橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
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改性沥青混合料1. 引言改性沥青混合料是一种常用于道路铺设的材料,它通过将沥青与其他材料进行混合改性,以提高其性能和耐久性。
改性沥青混合料有着较好的抗裂性、抗剪切性、抗水损害性等特点,在道路工程中得到了广泛应用。
本文将介绍改性沥青混合料的基本概念、种类、性能及其在道路工程中的应用。
2. 改性沥青混合料的基本概念改性沥青混合料是由沥青和其他材料,如添加剂、纤维素等,按一定比例混合而成的材料。
沥青作为改性沥青混合料的主要组成部分,起到粘合和润湿骨料的作用,提高混合料的强度和稳定性。
3. 改性沥青混合料的种类改性沥青混合料根据改性方法和改性剂的种类可分为多种类型,常见的有:3.1 聚合物改性沥青混合料聚合物改性沥青混合料是将聚合物改性剂添加到沥青中,通过改善沥青的粘附性、抗老化性和变形性能来提高混合料的性能。
常见的聚合物改性剂有SBS(聚合物-胶粘剂-沥青)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等。
3.2 橡胶改性沥青混合料橡胶改性沥青混合料是将橡胶粉、橡胶颗粒或橡胶乳液添加到沥青中,通过橡胶的弹性和抗老化性能来改善混合料的性能。
橡胶改性沥青混合料具有较好的抗裂性和耐久性,特别适用于高流量道路的铺设。
3.3 纤维素改性沥青混合料纤维素改性沥青混合料是将纤维素纤维添加到沥青中,通过纤维素的增强效应来提高混合料的抗裂性和抗剪切性能。
纤维素改性沥青混合料具有良好的可加工性和抗裂性能,适用于道路修补和反射裂缝的预防。
4. 改性沥青混合料的性能改性沥青混合料相较于传统沥青混合料具有以下优势:4.1 抗裂性改性沥青混合料通过添加剂、纤维素等改善了沥青的抗裂性能,减少了路面裂缝的产生,在道路使用寿命和平稳性上有明显提高。
4.2 抗水损害性改性沥青混合料具有较好的抗水损害性能,能够减少道路在雨水侵蚀下的老化和破损,延长路面的使用寿命。
4.3 抗剪切性改性沥青混合料通过添加聚合物、橡胶等增强剂,提高了沥青的抗剪切性能,使得混合料在交通荷载下有较好的稳定性和抗变形能力。
橡胶改性沥青混合料的降噪性能研究
张家龙;孟庆宇;彭伟宸;姬小祥
【期刊名称】《交通科技》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为研究橡胶改性沥青混合料参数与降噪效果的关系,文中通过室内轮胎自由下落法,研究沥青用量、胶粉掺量、4.75 mm筛孔通过率对橡胶改性沥青降噪性能的影响,并确定各参数的推荐范围,结果表明:①随着沥青用量、胶粉掺量的增大,混合料降噪性能提升,振动衰减系数增加,胎-路振动噪声减小;②随着4.75 mm关键筛孔通过率的减小,混合料降噪性能提升,表面构造深度增大,胎-路泵吸噪声减小;③结
合基本路用试验及降噪试验结果,确定橡胶改性沥青混合料参数的推荐范围为:沥青
用量6.2%~6.9%、胶粉掺量19%~23.4%、4.75 mm筛孔通过率28.1%~30.5%。
【总页数】4页(P110-113)
【作者】张家龙;孟庆宇;彭伟宸;姬小祥
【作者单位】山东省交通规划设计院集团有限公司;河南交通职业技术学院公路学院;绿色高性能材料应用技术交通运输行业研发中心
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
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胶粉SBS复合改性沥青及相应沥青混合料成套技术研究3.硅藻土复合改性橡胶沥
青混合料降噪性能研究4.高粘高弹改性沥青路面混合料对降噪性能的影响研究5.橡胶沥青开级配沥青混合料路用性能及降噪效果研究
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橡胶沥青AC—13沥青混凝土路用性能研究【摘要】橡胶沥青混凝土的应用已经成为道路工程研究的热点,一方面有利于废旧橡胶粉的再次利用,再生资源的二次利用,有利于环保,另一方面降低工程的造价,提高路用性能。
本文探讨了橡胶改性沥青AC13混凝土性能的高温稳定性、水稳定性和耐久性等,从室内数据和试验路的试验结果表明:橡胶沥青AC-13沥青混凝土各项指标都符合要求,是一种值得推广的沥青路面材料。
