橡膠粉目數(shù)對瀝青混合料低溫性能影響的研究

胡開智

(黑龍江省嫩江高等級公路管理處)

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橡膠粉目數(shù)對瀝青混合料低溫性能影響的研究

胡開智

(黑龍江省嫩江高等級公路管理處)

將廢輪胎膠粉應(yīng)用在公路工程中已成為大規(guī)模處理廢舊輪胎的最重要的途徑。以目數(shù)分別為60和80目，膠粉摻量為18%的橡膠瀝青拌制橡膠瀝青混合料(AR-AC-16)，通過與普通SBS改性瀝青拌制的瀝青混合料(SBS-AC-16)彎曲實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的變化來評價(jià)兩種瀝青混合料低溫性能的差別，據(jù)此分析橡膠粉對瀝青混合料低溫開裂性能的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，橡膠瀝青混合料低溫性能明顯好于普通改性瀝青，并且橡膠粉目數(shù)越高，所得到的橡膠瀝青混合料低溫性能越優(yōu)異。

橡膠瀝青；目數(shù)；低溫性能；瀝青混合料

1 原材料及制備方法

瀝青使用A級90#道路瀝青，廢舊輪胎橡膠粉采用目數(shù)分別為60和80目的膠粉，摻加量18%，高速剪切攪拌，攪拌時(shí)間為60 min，攪拌溫度為180 ℃。橡膠瀝青混合料合成級配與瀝青用量詳見表1，SBS瀝青混合料配合比見表2。

表1 混合料(AR-AC-16)級配通過率及最佳瀝青用量

表2 SBS混合料(SBS-AC-16)級配通過率及最佳瀝青用量

2 彎曲試驗(yàn)分析

瀝青路面在低溫使用時(shí)產(chǎn)生裂縫是寒冷地區(qū)以及晝夜溫差較大地區(qū)的主要道路病害。低溫開裂機(jī)制與氣溫降低時(shí)道路表面不均勻的熱應(yīng)力相關(guān)。低溫時(shí)或是溫度急劇降低的狀況下，路面內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力大于瀝青混合料的強(qiáng)度時(shí)，路面就會產(chǎn)生開裂。隨著溫度的降低，路面內(nèi)的應(yīng)力逐漸增大，引起應(yīng)力松弛，最終導(dǎo)致路表微小裂縫的產(chǎn)生。彎曲試驗(yàn)?zāi)軌蚍从碁r青混合料在低溫條件下的變形能力和承受最大荷載應(yīng)力的能力。

由圖1可以看出，橡膠瀝青混合料在低溫彎曲破壞時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)較普通瀝青混合料都有較為明顯的改善。說明橡膠粉的摻入使得瀝青混合料的低溫抗裂性得到明顯的提高。分析原因，主要是混合料內(nèi)橡膠粉的加入改善了普通瀝青在低溫時(shí)的柔性，瀝青混合料低溫時(shí)的變形能力有所升高。這是由于未溶脹的橡膠粉顆粒在橡膠瀝青中起増強(qiáng)作用，低溫時(shí)未溶脹的橡膠顆粒與瀝青基體的模量不同，可產(chǎn)生高度的應(yīng)力集中，誘發(fā)可消耗大量能量的剪切帶，因而提高了瀝青混合料的可塑性。而且從橡膠粉的目數(shù)來看，80目的膠粉表現(xiàn)要好于60目的，但整體差異并不大，考慮到兩種膠粉價(jià)格基本接近，因此推薦使用80目的橡膠粉來拌制橡膠瀝青混合料。

圖1 混合料彎曲試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié) 論

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，使用橡膠瀝青拌制混合料具有更好的低溫柔性。混合料低溫性能有明顯的改善，低溫使用時(shí)抗開裂性能顯著提高。

從橡膠粉的目數(shù)來看，80目要好于60目，考慮到兩者價(jià)格較為接近，故推薦使用80目膠粉。

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2015-04-15

U416.1

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1008-3383(2015)12-0030-01