胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究

ｓ一…Ｇ—ｓ◎　

胶粉改性沥青混合料的路用性能研究　

回尚勇，叶　奋　

（同济大学道路与交通工程教育部重点试验室）　

摘要：　主要通过在沥青混合料拌合过程中掺入不同量的橡胶粉进行马歇尔、车辙、残留稳定度、劈裂强度等试验，确定掺人不　

同量的橡胶粉沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温性能等路用性能的变化，试验数据表明沥青混合料的各项路用性能指标　

都得到明显地改善和提高。　关键词：　道路Ｔ程；橡胶粉；沥青；沥青混合料　

０　前言　

随着我国人民生活水平的提高和经济建设的发　

展，汽车工业飞速发展，汽车保有量逐年迅速增加。我　

国将面临国外发达国家早已遇到的大量废旧轮胎的处　

理问题。据统计，我国的废旧轮胎２００５年达１．２亿　

条，并将以每年１２　的速度增加，到２０１０年将达到２　

亿条。废旧轮胎被称为“黑色污染”，对环境的污染可　

长达几十年之久，其回收和处理技术是世界性的难题！　

目前，废旧橡胶轮胎的再生利用涉及多种领域，如　

把废旧橡胶轮胎粉碎用于汽车轮胎填料；建筑工程中　

用作防水材料；应用于道路铺筑工程和防噪的建设中。　

废旧橡胶轮胎用于道路路面铺装主要有两种方式：一　

种是橡胶粉改性技术的应用。采用一定细度的橡胶粉　

通过干法或湿法直接掺于沥青混合料中，其主要目的　

在于改善沥青的性能；一种是橡胶颗粒路面的应用，即　

将废旧的橡胶轮胎破碎成具有一定形状和粒径的颗　

粒，并代替部分集料，以骨料的形式直接掺于沥青｝昆合　

料中铺筑路面。　

本文主要研究干法橡胶沥青混合料的的路用性　

能。干法橡胶沥青混合料是指将橡胶颗粒直接加入到　

集料中，再与沥青拌和而得到的混合料。干法工艺可　

大量消耗废旧橡胶，并具有提高路面使用性能、降低车　

辆行驶噪音等优点。　

ｌ　原材料　

１．１沥青结合料　

本试验选用ＳＢＳ改性沥青内掺１５　的特立尼达　

湖沥青为本实验的结合料。针人度、软化点、黏度、延　

度以及ＴＦＯＴ后残留物的针入度、延度作为常规指标　

收稿日期：２００８—０２—０５　被测定，结果如表１所示：　

城市道路SBS橡胶复合改性细粒式沥青混凝土（ARHM-13）配合比设计及施工技术研究

摘要：SBS橡胶复合改性细粒式沥青混凝土配合比设计及施工方案将直接关系到市政道路施工质量及进度。以天水羲皇大道市政道路改造工程为例，详细阐述橡胶复合改性沥青的配合比设计及在城市道路路面中的施工技术研究。

关键词：橡胶复合改性沥青；配合比设计；施工技术

0 引言

SBS橡胶复合改性细粒式沥青混凝土（简称橡胶改性沥青）在工程中的应用已越来越普及，与SBS改性沥青相比，橡胶复合改性沥青有着降低路面开裂，提高路面耐久性、耐水性及骨料稳定性等优点，同时可有效的消耗废橡胶轮胎[1]。鉴于橡胶复合改性沥青的优良路面使用性能及较好的经济性能，在我国道路工程建设中扮演越来越重要的角色。本文以工程实例详细阐述橡胶复合改性沥青在市政道路路面中的实际应用。

1 市政道路工程案例概况

天水市羲皇大道（K0+000～K2+800）市政道路改造为城市主干路，西起岷山路，东至核地质二一九大队，长约 2.8km，道路红线宽度为 50m，设计车速60Km/h。路面结构设计年限为 15 年，车行道土基回弹模量不小于 30Mpa，其弯沉值≤310.5（1/100mm）橡胶复合改性沥青用于本段道路上面层。

2 原材料

2.1粗骨料 粗集料有10-15mm、5-10mm、3-5mm三种规格，其主要技术要求及测定结果，见表1。

表1 粗集料技术指标及测定结果

试验项目 单位 技术要求 检测结果

10-15mm 5-10mm

石料压碎值 % ≤26 16.3 ­—

洛杉矶磨耗损失 % ≤28 14.7 ­—

吸水率 % ≤2 0.57 0.89

对沥青的粘附性，不小于 级 5 5 ­—

针片状颗粒含量（混合料），不大于 % ≤10 3.1 —

≤15 — 2.0

水洗＜0.075mm颗% ≤0.1 0.3 粒含量 1

2.2细骨料

细骨料为机制砂，其各项指标及测定结果见表2。

浅谈光、热耦合老化对SBS改性沥青粘度影响

1 引言

SBS 改性沥青长期老化的研究与应用并不成熟，已有的研究成果较多集中在改性沥青的短期老化方面[1]，且只局限于某一种老化条件，能够将改性沥青老化过程中紫外光、热等因素加以综合考虑的研究成果并不多见。本文采用沥青胶结料SHRP 试验规范对沥青常规路用性能进行测试，主要选取粘度，针入度以及软化点进行研究。