【关键词】橡胶沥青;路用性能引言橡胶沥青混凝土的应用已经成为道路工程研究的热点,一方面有利于废旧橡胶粉的再次利用,再生资源的二次利用,有利于环保,另一方面降低工程的造价,提高路用性能,是有效解决我国重载交通、早期损害的有效途径之一。
本文以江苏省某一级公路沥青路面的施工为工程依托,通过室内相关试验研究了橡胶沥青混凝土AC-13高温抗车辙性能和水稳定性等路用性能,并探讨了在实际施工中的注意要点,以期对橡胶沥青的应用提供一些借鉴意义。
1 原材料本次试验所用粗集料和细集料为茅迪公司生产的玄武岩,各集料物理和力学性能均满足规范要求。
外掺剂采用海螺P.O 32.5级水泥。
橡胶沥青采用40目橡胶粉与金陵石化70号道路石油沥青(掺配比例18%)加工而成,沥青改性前和改性后的性能见表1,从表中可以明显看出,基质沥青经过改性后性能得到了很大提高,特别是其粘度指标提高特别明显,有利于废旧橡胶粉改性沥青在混合料的运用。
2 沥青混合料配合比设计按级配称取矿料最终合成级配采用表2的相关内容,采用3种油石比,165℃温度下双面各击实75次成型马歇尔试件,计算各组试件体积指标和物理指标,试验结果列于表3,从表中可见油石比为8.3%和8.6%时满足要求,根据江苏省气候和交通量特点,本次配合比选择油石比为8.3%。
3.橡胶沥青混合料路用性能从车辙试验结果来看,其动稳定度为4236次/mm,远远大于规范要求,说明橡胶粉改性沥青混合料具有良好的抗车辙能力。
橡胶改性沥青的研究与道路应用研究海南方成建设工程集团有限公司摘要:橡胶改性沥青是一种通过掺入废橡胶粉来提升沥青性能,橡胶改性沥青结合料在城市道路工程中的应用,有助提升道路的使用寿命,同时也能让道路强度、抗磨损、抗压等性能得到显著提升。
本文简要阐述了橡胶改性沥青的发展与应用现状,分析了橡胶改性沥青应用在城市道路工程中的技术要点,以供参考。
关键词:橡胶改性沥青;道路工程;应用引言:随着汽车工业的飞速发展,汽车已成为城市中最常见的交通工具,汽车数量的增加也让废旧轮胎的数量在不断增加,如何处理废旧轮胎也成为了治理生态环境需要关注的问题之一。
橡胶改性沥青技术的应用,可以让废旧轮胎得到有效的利用,由于废旧轮胎中主要成分就是硫化橡胶,将这些硫化橡胶通过特殊工艺处理加工成橡胶颗粒,再将其加入到沥青之中制备成沥青结合料,最终获得的沥青结合料在弹性、伸缩性、耐低温等性能上就有更好的表现,将其应用在城市道路工程之中,就能让城市的沥青路面质量得到显著提升。
1.橡胶改性沥青的发展与应用1.橡胶改性沥青制备技术的发展橡胶沥青制备技术的专利最早在19世纪40年代的英国注册,该制备工艺经过不断的改进、调整,在上世纪70年代橡胶沥青制备技术已经基本成型并提出了材料性能更好的橡胶改性沥青制备技术。
进入21世纪后,橡胶改性沥青技术已经广泛应用到了道路、公路工程之中,同时针对橡胶改性沥青制备技术也提出了相应的评价参数标准,主要用于评价橡胶改性沥青材料的相位角差值剪切敏感性、黏度剪切敏感性等性能参数。
而我国对橡胶改性沥青制备技术的研究始于上世纪70年代,主要研究方向是在公路、道路中的应用研究,通过橡胶改性沥青在公路、道路工程施工中的应用来达到改善路面环境的目的。
在我国,首次对橡胶改性沥青的实际应用是在2001年某钢桥桥面施工之中,施工中使用了添加有30%橡胶粉的橡胶改性沥青结合料作为道路沥青路面的主要材料,竣工后经过4年的超重交通考验,获得了较好的使用效果,经过检测道路的各项性能指标都保持着较好的水平。
橡胶沥青混合料的低温性能研究摘要:本文采用60目数的橡胶掺入沥青中,并对基质沥青混合料和橡胶沥青混合料的低温稳定性能进行了研究,研究中采取了三种不同的低温试验方法。
研究表明,掺入橡胶沥青,其沥青混合料的低温性能得到了较为明显的提高,研究结果可以为后续橡胶沥青的研究设计提供技术建议。
关键词:道路工程;橡胶沥青;低温性能中图分类号:tu528.42 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数沥青路面具有整体性好、行车舒性强、施工快捷迅速、维修养护方便等优点,在公路建设中所占的比例逐年增加。
但是,由于交通荷载的逐年增加,环境因素的剧烈变化,以及不规范施工操作原因,沥青路面的各种早期破坏也困扰着各国的公路建设者。
橡胶沥青是通过把废旧汽车轮胎在常温条件下进行粉碎,形成一定细度的橡胶粉颗粒,然后将橡胶粉颗粒在高温条件下与基质沥青进行拌合,并且经过充分的熔胀反应,而形成的一种新型的沥青路面胶结材料。
由于橡胶颗粒的增粘作用,使得橡胶沥青混合料的高温性能在一定程度上得到提高,国内外很多研究均认为,橡胶颗粒可以很大程度上增加橡胶沥青混合料的高温性能。
