淺析橡膠改性對瀝青指標的影響

楊衛 李清

摘 要：基質瀝青加入橡膠顆粒后性質發生變化，在指標方面發生明顯的趨向性。通過改性前改變橡膠顆粒摻量，獲得改性后的瀝青針入度、軟化點、延度實測值，加入基質瀝青指標作為對比，推斷出加入量對指標影響情況，有效地說明橡膠顆粒摻加量的改性效果。

關鍵詞：橡膠顆粒；指標；瀝青；試驗

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0162-02

橡膠改性瀝青的主材橡膠顆粒來源于各種廢舊橡膠制品，其中主要來自廢舊輪胎。廢舊輪胎的使用減少了其處置及閑置給環境帶來污染。

我國廢舊輪胎資源有 70%沒有被回收利用，對橡膠改性瀝青的發展還有很大空間。把廢舊輪胎作為資源回收利用，可以在解決環境壓力的同時創造經濟效益。通過機械的方式，將廢舊輪胎加工成一定粗細的顆粒狀膠粉而用于瀝青改性或者瀝青混合料改性是普遍認為廢舊輪胎無害化處理最佳方式。

通過大量的研究和工程實踐證明，利用橡膠改性瀝青鋪筑的路面，在路用性能上優于一般路面。

改變橡膠改性瀝青混合料級配類型，路面同時可以達到降低路面噪音的效果。在冬冷和冬寒地區，由于橡膠改性瀝青混合料路面具有較好的彈性，使用路面有一定程度上的除冰雪效果。

橡膠粉成分十分復雜，所以膠粉和瀝青在高溫下混合制成橡膠改性瀝青的過程中，相互間作用難以確定，可能存在物理共混、網絡填充和化學共混三種作用方式，只是各種作用程度存在一定差異。

其中物理共混占據主要部分，因此橡膠粉在熱瀝青中的理想狀態是細分散。通過溶脹反應和脫硫反應，達到對基質瀝青的改性作用。

1 原 材

1.1 基質瀝青

采用國產克拉瑪依90#基質瀝青，根據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20-2011），對瀝青針入度、軟化點和延度進行試驗，得到基本性能三大指標，見表1。

1.2 橡膠顆粒

本次采用上海生產的橡膠顆粒，其顆粒大小不均，采用篩分的方法對顆粒的組成進行分析，得到篩分結果，見表2。

通過篩分結果可以得出，橡膠顆粒中占比最高的是40目，達到了33.8%，其余總共占比66.2%。

2 制備方法

在統一設定好參數的基礎上，利用摻加不同摻量橡膠顆粒，展開橡膠改性瀝青性能影響研究。橡膠改性方式采用固定條件，剪切加熱溫度180 ℃，剪切時長取45 min，剪切速率采用5 000 r/min，橡膠溶脹時間取60 min（180 ℃）。評價指標選用針入度、軟化點和5 ℃延度，分別確定15%、17%、19%和21%四個摻量進行比較，對比指標確定較優橡膠顆粒摻量。

3 指標影響

利用基質瀝青指標作為基準，對不同橡膠顆粒摻量的改性瀝青的針入度、軟化點和5 ℃延度分別比較。說明不同摻量對指標的影響情況。

3.1 橡膠顆粒摻量對針入度影響

根據現行瀝青與瀝青混合料試驗規程規定方法，測試得到橡膠顆粒摻量對針入度值影響，見表3。從數據推斷，針入度隨橡膠顆粒摻量的增加而逐漸減小，這表明橡膠顆粒的摻入改變了瀝青原有結構形式，使瀝青高溫穩定性有所增強。

3.2 橡膠顆粒摻量對軟化點影響

根據現行瀝青與瀝青混合料試驗規程規定方法，測試得到橡膠顆粒摻量對軟化點影響，見表4。

從數據推斷，改性瀝青軟化點隨橡膠顆粒摻量的增加而升高，影響逐漸變小。說明橡膠顆粒的加入，瀝青的高溫性變好。

3.3 橡膠顆粒摻量對5 ℃延度影響

根據現行瀝青與瀝青混合料試驗規程規定方法，測試得到橡膠摻量對5 ℃延度影響，見表5。

從數據推斷，瀝青5 ℃延度隨著橡膠摻量的增加而逐漸增大。15%摻量影響顯著，到達21%時影響很小，原因可能是瀝青與橡膠顆粒的結合趨于飽和狀態。

4 結 語

通過以上對橡膠改性瀝青三大指標影響分析，可以得出，膠粉顆粒加入基質瀝青對改善瀝青的高溫性能有很大作用。使改性后瀝青軟化點較基質瀝青有較大提高，并隨橡膠顆粒摻量的增加而升高，變化速率逐漸降低。同時橡膠顆粒的摻加也影響瀝青的低溫脆性，使得瀝青有了較好的粘韌性，并隨橡膠顆粒摻量的增加使其低溫延度不斷增大。所以，橡膠改性瀝青在高低溫性能上都較基質瀝青有明顯的提高。

參考文獻：

[1] 李美江，王旭東.第四屆亞太可持續發展交通與環境技術大會論文集[C].2011.

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