e n e f i c i a l f o r i m p r o v i n g t h e h i g h -t e m p e r a t u r e s t a b i l i t y o f a s p h a l tm i x t u r e s .T h e s u i t a b l e d o s a g e o f r u b b e r p o w -d e r i nm o d i f i e da s ph a l t b i n d e rw a s 20%~30%.K e y w o r d s : w a s t e t i r e s ; d o s a g e o f r u b b e r p o w d e r ; a s p h a l tm i x t u r e ; h i g h -t e m p e r a t u r e d e f o r m a t i o n r e s i s t a n c e 收稿日期:2021-11-23.作者简介:王 鹏(1990-),工程师.E -m a i l :956249855@q q.c o m 沥青路面因具有行车舒适㊁低噪音㊁耐久性好㊁维修方便等一系列的优势被广泛应用于高等级公路中[1]㊂但由于沥青是一种温敏性材料,其流变性质受温度的影响非常显著㊂尤其在气候炎热地区,路面长期处于高温环境,沥青可能会逐渐软化,使原来稳固的路面结构失去稳定性,产生车辙㊁拥包等路面永久变形病害[2];受车载等其他因素的作用,路面变形进一步加剧,这严重威胁到行车安全㊂因此,良好的抗高温变形性能是沥青路面安全服役的重要保障条件之一㊂沥青路面采用沥青混合料铺筑而成,沥青混合料主要包括两种成分:集料,形成能为路面提供承载力的嵌挤结构;沥青胶浆,由沥青和矿粉混合而成,起胶结作用,将骨架粘结成为一个整体[3]㊂为使沥青路面结构在高温下稳定,降低沥青的温度敏感性是一个重要的研究方向,例如工程上常采用S B S 这类聚合物对沥青进行改性㊂研究表明,S B S 显著提高了沥青的粘度,不仅能增加沥青在高温环境下的稳定性,同时还可改善沥青混合料的一系列其他性能[4]㊂全球每年报废的废旧轮胎达数亿条,据统计,目前全世界累积的废旧轮胎超过了30亿条㊂这些废旧轮73建材世界 2022年 第43卷 第1期胎的高效利用一直是个问题㊂废旧轮胎的堆积对环境及资源综合利用均产生极其不利的影响㊂而将固废循环利用于土木工程领域也是近年来的一个研究热点,基于此,研究采用废旧轮胎再生胶粉对沥青进行改性,重点研究了胶粉改性沥青混凝土的高温抗变形性能㊂1 原材料研究共采用到四类原材料㊂集料:粗集料和细集料均采用石灰石;填料:采用石灰石磨制的矿粉;沥青:采用A H -90基质沥青;橡胶粉:通过在实验室内磨制废旧轮胎获得㊂按照‘公路工程集料试验规程“对集料及填料的基本性质进行测试[5];按照‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“对沥青的基本性质进行测试[6]㊂测试结果如表1至表4所示,结果表明,集料㊁填料及沥青基本性质均能满足我国‘公路沥青路面施工技术规范“的要求[7],选取的原材料性质合格㊂表1 基质沥青基本性质测试结果基本性质测试值指标要求针入度/(0.1mm )92.580~100延度/c m170ȡ100软化点/ħ44.3ȡ44表2 粗集料基本性质测试结果基本性质测试值指标要求表观相对密度2.684ȡ2.6吸水率/%0.65ɤ2压碎值/%23.4ɤ26洛杉矶磨耗/%22.8ɤ28针片状颗粒含量/%5.9ɤ12表3 细集料基本性质测试结果基本性质测试值指标要求表观相对密度2.676ȡ2.5砂当量/%64ȡ60棱角性/s47ȡ30表4 填料基本性质测试结果基本性质测试结果指标要求密度/(g㊃c m -3)2.695ȡ2.5亲水系数0.65<1通过率/%<0.6mm100100<0.15mm 93.890~100<0.075mm83.975~1002试验方法第1步,制备橡胶粉改性沥青㊂将胶粉与基质沥青在160ħ环境下混合均匀,再采用高速剪切机对沥青与胶粉组成的混合物剪切1h ㊂共制备胶粉体积掺量分别为10%㊁20%㊁30%和40%的四种胶粉改性沥青备用㊂第2步,设计沥青混合料㊂采用马歇尔设计方法设计沥青混合料,混合料的公称最大粒径为13.2mm ,粗集料㊁细集料和填料的掺配比例分别为62%㊁33%和5%,合成级配曲线如图1所示㊂第3步,测试沥青混合料的高温抗变形性能㊂通过车辙试验评价沥青混合料的高温抗变形性能㊂车辙试验过程:采用轮碾仪制备尺寸为300mmˑ300mmˑ50mm 的沥青混合料板;将沥青混合料板置于60ħ环境箱中保温4h 后,采用胎压为0.7M P a 的钢轮沿板上表面中部区域往复碾压1h ,轮碾速度为42次/m i n ㊂沥青混合料板沿竖直方向的变形被实时记录下来,按照式(1)计算动稳定度㊂可见动稳定可反映沥青混凝土抵抗高温变形的能力㊂S h =15ˑ42h 1-h 2(1)式中,S h 为沥青混合料的动稳定度,次/mm ;h 1和h 2是测试试件分别达到60m i n 和45m i n 时,沥青混合料板竖直方向上的最大变形量,mm ㊂833结果与讨论四种不同胶粉掺量的沥青混合料车辙变形测试结果如图2所示㊂从图2中可以看出,胶粉掺量对沥青混合料高温抗变形能力产生显著的影响㊂四种沥青混合料的变形量总体上均随着轮碾时间的延长而逐步增加,但四种沥青混合料的具体形变特征又有所区别㊂在初始20m i n的测试时间内,四者的变形规律比较一致,混合料该阶段总的变形量在1m m左右,这说明轮碾试验早期主要是沥青混合料进一步压实的过程㊂随着轮碾时间的延长,四种沥青混合料并未显现出一致的变形规律㊂胶粉掺量分别为10%㊁20%和30%的三种沥青混合料,变形曲线比较相似;胶粉掺量为20%的沥青混合料总变形量与胶粉掺量为30%的沥青混合料相当,接近2m