橡胶沥青生产工艺论文

2022-04-21 版权声明 我要投稿

由于橡胶粉的胎源选择、生产设备及生产工艺差异较大,因此由不同产地的橡胶粉制备的橡胶沥青的性能差异较大。本研究依托崇左至水口高速公路项目采用不同产地、不同细度、不同掺量的橡胶粉分别制备橡胶沥青,通过70℃高温车辙试验研究橡胶沥青混合料的高温性能。今天小编为大家推荐《橡胶沥青生产工艺论文 (精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

橡胶沥青生产工艺论文 篇1:

橡胶沥青生产工艺及加工设备

摘 要 介绍橡胶沥青的定义及制造过程,分析橡胶沥青生产工艺流程、加工设备及关键技术,表明橡胶沥青技术是一种成熟的应用技术。

关键词 橡胶沥青;生产工艺;加工设备;关键技术

由废旧轮胎加工而成的橡胶屑,其主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶(如丁苯橡胶、丁基橡胶、聚丁二烯橡胶),另外还含有硫、碳黑、氧化硅、氧化铁、氧化钙等添加剂成分。这些成分都是良好的沥青改性剂,加入到沥青中后能够改善沥青的高低温性能、抗老化性能和抗疲劳性能,并起到减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、降低噪声等作用。废旧轮胎橡胶屑用于沥青改性,这种改性沥青混合料生产工艺简单、成本低,不但可改善路面质量,而且对废胶的可容量大。

1 橡胶沥青的定义

沥青橡胶是指将磨细的废旧轮胎胶粉(按0~2mm级配)与沥青(有的掺加一定比例的添加剂)按一定比例拌和,并在高温搅拌的作用下制成的黏合材料的统称。其中废胎胶粉的掺量不小于15%(内掺)或17.6%(外掺)。

将橡胶屑加入沥青混合料的处理方法有两种:一种为干拌法,即将废胎胶粉与沥青、矿料一起投放到拌和楼里拌和,生产橡胶沥青混合料;另一种为湿拌法,即先将废胎胶粉和沥青加工成橡胶沥青,再与矿料拌和,成为橡胶沥青混合料。大量试验证明,橡胶沥青混合料较理想的生产方法是湿拌法,即McDonald湿式处理法。这种方法的最大特点是比干拌法多一道高温反应工序,即将橡胶屑与普通沥青按一定比例均匀搅拌,并将搅拌好的沥青、橡胶屑混合物放入高温反应釜中,使橡胶屑与沥青反应并搅拌一定时间,最终制成合格的橡胶沥青改性黏结剂。

2 橡胶沥青生产工艺

2.1 橡胶沥青的生产技术

以下所述橡胶沥青是指严格按照湿式处理法加工而成的橡胶沥青黏合剂,其添加剂、材料配方、生产工艺、专用设备及施工方法构成橡胶沥青的整套工艺技术。当前国际上大多数国家和地区都有各自的橡胶沥青技术指南和标准,其中比较成熟的有美国的Arizona、California、Texas、Florida以及澳大利亚、南非的相关技术标准。由于中国在橡胶沥青方面的应用还处于初始阶段,很多地区和单位对橡胶沥青的认识和理解还在逐渐加深中。

沥青橡胶有四大技术指标:黏度、针入度、软化点和弹性恢复,它们应根据地区气候的不同而有所不同,具体情况应参考文献[1]的技术标准。

橡胶屑制作一般采用废旧轮胎常温粉碎法,粉碎后的橡胶粉经过筛分并去除非橡胶组分后按不同粒径配比。为提高使用性能,橡胶屑中还可以加入适当的外掺剂;为防止橡胶屑黏在一起,可以加入碳酸钙或滑石粉,但用量不能超过橡胶屑质量的3%。橡胶屑应同时满足相应的物理、化学指标,见表2和表3。

成品橡胶沥青的黏度指标除与橡胶屑配比有关外,还与反应时间及反应温度有很大关系。从试验曲线可以看出,随着反应时间的变化,沥青橡胶的黏度在一定时间是显著增加的,然后减小直到相对稳定。在190℃~210℃反应时,黏度在比较短的时间内能达到最大值。

所使用的基质沥青必须符合GB/T15180的规定,其沥青标号的选择按JTJF40-2004的规定执行。基质沥青使用时也应根据不同施工地区的气候条件作相应选择,寒区一般选用110#或90#基质沥青,温区一般选用90#或70#基质沥青,热区选用70#或50#基质沥青。

由于橡胶沥青黏合剂在高温环境中会持续溶胀、分解,原则上应在24h内用完成品橡胶沥青,如需临时存储,应将橡胶沥青的温度降到145℃~155℃范围内,存储时间一般不超过3d。当温度降到190℃以下后需要再加热时,只允许2个再加热周期(1个再加热周期定义为在任何时候,橡胶沥青黏合剂冷却后再加热到190℃~210℃)。橡胶沥青黏合剂必须符合所有的技术指标要求。要将黏度保持在规定的水平,加热时需要在混合料内增加一些橡胶屑(限制在不少于总重的10%)并在190℃~210℃时再反应45~60min。