虽然对橡胶沥青混合料的低温性能研究也较多,但其方法好测量手段较为传统,本文通过采用多种低温性能试验,对橡胶沥青混合料的低温性能进行了评价和分析。
1.原材料及试验方法1.1 原材料研究时采用了两种沥青类型,即普通的基质沥青和橡胶改性沥青,所用的废旧轮胎粒径为60目,掺入比例为20%。
沥青混合料的所用的集料及矿粉均满足现行规范的要求,本文所用的矿料级配为ac-16的级配中值,90#沥青混凝土的最佳沥青用量为5%,橡胶沥青混凝土的最佳沥青用量为6%。
1.2 试验方法在对橡胶沥青的低温性能进行分析时,考察了国内常用的低温测试方法,选择低温劈裂试验、低温弯曲试验和低温冲击韧度试验。
低温劈裂试验用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂破坏时的力学性质,试验温度为-20℃、-10℃和 0℃温变区间,加载速率为 1mm/min。
收稿日期:2010)01)11作者简介赵锡娟()),女,江苏南京人,硕士,助理工程师,研究方向为道路结构与材料。
橡胶粉改性沥青混合料的性能及应用赵锡娟1,张业茂2(11南京东交工程咨询有限公司,江苏南京210002;21江苏省交通技师学院,江苏镇江212006)摘要:室内采用干法工艺添加适宜掺量的橡胶粉,分析得出沥青混合料在水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等路用性能均有较大提高;现场施工情况表明,橡胶粉改性沥青混合料具有胶粉添加简单、易施工且环保的优点。
关键词:干法工艺;橡胶粉;路用性能;橡胶粉改性沥青混合料中图分类号:U4161217;U414文献标识码:AP roperties and app lica ti on s of rubber powder m od ified aspha lt m ixtureZ HA O X i-j uan 1,Z HA NG Y e-mao2(11N anjin g Easttrans E n g i neerin g C o ns u lti ng C o 1,Lt d1,J ian g s u Nanjin g210002Ch i na;21T rafficArtific er Colle g e o f J iang s u P ro v ince ,J i an g s u Zhenji ang 212006China )Ab stract :Using dry methods i n the la borator y by add ing the app r opriate r ubber po wder ,the pa per a nalyzes t h at the water stab ility ,h i gh te mperature stab ility a nd lo w te mper -ature crac k resistance of the asphalt m ixt u r e has m i proved greatly1The construction site sho ws that r ubber mod ified asphalt m ixt u r e has t h e advanta ges of a dd i ng rubber po w -der sm i p ly ,easy construction a nd envir on m e n tal p r otec -tion1K eyword s :dr y met hods ;r ubber po wer ;pave m e n t per -f or mance ;rubber mod ified po wder asph alt m i xture引言目前,橡胶沥青路面技术已经形成较为完善的湿法和干法两大工艺[1]。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价SBS(丁苯橡胶)与岩沥青复合改性沥青混合料是一种常用的道路建设材料,它具有优异的抗老化、抗裂纹、抗滑移和耐久性能。
本文针对SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的性能进行评价,主要从抗剪强度、抗拉强度、抗老化性能和耐久性能四个方面进行分析。
首先,抗剪强度是评价沥青混合料性能的重要指标之一、SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过增加岩沥青的黏度和SBS的弹性模量,可提高其抗剪强度。