m㊂胶粉掺量为10%的沥青混合料总变形量则略高于另外两者,超过了2m m㊂对于胶粉掺量为40%的沥青混合料,情况则完全不同,随着轮碾时间的延长,其变形量经历了快速上升阶段,在随后的15m i n内,总变形量上升了1倍,测试结束时的总变形量超过了4m m㊂因此,从车辙深度方面来看,胶粉在改性沥青体系中的体积掺量不宜超过30%㊂基于四种沥青混合料车辙变形测试结果计算而得的动稳定度值如图3所示,可见,胶粉掺量对动稳定度这一指标的影响也十分显著㊂总体来看,随着胶粉掺量的增加,沥青混合料的动稳定度呈现先上升后下降的规律㊂当胶粉掺量由10%提高到30%时,沥青混合料的动稳定度从2420次/mm升高至4200次/mm,上升了74%㊂但当胶粉掺量进一步提高时,沥青混合料的动稳定度又快速下降至2000次/mm附近㊂这说明胶粉在改性沥青体系中的体积掺量过小或者过大均不能有效改善沥青混合料的高温抗变形性能,这有可能是胶粉改性沥青未能充分粘结集料骨架造成的㊂虽然沥青混合料的高温稳定性主要由集料形成的嵌挤骨架决定,但沥青对骨架结构的胶结作用同样对沥青混合料的高温抗变形性能产生重要贡献㊂当胶粉在改性沥青体系中占比过小时,沥青的性质接近于基质沥青,未能发挥出改性沥青的优势;而当胶粉在改性沥青体系中占比过大时,可能会使改性沥青体系的配伍性变化,例如胶粉改性沥青粘度过大,不能有效包裹集料颗粒表面以及造成集料骨架粘结不牢固等问题㊂因此,从动稳定度方面考虑,胶粉在基质沥青中的体积掺量宜控制在20%~30%㊂4结论该研究将废旧轮胎再生为橡胶粉,分析了改性沥青体系中胶粉体积掺量分别为10%㊁20%㊁30%和40%时的沥青混合料高温抗变形性能㊂结果表明,胶粉掺量过少或者过多均不利于改善沥青混合料的高温稳定性㊂从车辙深度以及动稳定度两方面综合考虑,建议将胶粉在改性沥青体系中的体积掺量控制在20%~30%㊂参考文献[1]宗毅.高等级公路沥青路面开裂分析及防护措施[J].交通世界(建养.机械),2010(8):85-86.[2]霍书秀.沥青路面推移拥包形成的原因及防治措施[J].交通世界,2005(5):56-57.[3]黎凯.逐级嵌挤级配曲线分析及其路用性能研究[D].长沙:长沙理工大学,2018.[4]冯俊青.不同S B S掺量对沥青混合料性能的影响[J].山东交通科技,2019(4):37-40.[5]交通部公路科学研究所.J T GE42 2005公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2005.[6]交通部公路科学研究所.J T GE20 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.[7]交通部公路科学研究所.J T GF40 2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.93。
废橡胶粉改性沥青稳定性及其影响因素
废橡胶粉改性沥青稳定性及其影响因素
廖明义;李雪
【期刊名称】《石油化工高等学校学报》
【年(卷),期】2004(017)004
【摘要】根据"力化学"原理制备了贮存稳定的废胶粉改性沥青.研究了制备工艺、胶粉品种、胶粉尺寸和相容剂等因素对改性沥青稳定性的影响,对改性沥青进行了长期和循环稳定性研究.结果表明,所研制的制备工艺与传统制备工艺相比,可使胶粉有效地降解,并稳定地分散在沥青中;常温法生产的胶粉(简称常温胶粉)更容易降解,达到稳定分散所需要的时间较短,常温助剂法生产的胶粉(简称常温助剂胶粉)次之,冷冻法生产的胶粉(简称冷冻胶粉)最难降解,难以制备稳定分散的改性沥青;胶粉尺寸越小,达到稳定分散所需要的混合时间越长;相容剂有利于胶粉在沥青中溶胀,促进与沥青相容,缩短达到稳定所需要的混合时间,对于精细胶粉作用更加明显.制备的改性沥青具有非常好的短期、长期稳定性,经反复循环加热仍能保持良好的稳定性.【总页数】5页(P38-41,49)
【作者】廖明义;李雪
【作者单位】大连理工大学化工学院,辽宁,大连,116012;大连理工大学化工学院,辽宁,大连,116012
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.9
【相关文献】
1.利用废橡胶轮胎粉改性沥青混合材的探索 [J], 朱三棣
2.利用废橡胶轮胎粉改性沥青的应用研究 [J], 穆子琦;高丽波;等
3.废橡胶改性沥青的储存稳定性研究 [J], 王晓倩;陆江银;曹敏娜
4.废橡胶粉及废橡胶粉复合改性沥青的性能研究 [J], 罗妮
5.电气石负离子粉改性沥青影响因素及影响机理分析 [J], 崔佳;郭卫平
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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)。
废旧橡胶粉掺量对改性沥青路用性能的影响
废旧橡胶粉掺量对改性沥青路用性能的影响韩君;于晓飞;周德洪【摘要】采用废旧橡胶粉制备改性沥青,通过测试废旧橡胶粉改性沥青的路用性能指标研究橡胶粉的掺量对改性沥青各项性能的影响.结果表明,废旧橡胶粉能显著提高基质沥青的高温性能、改善其低温性能和温度敏感性,当废旧橡胶粉掺量为质量分数15％时改性沥青的综合性能最优.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2016(045)004【总页数】4页(P34-36,42)【关键词】废旧橡胶粉;改性沥青;路用性能【作者】韩君;于晓飞;周德洪【作者单位】江苏宝利国际投资股份有限公司,江苏江阴214422;上海交通大学化学与化工学院,上海200240;江苏宝利国际投资股份有限公司,江苏江阴214422【正文语种】中文【中图分类】U414随着能源、资源和环保对经济发展压力的增大，发展循环经济的理念越来越被重视。
作为世界橡胶消费和橡胶进口的大国，我国的废旧轮胎产量也位居世界前列，因此由废旧轮胎所造成的环境污染与资源浪费问题等日渐凸显[1]。
