脱硫胶粉改性沥青混合料路用性能研究

针对普通橡胶沥青施工和易性差、黏度大及储存稳定性差等不足,采用脱硫胶粉对沥青进行改性,并对脱硫胶粉改性沥青混合料的路用性能进行研究,同时与SBS改性沥青和普通橡胶沥青混合料进行对比。结果表明:三种试件的低温破坏应变和动稳定度均满足规范要求,其中脱硫胶粉改性沥青试件的低温抗裂性能显著提高,具有优良的路用性能。

脱硫橡胶沥青及其混合料性能研究

为了研究脱硫橡胶沥青及其混合料的性能,研究首先对脱硫橡胶沥青的溶胀机理与溶胀特点展开研究,其次对脱硫橡胶沥青与KLMY90#基质沥青、普通橡胶沥青(40目)进行性能对比性试验,再对脱硫橡胶沥青胶浆的锥入度、抗剪强度、粘结强度进行试验研究,最终对脱硫橡胶沥青混合料的路用性能进行检测。研究结果表明:脱硫橡胶沥青中不存在橡胶颗粒核心且溶胀过程中伴有大量的化学反应;脱硫橡胶沥青各项性能均优于普通橡胶沥青,且克服了普通橡胶沥青高黏度、易离析、高温贮存稳定性差等缺点;脱硫橡胶沥青胶浆抗剪强度大、与矿料粘结力强;脱硫橡胶沥青混合料具有良好的路用性能。

橡胶沥青砂浆与混合料复合模量的关联性

为探究橡胶沥青砂浆与混合料复合模量的关联性,从橡胶沥青砂浆角度预测了混合料的动态模量。首先将粗集料、沥青砂浆作为独立的两个单元,确定了橡胶沥青砂浆级配。然后采用PCG旋转压实法测定了各档粗集料的骨架间隙率,选取最小骨架间隙率作为确定粗集料各档比例和衡量沥青砂浆用量的尺度,设计混合料的空隙率为4%。通过集料的比表面积和沥青膜厚计算了沥青用量,完成了沥青混合料设计。分别按骨架最小间隙体积的85%,95%,100%和110%填充沥青砂浆,采用PCG旋转压实法成型沥青混合料试件,在沥青混合料性能试验仪上测定了混合料的复合模量。采用静压成型法制备沥青砂浆试件,测量了其复合模量。结果表明:沥青砂浆和混合料的复合模量满足幂函数关系,具有极高的相关性,沥青砂浆的动态模量最小,相位角最大;在相同条件下,混合料的动态模量随着沥青砂浆填充率的增加呈增大趋势,相位角无较大差别;根据沥青砂浆和沥青混合料的动态模量数据,采用西格摩德数学模型拟合动态模量主曲线,不仅可对沥青混合料动态压缩模量水平3进行补充完善,推动30%掺量橡胶沥青混合料在沥青路面中的应用,而且可从沥青砂浆角度研究混合料复合模量的黏弹特性。

聚乙烯对胶粉改性沥青及其混合料性能的影响研究

为研究聚乙烯(PE)对于胶粉改性沥青性能及其混合料路用性能的影响,通过三大指标分析PE/胶粉改性沥青的常规性能,DSR和BBR试验分析PE用量对于胶粉改性沥青的高温和低温流变性能,并采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究PE/胶粉改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性。试验结果表明,掺加PE可提高软化点、降低针入度,但会减小延度;掺加PE能提高胶粉改性沥青的高温流变性能,但同时降低低温流变性能;PE能够提高胶粉改性沥青混合料的高温抗车辙、抗永久变形能力和抗水损害能力及低温抗裂性,但低温性能与沥青延度和BBR试验结论相反,需进一步研究。

橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响

为研究橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响,采用旋转剪切压实试验,通过逐级填充粗集料测定骨架间隙率,分别取最小骨架间隙体积的0. 85、1. 00和1. 10倍,添加质量分数为30%的胶粉改性沥青砂浆,组成沥青混合料,通过旋转剪切压实试验制备动态模量试件,通过沥青混合料性能试验测定动态模量.研究表明,橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响显著,在相同的试验温度和加载频率下,随着沥青砂浆的增加,动态模量呈增大趋势.西格摩德(Sigmoidal)数学模型能较好地拟合混合料的动态模量主曲线,粗集料、沥青砂浆和空隙的填充率拟合相关性分别为0. 998、0. 989和0. 985.

天然橡胶在基质沥青中的改性应用研究

研究天然橡胶(NR)在基质沥青中的改性应用。以NR为改性剂,经过预处理后与道路石油沥青进行混合,再经剪切、溶胀等加工,制备了一种高性能改性沥青材料。结果表明:在添加非极性有机增塑剂进行混合捏炼的情况下,NR与基质沥青具有良好的相容性,制备的改性沥青具有较好的感温性、高温稳定性、低温抗裂性和耐热性,满足改性沥青产品企业标准。在最佳油石比(6.6%)下,NR母料改性沥青性能为稳定度7.3 kN,流值23.0 mm,60℃动稳定度8442次,浸水马氏残留强度比96%,冻融劈裂强度比91%。

橡胶沥青混合料抗裂性能影响因素及敏感性分析

通过三点弯曲试验,以冲击韧性作为评价指标,对比分析集料与胶砂体积比(A/M)、温度、橡胶粉掺量3个因素对橡胶沥青混合料抗裂性能的影响规律,并设计正交试验对3个影响因素进行敏感性分析。结果表明:A/M越小试件抗裂性能越好;温度为-15℃、橡胶粉掺量为20%的沥青混合料A/M=0时冲击韧性为5.271 kJ/m^(2),是A/M=1时的2.3倍;相较于70^(#)沥青混合料,橡胶沥青混合料的低温抗裂性能均有所提高;冲击韧性随着温度的降低而减小,温度越低,试件低温抗裂性能越差;A/M=0.4时,橡胶粉掺量30%的沥青混合料当温度为-10℃冲击韧性为3.31 kJ/m^(2),温度降至-20℃时冲击韧性为2.77 kJ/m^(2),降低了16.3%;A/M与温度是影响试件抗裂性能的主要因素。

脱硫橡胶沥青试验研究

针对橡胶沥青易离析、高粘度等缺点,研究采用脱硫橡胶粉制备脱硫橡胶沥青,利用脱硫橡胶沥青溶胀模型,分析其改性机理,并对制备工艺展开研究,同时与普通橡胶沥青进行对照试验,研究脱硫橡胶沥青的性能。研究结果表明,脱硫橡胶粉比普通橡胶粉更易溶胀于沥青中,且伴有大量的化学结合,形成的脱硫橡胶沥青稳定性高;脱硫橡胶粉的最佳掺量为30%,加工工艺为剪切速率5 000r/min、剪切温度170～180℃、剪切时间60min,发育时间45min;脱硫橡胶沥青较普通橡胶沥青的各项路用性能均有所改善,特别是175℃旋转黏度仅为普通橡胶沥青的1/4～1/3,48h软化点差约为普通橡胶沥青的1/2。