高掺量胶粉复配SBS改性沥青高温性能研究

采用高温热解工艺制备高掺量胶粉改性沥青,同时复配SBS改性剂对高温性能进行提升,并通过时间扫描试验和多应力蠕变回复试验评价其高温性能。结果表明,利用高温热解工艺制备的高掺量胶粉,随着胶粉掺量的增加改性沥青高温性能随之变得较差。SBS可以明显改善高掺量胶粉改性沥青的高温性能,掺量为3%时可以达到甚至优于4.5%SBS改性沥青的水平。随着SBS掺量的增加,高掺量胶粉改性沥青高温性能的提升幅度会不断变小,从高温性能和经济角度出发,SBS存在一个最优掺量,30%胶粉沥青的最优SBS掺量为4%,40%胶粉沥青的最优SBS掺量为3%。

深度降解橡胶改性沥青的流变性能

针对传统橡胶沥青混溶速度慢、黏度大、加工难度高和掺量低等问题,采用螺杆反应挤出法对橡胶粉进行深度降解(溶胶质量分数大于50%),使其能在低温下快速混溶于沥青改性.结合常规测试和动态流变学分析研究了橡胶粉来源、掺量对使用温度下沥青流变性能和加工流变性能的影响.结果表明:深度降解橡胶粉能较快分散于沥青中;橡胶粉来源、掺量可影响改性沥青的高低温流变性能及加工流变性能;在不显著增加改性沥青黏度的情况下,深度降解橡胶粉的掺量(质量分数)可达50%以上.

锥入度抗剪强度评价橡胶沥青性能的试验研究

为了研究橡胶沥青锥入度抗剪强度的规律特点及与其他性能指标的相关性，文章进行了不同胶粉掺量和不同反应温度条件下的橡胶沥青锥入度试验及其他性能指标试验，研究得到了胶粉掺量和反应温度对橡胶沥青锥入度和抗剪强度的影响情况，以及抗剪强度与其他性能指标的相关关系。结果表明：随着胶粉掺量增加，橡胶沥青的25℃锥入度减小而抗剪强度增大；反应温度对橡胶沥青25℃锥入度和抗剪强度的影响规律不明显；相比于锥入度，抗剪强度对橡胶沥青性能影响因素的变化反应更灵敏；不同胶粉掺量条件下橡胶沥青抗剪强度与其他几个指标相关性较好，不同反应温度条件下抗剪强度与177℃黏度和25℃回弹恢复率有一定的相关性，与软化点相关性不明显。在试验研究基础上初步提出了橡胶沥青25℃锥入度抗剪强度的指标要求为75～169kPa。

橡胶粉集料混凝土抗盐冻性能的试验研究

取最大粒径为0.3mm的橡胶粉按5%、10%、15%和20%四种不同掺量替代等体积的细骨料砂制作橡胶集料混凝土试件,对其进行Na2SO4溶液侵蚀下的快冻试验,研究橡胶集料混凝土在盐冻环境作用下的耐久性。研究表明,橡胶粉的掺入对混凝土的抗盐冻性能有着明显的改善作用,尤其是掺量为5%~10%时效果较好。与清水环境下的冻融试验相比,在冻融作用前期Na2SO4溶液对抗冻性的影响是有利的,而随着冻融次数的不断增加,Na2SO4溶液的侵蚀劣化作用开始突显,橡胶集料混凝土的动弹性模量下降速度加快,抗盐冻性能快速降低。

基于路用性能确定橡胶颗粒沥青混合料最佳沥青用量方法的研究

将废旧橡胶轮胎加工成橡胶颗粒作为部分骨料加入沥青混合料中,与原混合料的性能有显著差异,但最佳沥青用量对混合料仍有很大影响,因此最佳沥青用量的确定方法至关重要。本文对确定掺量为2%橡胶颗粒沥青混合料最佳沥青用量的四种方法的研究,通过路用性能检测结果表明Superpave计算法具有普遍适用性。该结果旨在为不同地区选择确定最佳沥青用量的方法提供一定的依据。