2013年我国的废旧轮胎产量为1080万t，并以每年约6%的速度增长，预计到2020年废旧橡胶产量将达到2000万t[2-3]。
因此，如何有效利用数量巨大的废旧橡胶、治理环境污染是全社会都应重视解决的大问题。
将废旧橡胶应用于道路工程中是处理大量废旧橡胶制品的较佳选择，也是全球解决废旧橡胶污染的有效途径之一[4-5]。
本文将不同质量分数的橡胶粉加入到基质沥青中，分别测定不同橡胶粉掺量下改性沥青的各种性能指标，并综合考虑给出较适宜的橡胶粉掺量。
1.1 原材料废旧橡胶粉是指已经硫化交联的橡胶，其主要来源是废轮胎。
从微观形貌分析其胶粉颗粒仍然保持着网状交联结构，交联点之间还保持着较长的柔性链段，同时还含有填料和防老剂等化学成分[6-9]。
本文考虑到橡胶粉特性以及推广成本，拟采用40～80目的细碎橡胶粉颗粒来进行改性试验。
橡胶粉改性沥青的性质与基质沥青的各项指标有着密切关系。
废旧轮胎胶粉级配对橡胶沥青性能的影响
废旧轮胎胶粉级配对橡胶沥青性能的影响
王国清;王瑞颖;秦禄生;刘延雷;王新强
【期刊名称】《合成橡胶工业》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】为确定胶粉级配对橡胶沥青性能的影响,选取8种胶粉级配,基于不同胶粉级配进行定量评价,分别采用常规性能、流变性能和弯曲蠕变劲度试验评价了胶粉
级配对橡胶沥青常规性能和高低温性能的影响,通过热重、荧光显微镜和溶解度测
试分析了不同胶粉级配橡胶沥青的微观性能。
结果表明,随着胶粉级配变细,橡胶沥
青的针入度上升,软化点和黏度下降,延度和储存稳定性得到提高。
级配越粗对橡胶
沥青高温性能的提升效果越好,而级配越细对低温性能提升效果越好。
胶粉级配参
数与橡胶沥青性能有良好的相关性。
粗级配胶粉沥青的高温稳定性更好;细级配胶
粉在沥青中有更好的相容性和更大的降解程度,从而提升了橡胶沥青的储存稳定性。
【总页数】5页(P72-76)
【作者】王国清;王瑞颖;秦禄生;刘延雷;王新强
【作者单位】河北工业大学土木与交通学院;河北交通投资集团有限公司;益路恒丰
衡水沥青科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.废旧轮胎胶粉添加方式对橡胶沥青混合料路用性能的影响
2.粉胶比与集料级配对开级配沥青混凝土性能的影响
3.废旧轮胎再生橡胶粉对沥青物理性能及流变性能的影响
4.粉胶比与集料级配对开级配沥青混凝土性能的影响
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废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究
废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究引言沥青是道路建设中常用的材料之一，用于铺设和维护道路表面。
然而，传统的沥青材料存在一些问题，如易损耗、易龟裂和环境影响等。
为了解决这些问题，废轮胎胶粉改性沥青作为一种新型材料被引入并广泛应用。
本文旨在通过对废轮胎胶粉改性沥青与传统沥青的比较研究，探讨其在道路建设上的优势和应用前景。
一、材料成分1. 传统沥青的成分传统沥青（也称矿物沥青）是一种薄而黑的石油产品，主要成分是沥青质、树脂和渣油。
它具有粘性和黏性，可在适当的温度下形成稳定的结构。
2. 废轮胎胶粉改性沥青的成分废轮胎胶粉改性沥青是将废旧轮胎经过一系列生产工艺处理后得到的材料。
它的主要成分是胶粉、沥青质和填料。
胶粉通常来自废弃轮胎的橡胶部分，通过机械粉碎和筛分等步骤获得。
二、性能比较1. 抗剪强度废轮胎胶粉改性沥青相较于传统沥青具有更高的抗剪强度。
研究表明，废胶粉的添加可以增强沥青的力学性能，提高道路的承载能力和耐久性。
2. 耐龟裂性废轮胎胶粉改性沥青在耐龟裂性方面也表现出优越的性能。
废胶粉的添加改善了沥青的柔韧性和延展性，减少了龟裂的出现，提高了道路的抗剥离性能。
3. 耐老化性传统沥青容易受到太阳紫外线辐射以及氧化等因素的影响，从而导致老化。
而废轮胎胶粉改性沥青相对耐老化性更好，其胶粉成分能够提供额外的阻隔层，减少沥青老化的可能性。
4. 环境友好性废轮胎胶粉改性沥青的生产过程中充分利用了废弃轮胎资源，减少了对环境的负面影响。
此外，废胶粉的添加还能降低道路施工过程中产生的噪音和振动。
三、应用前景1. 道路建设废轮胎胶粉改性沥青在道路建设中具有广泛的应用前景。
它可以用于新建道路、道路改造和道路维护等工程中。
其优良的抗剪强度和耐龟裂性能可以提高道路的承载能力和耐久性，延长道路使用寿命。
2. 环保重点领域废轮胎胶粉改性沥青在环保领域具有重要应用价值。
通过将废轮胎转化为有用的道路材料，可以减少废轮胎的堆放和焚烧，降低对环境造成的污染。
我国废橡胶粉用于沥青改性的研究及应用
和ＳＡ Ｈ Ｐ性能试 验结果 的分析 ， 讨论 了沥青改性 工艺 、
进行 了胶粉 改性沥青 问题 的探讨 ， 研究 内容 主要集 中 在胶粉改性 沥青 的各种性 能指标 、 工艺 参数 和应用技 术方 面 。但 总的来说 ， 国重复研究依然较多 ， 我 具有 实质性 的技术 突破较 少。
了筑路 成本 ， 实现 了废橡胶 的无害化和资源化处理 ， 经 济和环境效益显著 。
２ ． 生产防水卷材 ．２ ３
胶 粉掺量 的增 大 ， 改性 沥青 的针 入度 减小 ， 软化 点增 大， 弹性恢复率增 大 ， 但胶粉加入量 超过 ２ ％时 ， ０ 沥青
性能的改善作用 明显减小 。此外他还提出了最适 的生 产条件 ： 温度为 ２ ５℃， 切速度 为 ４０ ０ｒ ｉ， １ 剪 ０ ｍ ｎ 剪切 ／
再 生 资 源 与 循
环
低温条件下 ， 橡胶颗 粒沥青 混合料 的抗弯拉应变 能力 、
胶粉粒径和掺用量等工艺参数对沥青性能的影响进
