1、文章编号:():./.温拌剂及其添加工艺对橡胶沥青性能影响研究蒋映辉(山西省交通开发投资集团有限公司 太原市)摘 要:为研究温拌剂 的添加及不同制备工艺对橡胶沥青性能的影响通过试验研究橡胶沥青加入 前后各项性能并通过实际工程所得数据进行验证 研究结果表明:使橡胶沥青的高温粘度和低温延度降低软化点升高有利于橡胶沥青的施工性能和高温稳定性但对橡胶沥青的低温变形性能会产生不利影响在橡胶沥青成品中加入 制得的温拌橡胶沥青性能更优 通过试验路段抽样检测证明温拌橡胶沥青各项路用性能满足规范要求能够很好地应用于工程实践 关键词:橡胶沥青 温拌剂制备工艺工程应用中图分类号:文献标识码:引言将废弃轮胎回收利用制
2、成胶粉应用于沥青路面可以改善沥青路面的路用性能具有降噪功能同时提高了道路的安全性和舒适性 橡胶沥青性能优良但其粘度高、和易性差给施工过程带来了不小的难度 此外橡胶沥青路面施工中的高温不仅增加了油耗还会产生各类有害气体、粉尘等给环境带来极大的危害这与建设节能环保、环境友好型道路理念是相违背的 因此一些学者将温拌技术引入到橡胶沥青中以期保证沥青性能的同时减少对环境的污染近年来温拌沥青生产规模扩大温拌剂种类丰富其中 应用广泛 温拌沥青能够降低施工温度减少能源消耗与环境污染具有极大的发展潜力 冉晋等通过制备温拌橡胶沥青发现相较于传统橡胶沥青具有高温性能好、软化点增大等优势提高了其施工性能 张雅涛等设计
3、了正交试验并利用方差分析评价温拌剂的加入、胶粉目数对沥青性能的影响为工程实践提供理论依据 李兴全等人通过依托工程路面结构设计思路及减薄厚度的沥青路面使用情况对温拌橡胶沥青路面交工时与使用 年后的平整度、弯沉、车辙深度、构造深度、破损率指标等进行对比发现温拌橡胶沥青的路用性能大部分优于普通沥青混合料 许加实等制备温拌添加剂为 的温拌橡胶沥青混合料对其路用性能进行了评价发现温拌剂的加入改善了施工性能高温稳定性提升但低温性能有所下降为了研究加入 后橡胶沥青性能的变化和制备工艺对温拌橡胶沥青性能的影响得出更优的制备方法对其工程应用情况做了分析以期为温拌橡胶沥青的实际工程应用提供参考 试验材料与方法.试
4、验材料.基质沥青此次试验采用新加坡壳牌 基质沥青其各项技术指标如表 所示表 基质沥青 技术指标指标试验结果规范要求针入度()/(.).延度()/软化点/.溶解度/.密度/(/).蜡含量/.后质量变化/.残留延度()/残留针入度比()/.橡胶粉此次试验采用的是灵寿县瑞诚矿产品有限公司生产的 目胶粉其各项性能指标如表 所示 年 第 期 北方交通表 目胶粉的杂质含量和化学成分项目实测值技术标准水分/.丙酮抽出物/.金属含量/.纤维含量/.橡胶烃含量/炭黑含量/灰分/.温拌剂 是一种有机化合物降粘剂 的熔点在 左右当超过 时它可以完全溶解在沥青粘结剂中产生大量的液体来降低沥青粘结剂的粘度 在常温下 在
5、沥青中形成晶格结构提高了沥青的整体稳定性使其抵抗变形能力得到增强其技术指标如表 所示.试验方法橡胶沥青按工程生产要求进行制备:在 温度条件下掺入沥青质量分数 的胶粉反应然后在成品橡胶沥青中分别加入.、表 温拌剂技术指标项目实测值标准值外观白色粉末凝固点/针入度()/运动粘度/()密度()/().熔点/闪点/和.(质量分数)的 测试了加入 前后橡胶沥青的各项性能指标 其采用的技术标准及试验方法如表 所示表 橡胶沥青的各项性能指标指标技术标准试验方法旋转粘度()/().软化点/锥入度()/.回弹恢复()/延度()/温拌剂对橡胶沥青性能的影响橡胶沥青加入 前后各项性能测试结果如图 所示图 温拌橡胶沥