胶粉掺量及加工时间对沥青性能的影响分析

橡胶改性沥青具有其它改性沥青所无可比拟的优势。通过大量室内试验,研究了在不同掺量下废胎胶粉和反应时间对橡胶沥青性能的影响,并从胶粉和沥青的反应机理角度解释指标变化规律,对实践工作具有一定的指导意义。

废胶粉改性沥青及其OGFC混合料高温性能研究

为研究废胶粉改性沥青及其OGFC混合料的高温性能,采用软化点试验、布氏黏度试验、DSR试验研究废胶粉改性沥青的高温性能,车辙试验研究废胶粉改性沥青的OGFC混合料高温性能。结果表明:废胶粉高温性能随废胶粉掺量的增加更优越;废胶粉掺量增加,OGFC混合料高温性能提高;将废胶粉改性沥青的高温性能与废胶粉改性沥青OGFC混合料高温性能综合分析,沥青高温性能试验与废胶粉改性沥青OGFC混合料车辙试验结果整体一致。

橡胶颗粒沥青混合料老化后路用性能研究

为研究老化对橡胶颗粒沥青混合料路用性能的影响,对4种不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料分别进行短期老化与长期老化路用性能试验,针对低温性能特别提出衰减率的评价指标。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料老化后高温性能明显增强,低温抗裂性能出现突变点、水稳性能有所降低,综合老化前后性能对比研究得知该级配混合料橡胶颗粒最佳掺量为4%。

路用橡胶粉技术指标分析研究

对影响橡胶粉路用性能的技术指标进行选取,并分析研究,确定出各项技术指标路用标准。结果表明:路用橡胶粉的主要技术指标应为金属含量、炭黑含量、纤维含量及活性化学成分,其中纤维含量宜小于0.5%,橡胶含量宜大于20%,炭黑含量指标可根据橡胶沥青制备工艺适当提高。

胶粉掺量对橡胶改性沥青低温性能的影响

通过弯曲梁流变(BBR)试验分析不同掺量橡胶改性沥青以及胶粉复合SBS改性沥青的低温性能。结果显示,随着胶粉掺量的增加,橡胶改性沥青的劲度模量逐渐下降,蠕变速率逐渐增加,沥青逐渐变软,低温变形以及应力消散能力逐渐提升,低温性能逐渐提升;当胶粉掺量达到18%时,其低温PG分级相较于基质沥青可提升一个等级。对于胶粉复合SBS改性沥青,随着SBS的加入,橡胶改性沥青的劲度模量稍有提高,然而蠕变速率也增加,说明加入SBS使得橡胶改性沥青变硬的同时,也提升了其低温变形能力以及应力消散能力;当胶粉掺量从5%增加至18%时,其低温劲度模量降低约50%。

超高掺量胶粉改性沥青性能评价及机理研究

为了提高胶粉掺量,采用了化学活化技术成功制备出了不同掺量胶粉改性沥青(内掺30%~40%),并分析了超高掺量胶粉改性沥青的性能,同时对改性机理进行了探讨。结果表明:超高掺量胶粉改性沥青黏度与常规掺量胶粉改性沥青相当,其低温抗裂性和均匀性能均优于常规掺量胶粉改性沥青;超高掺量胶粉改性沥青高温抗车辙性略有下降,但其疲劳极限温度低于常规掺量胶粉改性沥青,具有更低的玻璃化转变温度,可以适用于更低的环境温度。利用红外光谱和扫描电子显微镜分析了超高掺量胶粉改性沥青的微观结构。发现超高掺量胶粉改性沥青化学成分与常规橡胶粉改性沥青基本相同,橡胶粉的粒径分布主要集中在10~100μm,超高掺量胶粉改性沥青中还均匀分布着亚微米级橡胶粉颗粒和溶解的橡胶粉。最后探讨了超高掺量胶粉改性沥青的机理,在保留一部分橡胶粉弹性核心的基础上,减小了橡胶粉在沥青中的粒径,把部分橡胶粉降解为溶于沥青的橡胶小分子,创造了一种新的相分布形式(橡胶粉-橡胶小分子-沥青三元共混体系),提高了胶粉的掺量,改性沥青的性能也得到显著提升。