这主要是由于SBS具有良好的粘附性和弹性,能够有效地提高沥青的黏性和抗剪强度。
研究发现,SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗剪强度明显高于传统的岩沥青混合料,具有更好的综合力学性能。
其次,抗拉强度也是评价沥青混合料性能的重要指标之一、SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过增加SBS的拉伸性能,能够显著提高其抗拉强度。
应力-应变曲线测试结果表明,SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗拉强度明显高于传统的岩沥青混合料,具有更好的抗拉性能。
第三,抗老化性能是评价沥青混合料耐久性能的重要指标之一、经过一段时间的使用和氧化,沥青会发生老化,导致其性能下降。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过添加SBS改善了沥青的老化性能。
研究发现,SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗老化性能明显优于传统的岩沥青混合料,具有更好的耐久性能。
最后,耐久性能是评价沥青混合料的重要指标之一、沥青混合料在长期使用过程中,会受到日晒、雨淋、车辆负荷和温度变化等多种环境因素的影响。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料具有较好的耐久性能,能够在复杂的气候和重载交通条件下保持稳定性能。
研究发现,SBS与岩沥青复合改性沥青混合料在大范围的温度变化下,仍能够保持较好的强度和变形性能。
综上所述,SBS与岩沥青复合改性沥青混合料在抗剪强度、抗拉强度、抗老化性能和耐久性能方面具有明显的优势。
通过合理控制SBS与岩沥青的复合比例和改性工艺,可以进一步提高混合料的性能。
交通科技与管理105工程技术1 橡胶粉改性沥青概述 橡胶粉改性沥青(Asphalt Rubber,简称AR)是一种新型的优质复合材料。
其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,使胶粉湿润,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。
2 道路工程沥青路面质量要求2.1 下承土建结构应具有足够的整体稳定性 公路施工过程中,对路面材料进行沥青的填充,需要保证下承土建结构的平整,以便在填充沥青等原材料时可以提高稳定性。
在沥青公路的施工过程中,需要对下承土建结构进行稳定性设计,在对沥青进行检测时需要保证路面的基础设施完善。
在工程的检测过程中,下承土建结构需要极具稳定性,保证废旧橡胶粉改性沥青材料的有效运用。
2.2 下承土建结构应具有足够的强度 沥青公路在建设过程中,需要具备一定额负载力,下承土建结构需要承受一定的负载力来分担沥青砼面层的承载力度。
如果下承土建结构和地基存在一定的变形,对沥青砼面层检测也会存在一定的影响,或者说,在对沥青砼面层进行检测合格后,如果下承土建结构的强度不达标,最终对公路的检测也会不达标。
为保证下承土建结构在外力作用下不产生超出允许范围的变形,下承土建结构应具有足够的强度。
2.3 采用良好的压路机器进行沥青平铺 在对路面用沥青进行平铺的时候,需要采用良好的压路机器才可以将沥青与底部砂石很好地结合。
压实是沥青混凝土路面施工的重要工序,搅拌、摊铺的成果最终通过碾压体现。
压路机的使用是整个公路建设的最后阶段,在对压路机进行选择时,需要从机器结构,使用性能,可以达到的标准进行研究,确保设备的结构性能符合当前施工的标准。
对路面的压实时间也需要进行合理的规划,保证达到标准。
沥青混凝土路面施工工作面处,需配备 1 台 10 t 左右的洒水车,用于双钢轮压路机工作时用水,防止沥青混凝土粘附在钢轮上,造成碾压时因粘附料使路面不平整。
科学技术创新2021.24市政路面添加橡胶粉和水泥的改性沥青性能分析
邹彪(湖南尚上市政建设开发有限公司,湖南长沙410000)