Ｐ ２ １ 卑 怫 ４巷 ｆ １ ＇０ １ 第 ２颓 ▲
经 济
我国废橡胶粉用于沥青改性的研 究及应用
行 了对 比及分 析。结果表 明随着胶 粉掺用量 的增加 ， 沥青针入度减 小 ， 软化点 和延 度增加 ， 掺用量 为 １ 份 ０ 时改性效果最佳 ， 此外 ８ ０目胶粉 （０ ８ ４ ０目范 围内 ） 具 有最好 的改性效果 。
所示 。
表 ２ 胶 粉改性沥青与普通 沥青性能对 比表
青存在 一些缺陷 ， 高温时软化 ， 温时龟裂 ， 如在 低 耐老
化、 耐磨耗 等性能差 ， 交通和汽 车工 业不断发 展 、 在 交 通流量 和行驶频度急剧 增长 、 建筑 防水 和建材 质量要 求 日益严格 的今天 ， 样的沥青 已不 能满足人 们 的预 这 期， 这就需要 对沥青 进行改性 。 所谓 沥青 改性 就是在 沥青 或沥 青混 合料 中加入 树脂 、 塑料 、 橡胶 、 黑 、 炭 无机盐等天然或人工合成 的有 机或无机 材料 ， 使之熔 融或分散在沥青 中以改 善沥青 性能 。以往经常使用 的改性 剂有 Ｐ （ Ｅ 聚乙烯 ）Ｓ Ｓ 热 、Ｂ （ 塑性弹性体 ）Ｓ Ｒ 丁苯橡胶 ） Ｅ Ａ 乙烯一 、Ｂ （ 和 Ｖ （ 醋酸 乙烯 共聚物 ）但其 价格都非 常昂贵 。根据 市场调查 ， 国 ， 我
废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究
废橡胶粉对SBS改性沥青的老化性能影响研究涂娟;袁军;包传平;程健【摘要】在SBS改性沥青中加入糠醛抽出油溶胀后的活化废橡胶粉制备SBS/胶粉复配改性沥青,并对其热老化前后的软化点、针入度、延度等性能进行测试,表明在SBS改性沥青中加入胶粉并不影响改性沥青的热老化性能,而且对改性沥青的耐热老化性能还有一定程度的提高.对几组复合改性沥青的紫外线老化试验也表明加入废橡胶粉能够提高改性沥青的抗紫外老化性能.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2009(031)003【总页数】4页(P19-22)【关键词】SBS改性沥青;废橡胶粉;糠醛抽出油;热老化;紫外线老化【作者】涂娟;袁军;包传平;程健【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉工程大学化工与制药学院,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】U416.2170 引言SBS(Styrene-Butadiene-Styrene block Copolyner，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青以其能够显著提高高温抗车辙、低温抗开裂能力以及增强抗老化、改善疲劳等性能而成为聚合物改性沥青的主要品种，并得到了广泛的认可和应用[1].且SBS改性沥青的一些缺点如储存不稳定等已通过大量的研究得到改善，但是SBS价格昂贵，将其用于道路沥青的改性从资源利用上来评价并不合理.近十多年来采用废橡胶粉改性沥青的研究及应用受到广泛重视.一方面是由于大量废旧橡胶污染对环境保护的压力，全世界每年仅废弃的轮胎就有约8亿条之多，加之其它废弃的橡胶材料，数量巨大，对环境污染严重；另一方面则是目前的高分子聚合物改性道路沥青成本高；再者，废橡胶粉改性道路沥青拥有可降低路面噪声、吸收光线以缓减强光刺眼等高分子聚合物改性沥青无法比拟的优势[2-3].利用废旧橡胶替代高分子聚合物改性剂可以降低改性沥青的成本，同时又可有效解决废旧橡胶对环境的污染，目前关于废橡胶粉改性沥青国内外都有很多研究.但废胶粉改性沥青胶粉的加入量一般大于20％，大剂量的加入使得胶粉在沥青中的分散不均匀，提高废橡胶粉改性沥青体系的稳定性也是一个研究难点.因此希望制备出一种性能高成本低的改性沥青，既体现出SBS改性沥青的优势，又有胶粉改性沥青的特点，本研究为此在SBS改性沥青中加入少量废橡胶粉制备了复配改性沥青，研究废橡胶粉对改性沥青老化性能的影响.1 实验部分1.1 原材料SBS改性沥青，湖北国创高新材料股份有限公司提供，SBS质量分数约为4.2％，主要性能指标如表1所示；活化废橡胶粉，粒度0.20～0.45 mm，黄石第二胶粉厂生产；糠醛抽出油，实验室自制.表1 SBS改性沥青技术指标Table 1 Property indexes of SBS modified asphalt 项目试验结果针入度/0．1mm(25℃，100g，5s)59．8延度/cm(5℃，5cm/min)46．5软化点/℃(环球法)62．9弹性恢复/％93TFOT(薄膜烘箱试验)后针入度/0．1mm(25℃，100g，5s)50．9 延度/cm(5℃，5cm/min)26．0 软化点/℃(环球法)65．4延度比/％55．9针入度比/％85．11.2 试样制备将SBS改性沥青加热至140 ℃左右，加入规定剂量的废橡胶粉，边加边搅拌，使胶粉均匀分散于沥青中.再将混合物在180 ℃、7档(7 000 r/min)剪切30 min，接着调到4档在160 ℃下发育30 min，即制得SBS/胶粉复配改性沥青[4].1.3 实验方法a.将制备出的试样分别按相关的国家现行标准进行针入度，延度，软化点三大常规指标的测试和弹性恢复的测量.b.将试样在薄膜烘箱中进行热老化，测量试样热老化后的性能.c.将经过薄膜烘箱老化后的沥青试样分装于6个盛样皿(TFOT的盛样皿)中，每个盛样皿中放入20 g试样，沥青膜厚度约为1 mm.将盛样皿放置在强紫外线辐射箱内接受强紫外线辐射，每天照射16 h，间隔8 h，实验时箱内的温度35 ℃.每个样品的辐射时间定为8天(配套使用紫外线辐射计测量显示这段试验时间紫外灯的辐射强度变化不大，几个样品的紫外线辐射量基本相同).