橡胶沥青的存储性能.doc

橡胶沥青的存储性能 1．综述 改革开放以来，随着我国经济的快速发展，机动车保有量逐年增加，据必威体育精装版统计显示，至2009年8月底，我国机动车保有量为180018512辆。 于是，一种新型环保的改性沥青-废旧橡胶粉改性沥青，就应运而生了。我国早在20世纪80年代开始进行废旧胶粉改性沥青的应用研究，也铺筑了废旧胶粉改性沥青试验路段，但是试验路段的结果不尽人意。国外废旧胶粉改性沥青的应用已有较长的历史，在欧美等许多国家进行了广泛的应用研究和路面试验，极大地促进了废旧轮胎在道路工程领域中的应用。 2. 橡胶沥青的优点 随着研究的不断深入，生产技术的日益完善，橡胶沥青的诸多亮点也逐渐闪现出来。 （1）试验研究发现，胶粉的掺入可使得橡胶沥青的软化点、粘度以及车辙因子等高温性能指标都有显著改善，通过试验路的铺筑也进一步的证实了橡胶沥青优良的高温抗车辙性能。 （2）大量废轮胎胶粉的加入，不仅增加了抗老化、抗氧化和热稳定性，而且由于轮胎橡胶优异的弹性也在较大的温度区间为沥青路面提供了柔性以及耐疲劳和抗裂纹能力，从而延长路面的使用寿命。有资料显示，橡胶沥青路面可提高路面使用寿命1~3倍。先将废旧胶粉在特定温度的热沥青中拌和使胶粉充分溶胀，再经过高速剪切所得的混合物称为胶粉改性沥青。湿法制备改性沥青的工艺比较简单，不过改性效果与胶粉的细度关系很大，粒度越细，越易拌和均匀，且不发生离析、沉淀现象，有利于管道输送或泵送。据有关资料，如果将橡胶粉先经少许重油浸泡融涨，再与沥青混融，将有利于胶粉在沥青中的分散，提高改性沥青的效果。 （1）物理溶胀 用废旧胶粉改性沥青时，废旧胶粉颗粒吸收沥青内的轻质油分而溶胀，由原来的紧密结构变成相对疏松的絮状结构，制成后的溶胀胶粉能够比较均匀地悬浮分散在沥青中，基质沥青也因此而黏度增大。废旧胶粉颗粒通过凝胶膜相连，形成一个黏度很大的半固态连续相体系。当废旧胶粉改性沥青中废旧胶粉体积分数为15%-25%时，溶胀后其体积达到30%-40%。 （2）化学降解或脱硫 用废旧胶粉改性沥青时，在废旧胶粉溶胀的同时，还存在着橡胶颗粒的脱硫作用和橡胶分子的降解作用。随着热沥青中废旧胶粉颗粒的脱硫和降解，胶粉颗粒和沥青之间发生了物质交换，二者相容性变好，改性体系的高低温性能、耐老化性能以及贮存稳定性明显得到了改善。 4. 影响废旧胶粉改性沥青高温贮存稳定性的因素 废旧胶粉改性沥青的高温贮存稳定性是指改性沥青在生产、贮存和使用过程中不发生聚合物离析或降解的性能。在多数情况下，废旧胶粉改性沥青离析时，由于高温下沥青的黏度相对较小，胶粉的密度较沥青大，原本均匀分散的废旧胶粉就会聚团而发生沉析，密度小于沥青相的轻质组分就会漂浮到沥青的表面，在其上部形成乳状层或结皮，严重影响沥青的性能。 本文主要研究不同拌合温度，相同的拌合及存放时间下橡胶沥青的存储性能变化，以此来探索拌合温度对橡胶沥青存储性能的影响。主要衡量指标：针入度、软化点、延度、粘度及离析后上下软化点之差。 5.实际研究分析 5.1 试验所用沥青及胶粉 本次实验研究所用沥青为加德士70#沥青，其基本性能指标如表1。胶粉为浙江金华产40目废旧橡胶粉，胶粉掺量为内掺18%。 表1 基质沥青常规指标 指标 沥青种类 针入度（25℃，100g，5s） 软化点（℃） 15℃延度（cm） 实测值 规定值 实测值 规定值 实测值 规定值 加德士70# 68 60-80 49 ≥46 ＞100 ≥100 橡胶沥青的常规指标规范值如表2所示。 表2 橡胶沥青的常规指标规范值 指标名称 针入度 （25℃，100g，5s） 软化点（℃） 粘度（177℃） Pa.s 指标要求 25-75 54.4 1.5-5 本研究所用拌合温度从170℃至210℃共五种温度。先将基质沥青加热至160℃后开始加入相应重量的胶粉，之后控制温度在要求值左右允许上下波动5℃以内，拌合时间为3h。将拌合好的沥青测粘度等指标并浇好离析试样放入设定好温度的烘箱，之后将剩余沥青放入与拌合温度相同的烘箱中存放20h再测其相关指标。 5.2 实验结果采集及分析 （1）各种拌合温度下，储存前后沥青性能指标的测试值如表3所示。各指标在储存前后随温度的变化趋势如图1所示。 温度 （℃） 针入度（0.1mm） （25℃，100g，5s） 软化点 （℃） 5℃延度 （cm） 旋转粘度 （177℃ Pa.s） 储存前 储存后 储存前 存储后 储存前 储存后 储存前 储存后 170 35.0 37.3 67.7 67.8 6.6 7.1 5.46 4.58 180 41.0 43.4 69.6 68.7 8.4 8.8 4.69 4.01 190 43.1 51.1 68.1