2光、热耦合老化对沥青粘度的影响

本文选取四种沥青：中海油70#基质沥青（下文简称“ZH”）、中海油SBS改性沥青（简称“ZHSBS”）、SK70#基质沥青（简称“SK”）、SKSBS改性沥青（简称“SKSBS”）。选择耦合老化参数为：温度设定50℃、60℃、70℃三个等级[2]；紫外光强设定为40w/m2。

首先将四种沥青进行RTFOT老化，然后将其置于耦合老化箱中进行长期老化。每5天取样一次，测试每阶段沥青的135℃布氏粘度，一共进行15天。测试结果如表1所示：

表1 不同老化条件下沥青130℃旋转粘度测试结果

温度/℃ 老化时间/d 135℃旋转粘度/mPa·s

ZH ZHSBS SK SKSBS

未老化 0 633 1626 556 1854

RTFOT 85min 881 2381 797 2329

50

5 961 2595 1038 2569

10 1132 2783 1239 2841

15 1239 2902 1464 3094

60 5 1105 2550 1083 2643 10 1360 2939 1390 2823 15 1537 3175 1495 3028

70 5 1333 2881 1211 3068

10 1706 3526 1749 3944

15 2075 4008 2223 4416

由表1可知，随着老化程度的加深，四种沥青粘度均有较大增长，但不同的沥青类型其粘度增长幅度不同，且老化温度不同，粘度增长幅度也不相同[3]。对比热光耦合老化过程中不同温度情况下的基质沥青及改性瀝青的粘度增长，如图1～图3所示：

２０１０年１０月　石油沥青ＰＥ＇Ｉ＇ＲＯＩ￣ＵＭ　ＡＳＰＨＡＬＴ　第２４卷第５期　

胶粉改性沥青混合料沥青用量检测试验的研究　

路凯冀　，　王旭东　

１交通运输部公路科学研究院（北京１０００８８）　２北京路桥通国际工程咨询有限公司（北京１０００８８）　

摘要采用离心抽提与燃烧两种方法，分别对不同石料、不同级配的干拌法、湿拌法胶　粉改性沥青混合料进行沥青用量测定，并对比普通沥青混合料的试验结果。通过试验测定沥　青用量与设定用量的对比，分析了两种测定方法的影响因素、胶粉对于沥青含量测定结果的　影响及干、湿拌法的主要区别，研究结论对胶粉改性沥青大规模应用具有有益参考价值。　关键词胶粉改性沥青混合料干拌法湿拌法抽提法燃烧法　

废旧轮胎橡胶粉在公路行业中特别是沥青和　

沥青混凝土中的研究、应用在国际上已有比较悠　

久的历史，最早的胶粉改性沥青文献见于１８４３　

年的英国专利。现代意义上的胶粉改性混合料首　

先出现在２Ｏ世纪的４Ｏ至６Ｏ年代的美国。美国　

橡胶回收公司（Ｒｕｂｂｅｒ　Ｒｅｃｌａｉｍｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ）在　

２０世纪４０年代首先采用干拌法的生产工艺生产　

了Ｒａｍｆｌｅｘ　ＴＭ胶粉改性沥青混合料，美国专家　

Ｃｈａｒｌｅｓ　ＭｃＤｄｏｎａｌｄ则首先采用湿拌法的生产工　

艺，２Ｏ世纪在６Ｏ年代生产了Ｏｖｅｒｆｌｅｘ　ＴＭ沥青橡　

胶混合料。　

橡胶粉在沥青混凝土中的使用，主要有干拌　

法和湿拌法两条技术路线。两条路线几乎是在同　

一时期并行起步的。湿拌法指橡胶粉或颗粒与沥　

青混炼或混合后，作为粘结剂再与矿料混合的工　

艺。干拌法则是指橡胶粉与集料先行拌和共混后　

再喷人沥青拌制混合料的工艺。由于工艺不同导　

致其改性机理有所差异，对于湿拌法，不仅仅是　

化学作用。同样，对于干拌法尽管拌和时间很　

短，但橡胶粉在沥青混凝土中也不仅仅是物理填　

充作用。近年来，两种方法的胶粉改性沥青在国　

内均得到了大范围的推广应用。　

与其他类型沥青混凝土相同，沥青用量极大