将经过紫外老化后的试样进行针入度、软化点、延度等物理性质的测试.2 实验结果与讨论2.1 改性沥青分散形态分析基质沥青与改性剂的相容性是决定改性沥青性能优劣的主要因素之一，本研究利用荧光显微镜考察了胶粉改性沥青和胶粉/SBS复配改性沥青试样的形态，如图1所示，图A为胶粉改性沥青图样，图B为加入了少量SBS的胶粉改性沥青图样，图B呈现出了更加分散均匀的点状结构和絮状结构，可见含有少量SBS的胶粉/SBS复配改性沥青比单独的胶粉改性沥青中胶粉的分布更加均匀，从形态上来说制备含SBS和胶粉两种改性剂的改性沥青是可行的.(A)胶粉改性沥青(B)胶粉/SBS复配改性沥青图1 改性沥青荧光显微镜图片Fig.1 The morphology of modified asphalt2.2 不同比例的糠醛抽出油预溶胀胶粉对改性沥青性能的影响原SBS改性沥青SBS质量分数在4％左右，SBS质量不是很高，在实验中直接在SBS沥青中加入10％的胶粉来分析胶粉对改性沥青的性能的影响.因为本实验使用的是已制备好的SBS改性沥青，如剪切时间过长容易使沥青老化，时间太短胶粉在SBS改性沥青中分散又不均匀，使改性沥青的延度不好，实验中采用糠醛抽出油[5]对胶粉进行溶胀预处理(将一定量的糠醛抽出油加入胶粉中搅拌混合均匀后在180 ℃下溶胀1 h取出备用).表2是加入不同胶油比的预处理胶粉后复合沥青热老化前后性能指标，由表中数据可以知，加入糠醛抽出油后复合沥青的延度明显提高，说明糠醛抽出油对胶粉的溶胀效果显著，能使胶粉在沥青中形成一种分部均匀的网状结构.但随着胶粉含量的增加，复合沥青的针入度上升很快，说明糠醛抽出油加入过多使得糠醛抽出油将基质沥青稀释了，由表知以胶油质量比为10∶2制备的复合改性沥青的性能较好，沥青延度得到改善，针入度上升也不是很大.以改性沥青热老化前后的针入度比和延度比而言，加入胶粉后相比原SBS沥青大多有一定程度的提高，说明加入胶粉的加入并不影响原改性沥青的抗热老化性能.表2 加入不同胶油质量比的预处理胶粉后改性沥青热老化前后性能指标Table 2 Per-aging and after-aging performance of modified asphalt of adding rubber swelled试样(质量分数为10％胶粉)25℃针入度/0．1mm老化前老化后针入度比/％5℃延度/cm老化前老化后延度比/％软化点/℃胶∶油=10∶063．848．475．922．315．368．666．2胶∶油=10∶165．060．192．532．619．459．577．0胶∶油=10∶272．260．683．939．023．660．575．9胶∶油=10∶390．378．286．639．021．663．358．6胶∶油=10∶489．979．988．948．323．849．365．42.3 胶粉质量含量对改性沥青性能的影响确定胶油质量比，改变胶粉的加入量来了解胶粉对改性沥青热老化性能的影响，因胶油质量比大于等于10∶3时制备的复配改性沥青针入度上升很大，选取胶油比为10∶2和10∶1的两组胶粉进行实验，实验结果如表3和表4所示.随着胶粉加入量的减少，改性沥青的针入度降低，延度变化不大，且通过对弹性恢复性能的测量显示加入胶粉后的改性沥青仍具有很好的弹性恢复能力，说明胶粉的量减少后复配改性沥青的性能仍以原SBS沥青性能为主，少量的胶粉均匀分散在SBS沥青中不影响原SBS沥青的性能，溶胀后的胶粉与SBS沥青能很好的相溶.由复配改性沥青热老化后的残留针入度比和延度比可以看出随着胶粉含量的增加沥青的耐热老化性能增加，说明胶粉可以提高沥青的耐热老化性能.表3 胶油比为10∶2的预处理胶粉/SBS改性沥青热老化前后性能指标Table 3 Per-aging and after-aging performance of modified asphalt of rubber and oil ratio of 10∶2试样(胶∶油=10∶2)25℃针入度/0．1mm老化前老化后针入度比/％5℃延度/cm老化前老化后延度比/％软化点/℃弹性恢复/％加5％的胶粉(A1)65．449．575．738．921．956．376．390加8％的胶粉(A2)74．658．077．740．421．052．072．089加10％的胶粉(A3)72．260．683．939．023．660．575．991表3 胶油比为10∶1的预处理胶粉/SBS改性沥青热老化前后性能指标Table 4Per-aging and after-aging performance of modified asphalt of rubber and oil ratio of 10∶1试样(胶∶油=10∶1)25℃针入度/0．1mm老化前老化后针入度比/％5℃延度/cm老化前老化后延度比/％软化点/℃弹性恢复/％加5％的胶粉(B1)61．147．677．938．720．452．778．489加8％的胶粉(B2)63．953．984．435．720．657．779．990加10％的胶粉(B3)65．060．192．532．619．459．577．087表5 几组复配改性沥青的紫外老化前后性能指标Table 5 Property indexes of Several groups of asphalt before and after Ultraviolet radiation aging试样25℃针入度/0．1mm热老化后紫外老化后针入度比/％5℃延度/cm热老化后紫外老化后延度比/％软化点/℃SBS改性沥青50．944．286．826．017．165．865．7A149．552．0104．421．916．67 5．864．7A258．054．292．421．016．076．261．7B147．651．2108．0 20．415．576．062．3B253．951．194．820．616．077．763．72.4 紫外线老化性能研究沥青老化分短期老化和长期老化，短期老化是指沥青在拌和和铺筑过程中，空气中氧与沥青发生的氧化作用导致的材料性能的变化.