橡胶改性沥青及混合料路用性能研究

制备了普通橡胶沥青与脱硫橡胶沥青,并对不同掺量的两种橡胶改性沥青进行性能对比,最后选择合适的胶粉掺量进行了橡胶改性沥青混合料路用性能的评价。研究表明:经过高速剪切工艺,大颗粒的脱硫橡胶颗粒在沥青里大多分散成无明显颗粒的细小物质,而普通橡胶粉剪切后基本保持原有颗粒核心;与普通橡胶沥青相比,脱硫橡胶沥青的高温粘度低,但其他性能指标大多不如普通橡胶沥青;胶粉掺量的增加对普通橡胶沥青性能提升明显,而对脱硫橡胶沥青性能影响较小。

低掺量胶粉改性沥青及其混合料性能研究

橡胶沥青在实际应用中存在黏度大、施工难度较大等问题,限制了其大规模应用。为了解决该问题,从降低胶粉掺量入手,探究胶粉掺量对沥青性能的影响,从而得到低掺量胶粉改性沥青。在此基础上,将低掺量胶粉改性沥青与常规橡胶沥青、SBS改性沥青进行沥青性能及其混合料性能对比。结果表明:随着胶粉掺量的增加,胶粉改性沥青呈现针入度减小、软化点升高、离析软化点差变大、弹性恢复率增加的变化规律;胶粉掺量为10%时的低掺量胶粉改性沥青混合料路用性能与常规橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料基本相当,而且具有施工温度低、施工排放少的特点,便于工程推广应用。

废胶粉含量和粒径对橡胶沥青混合料水稳定性影响研究

通过研究控制橡胶沥青中废胶粉的含量与颗粒粒径两个因素,对混合料进行空隙率、Cantabro磨损率、渗水系数、间接抗拉试验(IDT)、混合料的冻融劈裂抗拉强度比(TSR)和回弹模量试验,测试橡胶沥青中废胶粉的含量与粒径对混合料的水稳定性的影响。

橡胶混凝土局部承压性能试验研究

以橡胶颗粒替代部分骨料制成的橡胶混凝土具有隔声、隔热、减震、延性好等特点,既能契合人们对建筑物功能的需求,也能减轻废旧轮胎导致的固体污染。现有研究较少关注橡胶混凝土的局部承压性能,该文开展了橡胶掺量为0、10%、20%的混凝土在局部承压面积比为1、3.73和9条件下的轴心局部承压试验。试验结果表明:橡胶混凝土局部承压破坏形态与普通混凝土类似;我国现行混凝土结构设计规范适用于橡胶混凝土局部承压强度的计算;橡胶混凝土的早期局部承压强度发展高于普通混凝土。

高温裂解高掺量胶粉改性沥青路用性能

为探究高温裂解高掺量胶粉(pyrolyzed high content crumb rubber,PHC)改性沥青混合料性能及沥青胶结料对混合料性能影响,本研究制备了PHC改性沥青及PHC/聚乙烯(PE)复合改性沥青,以基质沥青与胶粉改性沥青为对照,并在最佳油石比下成型AC-13型沥青混合料.采用流变学试验对沥青高低温性能进行测定,通过冻融劈裂试验、车辙试验、弯曲试验和疲劳试验对混合料水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能进行评价.结果表明,PHC显著提高沥青混合料水稳定性与抗疲劳性能,60℃时多应力蠕变回复(multiple stress creep recovery,MSCR)试验的蠕变回复率和不可恢复蠕变柔量与混合料动稳定度有较强相关性.沥青混合料累计车辙深度结果显示,PHC改性沥青混合料高温性能优于胶粉改性沥青混合料.采用PE对PHC复合改性后可大幅提高沥青及其混合料高温性能.采用破坏强度、破坏应变与应变能密度对混合料低温抗裂性进行评价,发现PHC改性沥青混合料低温性能远优于其他两种沥青混合料,PE对低温性能有负面影响.劲度模量、蠕变速率与破坏应变均有较强线性相关,相关系数分别大于0.87、0.95.