6、青各项性能对比 图()显示加入 后橡胶沥青的旋转粘度明显降低且 的比例越大粘度降低的幅度越大说明 的加入能够显著降低其施工温度 图()显示添加 后软化点显著改善 当 掺量为.和.时其对软化点的改善效果相似当掺量为.时改善效果明显提升 常温下 以晶体结构的形式存在于沥青中增强沥青的整体稳定性温度升高超过北方交通 年 第 期 的熔点其可以吸附沥青中的蜡基或油基分子降低粘度 图()表明加入 后橡胶沥青的锥入度()有所降低即橡胶沥青的硬度略有增加 图()显示橡胶沥青的回弹恢复受 影响不大 图()显示加入 后延度()显著降低 由于 的主要成分是硬蜡而蜡分子在低温下以粗晶的形式溶解导致橡胶沥青的延度下降
7、需要说明的是橡胶沥青成品的性能受很多因素的影响因此每次橡胶沥青试验的性能指标值并不完全相等随着 比例的增加橡胶沥青的旋转粘度()和延度()显著降低软化点提升回弹恢复()和锥入度()变化不大 各性能指标变化率的平均值(绝对值)由大到小依次为:延度、软化点、粘度、锥入度和回弹恢复 温拌剂掺入工艺对橡胶沥青性能的影响相较于此前向成品橡胶沥青中加入 的传统制备方法此次试验对 橡胶沥青制备工艺进行了改变:首先将 加入到预热后的基质沥青中混合均匀后加入胶粉在规定的温度下不断搅拌在预定的反应时间后制得 橡胶沥青通过对比两种制备工艺对温拌橡胶沥青性能的影响得出两种制备工艺的优劣 在成品橡胶沥青中加入(橡胶沥青
8、质量的.)的试验方案称为工序 在热沥青中加入(橡胶沥青质量的.)然后再添加橡胶粉的试验方案称为工序 工序 的测试结果与工序 的对比如图 所示图 制备工艺对温拌橡胶沥青性能的影响 从图 可知与 工序相比按 工序制备的 橡胶沥青具有更高的粘度、更低的软化点和更低的锥入度其他指标差别不大 按工序 制备的 橡胶沥青的这些性能变化应该与以下原因有关:提前加入 使其长期处在高温条件下导致其化学成分减少或部分失效 的主要作用是降低橡胶沥青的高温粘度以增加施工和易性并在较低温度的情况下使橡胶沥青仍具有良好的施工性能 由于按工序 制备的温拌橡胶沥青粘度较高软化点较低施工性能和高温稳定性不如按工序 制备的温拌橡胶
9、沥青因此在实际施工中应按工序 操作 工程应用某温拌橡胶沥青混合料试验路路基宽 双向四车道布置该路段属于一级公路设计时考虑了超载车辆的不利影响一个车道上累计当量轴载次数为.万次对试验路段进行采样检测通过实际工程所得 年 第 期 蒋映辉:温拌剂及其添加工艺对橡胶沥青性能影响研究检测数据验证温拌橡胶沥青路面的性能是否满足要求 通过表 数据可以看出温拌橡胶沥青混合料性能各项指标都满足现有规范要求 同时加入温拌剂后能够将拌和温度降低 左右极大的降低了能源的损耗以及环境污染表 温拌橡胶沥青路面试验路段抽样测试结果测试项目规范要求检测结果渗水系数/(/)构造深度/.摩擦系数()压实度/最大理论密度的.结语通
10、过试验与工程验证探究了温拌剂 的加入和温拌橡胶沥青制备工艺对其性能的影响并得出以下结论:()温拌剂 在熔化前以晶体结构形式存在于沥青中增强了沥青的整体稳定性提高了沥青的软化点高温时吸收沥青中蜡基或油基分子降低橡胶沥青粘度改善了其施工性能 另外 的加入还使橡胶沥青低温性能有所下降但对弹性恢复和锥入度影响不大()先在基质沥青中加入 再添加胶粉的制备工艺与在成品橡胶沥青中添加 的制备工艺相比:橡胶沥青的粘度较大软化点较小因此 橡胶沥青的工作性和高温稳定性不如后者所以施工中应在成品橡胶沥青中加入 制成温拌橡胶沥青()通过试验路段的抽样试验检验了温拌橡胶沥青的实际工程应用情况其检测结果显示温拌橡胶沥青路面性能能够满足规范要求参考文献 冉晋张军华高岩等.温拌橡胶沥青感温性能测试与评价.公路与汽运():.张雅涛吴奇峰张争奇等.温拌橡胶沥青性能评价分析.中外公路():.李兴全冯汝建.温拌橡胶沥青混合料在不同路面结构中的长期使用效果评价.公路交通科技(应用技术版)():.许加实邓廷权张大斌.温拌橡胶沥青与沥青混合料性能研究.公路与汽运():.(.).:.北方交通 年 第 期