沥青的长期老化是指沥青路面在使用过程中，由于行时间暴露在空气中，在光、氧、雨水等自然气候条件的作用下，沥青会发生一系列和物理及化学变化，使沥青的性质发生变化，导致路用性能劣化的过程[6].热老化已有相应的实验规范，但沥青路面在使用过程中的长期老化也是不可忽视的，有研究表明沥青长期老化过程中紫外线对沥青的损害最大；本实验就用紫外线老化实验来评价改性沥青长期老化后的性能变化.选取几组性能较好的复配改性沥青进行紫外老化试验，结果如表5所示，加入胶粉后的改性沥青紫外老化后的针入度比、延度比明显比原SBS改性沥青要高，即复配改性沥青的抗紫外性能要比SBS沥青好，因为废橡胶粉里含有炭黑，炭黑是很好的紫外线光屏蔽剂.通过紫外老化研究，这种复合改性沥青的优势就进一步的显现出来，也说明了废橡胶粉可以作为一种抗紫外添加剂来改善聚合物改性沥青在使用过程中的长期老化.3 结论a.糠醛抽出油对胶粉有很好的溶胀作用，加入糠醛抽出油溶胀后的胶粉后，复配改性沥青的延度得到很大程度的提高，但随着胶油比的降低，复合改性沥青的针入度上升很快，以质量比m(胶)∶m(油)=10∶2制备的改性沥青的性能较好.加入胶粉后改性沥青热老化后的残留针入度比和延度比相比原SBS沥青相差不大，且大多有一定程度的提高，说明加入胶粉的加入并不影响原改性沥青的抗热老化性能.b.改变胶粉的含量，结果显示复配改性沥青热老化后的残留针入度比和延度比随着胶粉含量的增加而有所增加，说明加入胶粉可以提高沥青的耐热老化性能.c.几组紫外线老化实验显示，加入胶粉后的改性沥青的抗紫外老化性能明显比SBS 改性沥青要好.可见在SBS改性沥青中加入胶粉不仅性能上能够达到聚合物改性沥青的标准，而且抗紫外线老化性能得到很大程度上的提高.参考文献:[1]于进军，王燕飞.SBS改性道路沥青的性能概述[J].石化技术，2000，7(2)：121-125.[2]张广彬.国内废橡胶粉改性沥青的研究进展[J].中国建筑防水，2006，9(4)：24-27.[3]董诚春.橡胶资源综合利用[M].北京：化学工业出版社，2003：200.[4]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[J].石化技术与应用，2005，23(4)：274-276.[5]韩德奇，洪国忠，吴俊岭，等.糠醛抽出油综合利用[J].化工技术经济，2002，(2)：13-15.[6]吴少鹏，庞凌，余剑英，等.沥青光氧老化研究进展[J].石油沥青，2007，21(2)：1-6.。
TOR连接剂及胶粉含量对橡胶沥青性能的影响
TOR连接剂及胶粉含量对橡胶沥青性能的影响穆建青【摘要】橡胶沥青连接剂(TOR)由于其特有的双键结构,可以将沥青中不饱和键与橡胶粉表面的硫交联起来形成大环状和链状微观复合网状结构,提升橡胶沥青的力学性能.通过考察橡胶沥青连接剂对橡胶沥青性能的影响,分析橡胶连接剂对橡胶沥青的作用机理.结果显示,橡胶沥青连接剂(TOR)可以显著地提升橡胶沥青的高温性能和弹性恢复,同时不损失其低温性能.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】4页(P47-50)【关键词】橡胶沥青链接剂(TOR);改性沥青;废旧胶粉;橡胶沥青【作者】穆建青【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U214.750 引言废胶粉作为废旧橡胶制品的主要产物，随着国内橡胶用量的增加，大量废橡胶积压难以有效利用，造成了资源浪费和环境污染[1-3]。
橡胶沥青是将废胶粉在高温下与基质沥青溶胀并发生相应的交联反应制得的改性沥青[4]。
相比于其他改性沥青，胶粉掺量大、橡胶沥青力学性能突出，橡胶沥青混合料路面行车舒适性良好，且抗滑降噪效果明显[5-6]。
因此，研究不同改性剂对橡胶沥青性能的影响对橡胶沥青的应用推广有着重要的意义。
目前，改性橡胶沥青常用的改性剂主要以单一胶粉为主，也有部分研究人员研究过连接剂对橡胶沥青性能的影响[7]。
但目前没有见到全面系统的研究连接剂对橡胶沥青性能的影响及宏观性能变化与微观化学键方面的关系[8]。
本文将系统地从橡胶连接剂TOR对橡胶沥青性能影响方面进行研究，进而分析微观化学变化与宏观性能之间的关联性。
1 试验部分1.1 原料及仪器东海70号沥青，性能指标见表1。
40目废胶粉，青岛沃达丰橡塑科技有限公司。
维他连接剂（TOR），德国Degussa公司。
表1 东海70号沥青性能指标薄膜老化后试验项目 7 0号软化点/℃ 4 6.5 2 5℃针入度/0.1 m m 6 4.8 1 0℃延度/c m 3 9.6 1 5℃延度/c m 大于1 0 0闪点/℃ 3 0 1 2 5℃密度/g·c m-3 1.0 3 2 6 0℃动力黏度/m P a·s 2 4 5 1 8 0℃黏度/m P a·s 0.0 8三氯乙烯溶解度/% 9 9.9-0.4 0 6 2.3 7.2-质量变化/%残留针入度比/%1 0℃残留延度/c m 1 5℃残留延度/c m1.2 橡胶沥青的制备将基质沥青在110℃烘箱中恒温加热4 h，然后准确称量并加入到橡胶沥青制备装置中；加热温度控制在5℃/min～10℃/min，将沥青加热到180℃～190℃，并保持机械搅拌，搅拌速度控制在200～300 rpm，维持在180℃～190℃条件下5 min左右；按照一定比例加入一定量的废旧胶粉和维他连接剂TOR，保持温度180℃～190℃下搅拌120 min左右，转速控制在500～600 rpm。
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
橡胶沥青制备及废胎胶粉沥青性能分析
橡胶沥青制备及废胎胶粉沥青性能分析摘要：橡胶沥青可应用于沥青洒布、沥青混凝土、裂缝填缝料或其他的路面结构功能层次。
本文主要研究橡胶沥青制备工艺，废胎胶粉对沥青性能的影响，橡胶沥青性能的影响因素等。