橡胶改性沥青性能优异,具有比普通沥青材料更加优良的高低温性能和黏附性能,是我国南方高温多雨地区的市政公路项目建设中常用的胶结材料。因为花岗岩集料呈弱酸性,应用于沥青混合料中时,常无法满足市政道路对改性沥青胶结材料与集料粘附性的要求,因此,目前很少应用于市政公路工程建设中。基于花岗岩硬度高、成本低等优势,为提高花岗岩集料适用性,改善改性沥青与花岗岩集料粘附性,文章通过正交试验,研究了添加水泥的橡胶沥青高低温和其他性能,探讨了水泥橡胶改性沥青最佳配置工艺,验证了集料与改性沥青的粘附性。1原材料及试验方案1.1原材料本次试验所采用的沥青材料为70#高富沥青,该沥青材料性能指标见表1;水泥为海螺42.5水泥,材料性能指标见表2;橡胶粉为广西省交通科学研究院40目废旧轮胎的橡胶粉,材料性能指标见表3;花岗岩为湖南某料场花岗岩集料。表170#基质沥青技术指标情况表240目橡胶粉技术指标情况表3水泥的主要技术指标1.2正交试验方案向基质沥青中,分别添加13.0%、17.0%、21.0%橡胶粉和1.50%、2.10%、2.50%的水泥,设置剪切温度范围分别为150.0-170.0℃、170.0-190.0℃、190.0-210.0℃,剪切时间分别为40.0min、60.0min、80.0min,见表4;对改性沥青展开正交试验,找出最优组合。表4沥青集合料正交试验数据2改性沥青高温性能正交试验工程实践中,常通过改性沥青的软化点和粘度指标,评价沥青胶结材料的高温性能,以掌握沥青高温流动变形特性。本文对表4中9组沥青集合料性能进行试验,结果如表5。软化点和粘度的变化规律分别见图1、图2。表5沥青集合料高温性能正交试验结果
图1软化点和值随因素水平的变化规律图2175℃粘度和值随因素水平的变化规律从图1、2可知:(1)两图中曲线变化趋势基本一致,表明沥青集合料在不同正交试验数据下,软化点和粘度的变化规律基本一致;(2)橡胶粉的掺量是影响改性沥青集合料高温稳定性的主要因素;
收稿日期:2010-08-20作者简介:谢丽(1976-),女,河南信阳人。
讲师,主要从事混凝土及结构工程方面的教学与研究工作。
E-mail :494374073@ 。
高性能橡胶沥青混合料试验研究及工程应用谢丽1,丁武洋2,刘化学2(1.三江学院,南京210012; 2.江苏省交通科学研究院,南京210017)摘要:橡胶沥青混合料不仅符合环保要求,而且具有优良的低温抗裂性、高温稳定性、抗老化性能以及抗水损害性能,铺筑的橡胶沥青路面还具有舒适、噪音低、裂缝少等诸多优点。
通过室内试验分析了橡胶沥青的优选制备、橡胶改性机理、橡胶粉种类及细度等对沥青性能影响,并以某市政路面改造工程为依托,进行了橡胶粉掺量设计、配合比设计以及路用性能验证,最后简要阐述了橡胶沥青混合料施工工艺和施工注意事项。
通车近两年后,路面状况良好。
关键词:橡胶沥青;路面;配合比设计;施工工艺;性能验证中图分类号:U416.217文献标志码:B 文章编号:1003-8825(2012)06-0174-040引言废旧橡胶粉改性沥青作为一种性能优秀的沥青材料,在国外被广泛用于水泥路面罩面改造和沥青路面抗滑层,美国已有1万多公里的工程应用,取得了较为理想的使用效果。
国内近年来也开始重视橡胶沥青的研究,在水泥路加铺工程中逐步开始应用。
橡胶沥青混合料不仅符合环保要求,而且具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力,其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其它改性沥青混合料,用橡胶沥青混合料铺筑的路面具有平稳、舒适、噪音低、裂缝少等优点,能明显改善路面的质量并延长其使用寿命[1,2]。
本文针对橡胶沥青混合料诸多优点,结合橡胶沥青性能室内试验分析,将其应用于江苏省苏北某城区段水泥路面改造工程,充分发挥其抗裂性能好、高温稳定性强的特点,使用效果良好,可为类似工程提供参考。
1改造路段路面现状本城区路段为水泥混凝土路面,双向4车道,通车运营已超过7年,由于车辆荷载的重复作用,重载车较多,老路面出现了纵横向裂缝、断板、接缝碎裂等多种病害,其中纵横向裂缝比例达到67.73%,分车道断板率最高达到9.47%,裂缝类病害所占比例较高。
文章编号:0451-0712(2007)11-0163-05 中图分类号:U414.750.1 文献标识码:B
橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究朱梦良,胡 杰(长沙理工大学公路工程学院 长沙市 410076)
摘 要:按照美国SHRP沥青结合料评价方法对橡胶粉和PE复合改性沥青主要性能进行了测试分析,并分析了复合改性沥青混合料AC13的高温稳定性、水稳定性等。试验表明,加入不同剂量的橡胶粉和废旧PE复合改性剂,可以显著地改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。关键词:SHRP;橡胶粉;聚乙烯改性沥青;沥青混合料
