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)彎曲實驗指標的變化來評價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 彎曲試驗分析

瀝青路面在低溫使用時產(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。低溫開裂機制與氣溫降低時道路表面不均勻的熱應力相關。低溫時或是溫度急劇降低的狀況下，路面內(nèi)部產(chǎn)生收縮應力，當收縮應力大于瀝青混合料的強度時，路面就會產(chǎn)生開裂。隨著溫度的降低，路面內(nèi)的應力逐漸增大，引起應力松弛，最終導致路表微小裂縫的產(chǎn)生。彎曲試驗能夠反映瀝青混合料在低溫條件下的變形能力和承受最大荷載應力的能力。

由圖1可以看出，橡膠瀝青混合料在低溫彎曲破壞時，各項指標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的柔性，瀝青混合料低溫時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作用，低溫時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 混合料彎曲試驗結(jié)果

3 結(jié) 論

由試驗結(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?；旌狭系蜏匦阅苡忻黠@的改善，低溫使用時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，考慮到兩者價格較為接近，故推薦使用80目膠粉。

[1] 印佳，毛雨瑤，李金亮，等. 橡膠瀝青紫外老化過程的探索[J].合成材料老化與應用，2010，39(3).

[2] 鄧學鈞.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.2000:311.

[3] 李寧利，李鐵虎，等.考慮老化的瀝青混合料低溫性能[J].河北工業(yè)大學學報，2008，37(2):109-113.

[4] 郭朝陽.廢胎膠粉橡膠瀝青應用技術(shù)研究[D].重慶交通大學碩士論文.2008:87.

[5] 沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

2015-04-15

U416.1

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1008-3383(2015)12-0030-01