关键词：橡胶沥青；费泰胶粉沥青Abstract: the rubber asphalt can be applied to the asphalt distributor, asphalt concrete crack filler or other functional layers of the pavement structure. In this paper, rubber asphalt preparation process, the impact of waste tire crumb rubber asphalt performance, rubber asphalt performance factors.Key words: rubber asphalt; fee Thailand crumb rubber asphalt一.前言随着汽车工业的飞速发展，大量的废旧轮胎形成“黑色污染”正在威胁着人类的生存环境。
无害化、资源化利用这些废旧轮胎，消除“黑色污染”已经刻不容缓，这必将对我国经济的可持续发展，缓解环境压力和橡胶资源匮乏带来的压力起到积极作用。
废胎胶粉来源于废轮胎，主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶。
我国《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》对橡胶沥青做出如下的定义：指废胎胶粉与基质沥青(有的添加一定比例的添加剂)按一定比例拌和而成的满足相关技术指标要求的产物，其中废胎胶粉的掺量不小于基质沥青的15％(内掺)或基质沥青的17.6％(外掺)［1］，又称为沥青橡胶。
橡胶沥青可应用于沥青洒布、沥青混凝土、裂缝填缝料或其他的路面结构功能层次。
本文主要研究橡胶沥青制备工艺，废胎胶粉对沥青性能的影响，橡胶沥青性能的影响因素等。
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。
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青中胶粉的推荐指标。
关键词：胶粉；橡胶沥青；相似相容；推荐指标
中图分类号：U416.217
文献标志码：A
橡胶沥青是由废旧轮胎粉与基质沥青在高温剪切条件下发生溶胀反应而生成的一种改性沥青，是沥 青、废旧轮胎粉以及某些添加剂组成的复合型胶结料。橡胶沥青具有如下优点：1 废旧轮胎的循环利用， 弥补了天然橡胶资源的不足［1］，有利于解决城市橡胶污染一系列问题；2 橡胶粉作为沥青改性剂相对于其 他热塑性弹性体（SBS，SEBS）、热塑性树脂（APP，PE，EVA）等改性材料成本低，由于传统的道路石油沥青无 法满足现代交通的发展，其在路上运用十分广泛；3 橡胶沥青路用性能十分优越［2］，其高低温性能以及抗 击路面水破坏方面有着很好的性能，提高路面的耐久性，可以节省后期路面的修补费用，产生长期的经济 效益。
10
华东交通大学学报
2013 年
（构成原子核一部分，如失去一个电子的 H 原子就是质子）没有发生化学变化，即胶粉与基质沥青没有发生 复杂的化学反应，主要是物理上的相互混溶。
2）由 图 2 中 胶 粉 、基 质 沥 青 和 橡 胶 沥 青 的 核 磁 共 振 碳 谱 图 对 比 分 析 可 知 ：橡 胶 沥 青 在 位 移 为 14.14，19.72，22.70，27.10，29.72，31.94，37.10 以及 77.01 附近出现了较强的吸收峰，吸收峰的位置表示着不 同状态下的 C，例如-CH-，-CH2-，-CH3-，C=O，C ≡ N 以及部分环烷烃中的 13C，橡胶沥青、胶粉与基质沥青 碳谱上的吸收峰的位置基本一致，只是由于溶剂效应、磁各向异性［8］效应等各种原因，使 C 13 的化学位移向 高场或低场稍微有些偏移。
41.2
8.9
66.8
71.8
60
2.56
48.3
9.8
62.1
69.7
由表 5 看出： 1）随着胶粉目数的增加，橡胶沥青的 177℃粘度和软化点先增大后减小。40 目橡胶粉是一个转折点， 此时粘度与软化点较 20 目和 60 目胶粉大。当胶粉细度为 40 目以下时，胶粉颗粒较大，但是颗粒数目比较 少，对基质沥青的改性还没有达到最佳；当胶粉细度为 40 目以上时，胶粉改性沥青的粘度及软化点等关键 高温性能指标降低，结合胶粉改性沥青的混溶机理，当胶粉过细时不宜在基质沥青形成骨架结构，表现为 胶粉在沥青中的框架作用下降，在性能上就体现为 177℃粘度和软化点的降低。 2）随着胶粉目数的增加，橡胶沥青的 25℃的针入度和 5℃延度表现出增大的趋势。胶粉越细比表面积 越大与基质沥青接触面越大，在沥青中越容易发生溶胀，对提高橡胶沥青的低温性能有利；同样的胶粉掺 量目数大的橡胶粉颗粒越多，在基质沥青中可以分布的更均匀，可以大幅度提高橡胶沥青的低温性能，但 是这种影响从全局来看比较小。 3）随着胶粉目数的增加，橡胶沥青的弹性恢复性能不断降低，橡胶粉颗粒越细，不容易在基质沥青中 形成框架，框架作用不明显，所以橡胶沥青弹性恢复会有所减小，在胶粉目数为 20 目时弹性恢复最大，弹性 恢复越大越能体现橡胶沥青优良的弹性性能。 综上所述，掺 40 目的橡胶粉对基质沥青的改性效果最好，但是综合考虑橡胶沥青生产与应用的技术和 经济因素，用 20 目的胶粉对沥青进行改性，其性能指标与 40 目橡胶粉改性的橡胶沥青相比相差不大，而工 程技术操作性能更好；再加上相较于更细的 40 目胶粉，20 目胶粉的生产费用较低，可以节省成本，有利于 橡胶沥青在工程中的推广与应用。
振氢谱和碳谱如图 1 和图 2。 核磁共振氢谱和碳谱横坐标 fl 为化学位移，纵坐标为吸收峰强度。 1）由图 1 中胶粉、基质沥青和橡胶沥青的核磁共振氢谱图对比可知：在橡胶沥青氢谱中位移［7］
为 0.874 ，1.681 以 及 7.225 附 近 均 有 明 显 的 吸 收 峰 ，吸 收 峰 的 位 置 表 示 着 不 同 化 学 状 态 下 的 H ， 如 -CH-，-CH2-，以及-CH3-只是在吸收峰的强度上有所不同。所以可以认为基质沥青在加入胶粉后质子