废旧轮胎属于聚合物材料,在自然条件下不易降解,我国每年废弃的废旧轮胎近500万t,给我国的生态环境带来了很大的压力。把废旧轮胎加工成橡胶粉,用于道路改性沥青,既可以提高路用性能、降低工程成本,又能改善环境,节省资源。20世纪80年代以来,我国进行了道路用橡胶粉改性沥青的研究,
但有关橡胶粉和聚乙烯(PE)复合改性沥青的研究
较少。本文着重研究了橡胶粉、PE复合改性沥青和沥青混合料的主要性能,采用BBR、DSR和布氏粘度试验评价橡胶粉改性沥青的性能,并采用车辙试验和马歇尔试验分析沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等。
1 橡胶粉改性沥青的高温性能美国SHRP沥青结合料路用性能规范是建立在沥青材料各项路用性能的基础上提出的评价指标,
能够较好地反映沥青性能的改善效果,具有较高的实用性。因此,研究者认为它不仅适用于普通沥青,
也适用于改性沥青。SHRP方法中评价沥青结合料高温稳定性,采用动态剪切流变仪(DSR)
,以
G
3sin∆作为评价指
标,试样在设计温度下(70℃),测定其G
3sin∆不得
小于110kPa,其中G3是动态剪切复数劲度模量,
G3越大表示沥青的劲度越大,抗流动变形能力越
强,车辙因子G
3sin∆越大,弹性成分越大,抗车辙
能力越好。本文应用湿法制作橡胶粉复合改性沥青,
其DSR试验结果见表1。从表1和图1~图4可以看出:
表1 橡胶粉改性沥青的DSR试验结果橡胶粉%PE%复数劲度模量G3MPa车辙因子G3sin∆相位角∆
000145601457861431119111985144115011518511511992108413
50110311058010311972100801442120213378185316131697815
100111511177714331994123701444102412770155612161597016
150118011936913351385188661146163610169165812191026515 注:试验温度为70℃
(1)在橡胶粉掺量一定的情况下,分别加入不同
掺量PE,随着PE掺量的增加,动态剪切复数劲度模量G3逐渐变大,说明改性沥青具有较好的高温稳定性;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、5%的
PE,
动态剪切复数劲度模量G3在变大,并且随着PE掺量的加大,G3逐渐变大;
收稿日期:2007-04-03
公路 2007年11月 第11期 HIGHWAY Nov12007 No111 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net图1 复数劲度模量G3与改性剂掺量的关系图2 车辙因子G
3sin∆与改性剂掺量的关系
图3 复数劲度模量G3与橡胶粉掺量的关系
图4 车辙因子G
3sin∆与橡胶粉掺量的关系
(3)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%的橡
胶粉,动态剪切复数劲度模量G3变大,并且随着橡胶粉掺量的加大,G3逐渐变大。
2 橡胶粉改性沥青的低温性能路面温缩开裂通常是由于沥青在使用过程中不断老化,劲度模量不断增加,沥青的低温柔性逐步转化为脆性造成,在研究沥青低温性能时可采用弯曲梁流变仪(BBR)
测定低温弯曲蠕变劲度模量S作为
主要指标。在试验温度下(-12℃)测定60s的劲度模量S和60s加载时间的蠕变曲线的斜率m,要求60s时的S不得大于300MPa,m值不得小于0130。橡胶粉改性沥青的BBR试验结果见表2。
表2 橡胶粉改性沥青的BBR试验结果橡胶粉%PE%蠕变劲度SMPa应力释放速率m
00551901540369170148048517014645911401456
50571801500368130147547417014545871001435
100581201486370160149247215014615781801425
150591401436360110149046318013975691201400
—461— 公 路 2007年 第11期 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 从表2和图5~图8可以看出:
图5 蠕变劲度S与改性剂掺量的关系图6 应力释放速率m与改性剂掺量的关系图7 蠕变劲度S与橡胶粉掺量的关系