图 1 核磁共振氢谱图 Fig.1 Nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum
图 2 核磁共振碳谱图 Fig.2 Carbon nuclear magnetic resonance（NMR）spectra
由以上胶粉、基质沥青以及橡胶沥青的核磁共振氢谱和碳谱分析表明：基质沥青与橡胶沥青的吸收峰
检测项目 测试结果 技术要求
灰分/% 7.5 ≤8
丙酮抽出物/% 5.9 ≤22
碳黑含量/% 30.3 ≥28
橡胶烃含量/% 56.2 ≥42
1.2 试验分析方法 1）核磁共振图谱包括氢谱和碳谱，1H 核磁共振谱（1H-NMR）也称为质子核磁共振［5］，研究化合物中 1H
原子核（也即质子）的核磁共振，通过在谱图上谱峰的位置移动（化学位移）判断橡胶沥青内部的混溶机 理。核磁共振碳谱（13C-NMR）用于研究化合物中 C 13 核的核磁共振状况，研究橡胶沥青的“骨架”，用 13CNMR 可补充在 1H 谱中测不到的信息。
橡胶粉和基质沥青之间的作用机理十分复杂，从微观的角度通过核磁共振试验分析对橡胶沥青分子 结构，进而探究橡胶粉和基质沥青作用机理，了解橡胶沥青材料性能本质特点，因而对于选用合适的橡胶 粉含量和橡胶目数非常有意义。
1 试验材料及分析方法
1.1 试验材料 1）基质沥青：采用江阴泰富产的 AH-70#道路石油沥青，按规范［3］要求对基质沥青的基本性能指标进
收稿日期：2013-06-10 作者简介：姚城熙（1989－），男，硕士研究生，研究方向为道路与铁道工程。
第5期
姚城熙，等：废胶粉对橡胶沥青性能的影响
9
表 1 70#道路石油沥青试验结果 Tab.1 70 # road asphalt test results
测试项目
技术要求
针入度（25℃，100 g，5 s）/0.1 mm 软化点/℃ 延度(15℃，5 cm·min-1)/cm 密度（15℃）/(g·cm-3) 溶解度（三氯乙烯）/% 闪点（开口）/℃ 含蜡量/%
表 2 橡胶粉的物理技术指标 Tab.2 Physical technical indicators of rubber powder
相对密度
含水率/%
金属含量/%
纤维含量/%
1.18
0.6
0.01
0.6
1.10~1.30
<1
<0.05
<1
筛余物/% 7.9 <10
表 3 橡胶粉的化学技术指标 Tab.3 Chemical technical indicators of rubber powder
的位置基本一致，只是在吸收峰强度上有所变化。说明其中的 H 和 C 的化学环境基本没有发生改变，所以
胶粉加入基质沥青后并没有发生复杂的化学反应，主要为物理上的相似相溶［9］。
2.2 不同掺量的废旧轮胎胶粉对橡胶沥青性能的影响
选用 20 目的橡胶粉，在 70 号的道路石油沥青中加入沥青质量 16%，18%，20%，22%，24%五种不同剂
第 30 卷第 5 期 2013 年 10 月
文章编号：1005-0523（2013）05-0008-05
华东交通大学学报
Journal of East China Jiaotong University
废胶粉对橡胶沥青性能的影响
Vol. 30 No. 5 Oct.，2013
姚城熙，于 新
（河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210098）
2）通过选用不同的废旧轮胎胶粉掺量以及不同的胶粉目数，测定橡胶沥青的针入度、软化点、5℃延 度、177℃粘度、弹性恢复一系列基本指标，探究橡胶沥青的性能，进而提出了胶粉的推荐指标。
2 试验结果分析
2.1 核磁共振氢谱和碳谱分析 选用 20 目胶粉、AH-70#基质沥青和胶粉掺量为 18%橡胶沥青进行检测，运用核磁波谱仪［6］测得核磁共
量的橡胶粉，并测定沥青的针入度、软化点、5℃延度、177℃粘度、弹性恢复，试验结果见表 4。
表 4 不同橡胶粉掺量下的橡胶沥青的指标 Tab.4 Rubber asphalt under different rubber powder contents of indicators
胶粉掺量/% 粘度（177℃）/(Pa·s-1) 针入度（25℃）/0.1 mm 延度（5℃）/cm 软化点/℃ 弹性恢复/%
表 5 不同橡胶粉目数下的橡胶沥青的指标 Tab.5 Rubber asphalt indicators with different mesh rubber powder
胶粉目数/目 粘度（177℃） 针入度（25℃） 延度（5℃）
软化点
弹性恢复/%
20
2.89
36.6
8.5
63.5
72.5
40
3.40
行了测试，试验结果如表 1 所示。 2）橡胶粉：选用的是江苏常州生产的 20，40，60 目货车废轮胎胶粉，物理和化学技术指标如表 2 和表 3
所示。 3）橡胶沥青的制备［4］：选取不同掺量（16%，18%，20%，22%，24%）的橡胶粉（外掺）作为改性剂，往 70 号道
路石油沥青中分别加入不同目数（20，40，60 目）的橡胶粉。将烘干的橡胶粉缓缓加入基质沥青中，一边加 一边搅拌，使其充分发生溶胀反应。先进行 15 min 手动搅拌，再高速剪切 30 min，温度控制在 180℃。
综合上述分析，推荐橡胶沥青的胶粉掺量范围宜为 18%~25%，在道路工程中使用橡胶沥青的具体项 目可根据混合料性能要求选用适当选择胶粉掺量。 2.3 不同掺量的废旧轮胎胶粉对橡胶沥青性能的影响
选取 18%掺量的橡胶粉（外掺）作为改性剂，往 70 号道路石油沥青中分别加入 20，40，60 目三种不同目 数的橡胶粉。分别测定沥青的针入度、软化点、5℃延度、177℃粘度、弹性恢复，试验结果如表 5。