图8 应力释放速率m与橡胶粉掺量的关系(1)在
PE掺量一定的情况下,分别加入不同掺
量的橡胶粉,随着橡胶粉掺量的增加,低温弯曲蠕变劲度模量S逐渐变小,说明胶粉复合改性沥青具有较好的低温稳定性;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、5%的
PE,
低温弯曲蠕变劲度模量S在变大,并且随着PE掺量的增加,S逐渐变大;
(3)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%的橡
胶粉,其低温弯曲蠕变劲度模量S随橡胶粉掺量增加而小幅度增大,但随橡胶粉掺量增加橡胶粉对PE
引起的低温脆性有显著改善,即随橡胶粉掺量增加而复合改性沥青的低温弯曲蠕变劲度模量S呈现显著降低。
3 橡胶粉改性沥青的粘度沥青粘度能很好地反映沥青的流变学特性,过去也常作为高温性能的评价指标。粘度越大,抗车辙性能越好。旋转粘度试验也可用来评价改性沥青的泵送能力,橡胶改性沥青粘度过大,施工时可能会发生困难,所以要求测定的135℃粘度一般不超过315Pa・s
。橡胶改性沥青粘度测定采用布洛克菲尔德
型旋转粘度计,胶粉改性沥青的粘度试验结果见表3。从表3和图9、图10可以看出:
(1)在基质沥青中分别加入5%、10%、15%橡胶
粉,改性沥青的粘度增大,并且随着橡胶粉掺量的增加,改性沥青的粘度逐渐地增大;
(2)在基质沥青中分别加入3%、4%、
5%PE
,
改
性沥青的粘度增大,并且随着PE掺量的增加,改性沥青的粘度不断地增大;
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2007年 第11期 朱梦良 胡 杰:橡胶粉复合改性沥青及沥青混合料性能研究
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net表3 橡胶粉改性沥青的粘度试验结果橡胶粉%PE%粘度(Pa・s)扭距量程
%
000.328131130.655131140.975191551.0352017
500.700141031.430281641.965391152.1604312
1001.855371133.100621044.162331355.7874613
1503.340661837.662611348.900711259.9387915
图9 粘度与改性剂掺量的关系
图10 粘度与橡胶粉掺量的关系(3)在橡胶粉掺量一定的情况下,分别加入不同
掺量PE,随着PE掺量的增加,改性沥青的粘度逐渐增大,说明改性沥青具有较好的高温稳定性;
(4)根据135℃粘度指标不超过31
5Pa・s
的标
准,从改性沥青的泵送性角度考虑,橡胶粉复合改性沥青的改性剂掺量以10%橡胶粉+3%PE为宜,其实测135℃的粘度为311Pa・s,小于315Pa・s。
4 橡胶粉改性沥青混合料的马歇尔试验结果按照确定的矿质混合料配合比,计算各矿料用量,根据推荐的沥青用量范围制备试件。按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)
规
定的技术指标要求,根据马歇尔试验结果,确定AC213沥青混合料的最佳油石比为419%,基质沥青为镇海AH270,AC213沥青混合料的级配范围见表4。
表4 AC-13沥青混合料的级配范围筛孔尺寸mm161312915417521361118016013011501075
合成级配%9919911377155212381321191113919717612
中值%10095775337271914106
级配范围%10090~10068~8538~6824~5015~3810~287~205~154~8
从表5中胶粉改性沥青混合料的体积参数来看,胶粉的掺量对沥青混合料的体积参数影响较大,这主要体现在胶粉中存在较多的不溶物(如碳黑填料、纤维等),因颗粒非常细,对沥青混合料具有一定的填充作用,因此,随胶粉的掺量增加而空隙率减小。PE的掺量对沥青混合料的体积参数也有较大的影响,随PE的掺量增加而沥青的粘度显著增大,从而使沥青混合料不易压实,空隙率因此增大。橡胶粉对沥青混凝土起较好的填充作用,所以橡胶粉沥青混凝土的空隙率比基质沥青混凝土的空隙率小,稳定度也随橡胶粉掺量的增加而变大。但在加入10%的橡胶粉后,增加的橡胶粉会对沥青混凝土原有的骨架有一定的撑开作用,且大量的橡胶粉会增大沥青混凝土的弹性而使得压实不足,所以空
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