2.2 橡胶沥青生产工艺流程

橡胶沥青是由专用的橡胶沥青设备加工而成的,橡胶沥青生产工艺过程随生产规模、工艺条件和设计思想不同而有所差别,但制作过程的基本原理是一致的。其主要生产工艺流程见图2。

1)为提高生产效率并防止沥青老化,将低于17℃的基质沥青通过快速升温装置升温到210℃左右。2)基质沥青经过沥青流量计计量后加入混合装置。3)橡胶屑经过称量装置称量后按比例同时输送到混合装置。4)橡胶屑和基质沥青在混合装置内经高速搅拌、剪切,混合均匀。5)搅拌均匀后的混合料通过专用橡胶沥青泵输入到反应釜。6)混合料在反应釜内搅拌、保温(190℃~210℃)并溶胀大约40~60min。7)将合格的橡胶沥青黏合剂打入成品存储罐或直接输送到沥青搅拌厂使用。

3 橡胶沥青加工设备及关键技术

加工设备的分类及特点。橡胶沥青加工设备按生产流程可分为连续式和间歇式。间歇式的工艺特征是:橡胶屑和沥青分批计量后投入橡胶沥青拌和装置进行拌和,拌和好的混合料进入反应釜,接着进行下一批料的拌和,形成周而复始的循环作业过程。连续式橡胶沥青加工设备的工艺特征是:橡胶屑和沥青连续计量并连续投入橡胶沥青拌和装置进行拌和,拌和好的成品源源不断地从拌和装置进入反应釜。

橡胶沥青加工设备按机动性可分为固定式和移动式。固定式的特点是:设备的各独立装置可分装在几辆平板车上运输,在工地上按固定位置摆放,只需完成较小量安装工程就可投入生产,但这种方式转移工地相对不便。此种设备一般为电机驱动,现场需要有一定功率的电源供应。移动式的特点是:设备安装在牵引车底盘上,用牵引车头挂接就可转场运输。此种设备一般自带动力,由内燃发动机驱动。

虽然橡胶沥青加工设备的结构形式有所不同,但基本组成应包括以下几部分:基质沥青快速升温装置、橡胶屑上料装置、混合装置、反应釜、成品储存罐和电控操作室等。工作时各装置通过沥青管道相互连接,橡胶沥青加工设备管路连接流程如图3所示。

设备管路连接时,为提高生产率可采用2~3个反应釜并联交替工作,同时还要考虑各管道连接后能实现以下功能。

1)将基质沥青计量并输送到搅拌装置。2)将搅拌装置内的橡胶沥青混合料输入反应釜中。3)混合料在反应釜内反应时,使其进行小循环流动,以便均匀混合。4)合格成品橡胶沥青黏合剂由反应釜输出到沥青搅拌站或橡胶沥青储存罐。5)反应釜直接和搅拌站对接时,多余橡胶沥青混合料从搅拌站返回。6)多反应釜并联交替工作时,各罐体内的混合料可相互进出,不受影响。7)为橡胶沥青洒布车以及其他外围设备添加陈品橡胶沥青混合料。8)当反应釜内混合料黏度太低需要进一步加入橡胶屑时,反应釜内橡胶沥青黏合剂可反向输入混合料搅拌装置并计量。9)当反应釜内混合料黏度太高需要加入基质沥青时,加热后的基质沥青可输入到反应釜。10)施工结束后,沥青搅拌站管道内的混合料可以反抽回反应釜中。11)当混合装置的橡胶沥青泵不能正常工作时,可通过反应釜沥青泵将搅拌装置内的混合料吸入反应釜。12)任一反应釜内橡胶沥青混合料可输入、输出到另一反应釜中。

4 橡胶沥青施工案例

1)高温黏度大,软化点高,抗变形能力强,能有效地防止长大上坡段的车辙。2)低温劲度模量小,拉伸应力低,可防止高海拨地区的低温裂缝。3)应力吸收层具有较强的层间黏结力,可防止长下坡段桥面的剪切推移。4)有极强的弹性和应力吸收功能,能防止桥面铺装和水稳基层的反射裂缝。5)具有优异的抗疲劳强度,能减薄路面厚度,同时延长了路面寿命。6)降低行车噪音。7)利用废旧轮胎,有利于资源再生和环境保护。

使用案例:1)沪蓉西高速公路Ⅱ标段。设计方案为SAMI下封层加12cm橡胶沥青混合料面层,施工路段长49.2km,面积约5×105m2。2)重庆高速公路连接线,设计方案为面层铺设8cm橡胶沥青,施工路段长度3.0km,面积约5.3×104m2。3)浙江金丽温高速。设计方案为直接加铺3.5cm厚的橡胶沥青混合料,施工路段长度3.3km,面积约3.9×104m2。

大量成功的施工案例说明,橡胶沥青能够在水泥路罩面、新建道路、旧沥青路面的大中修、桥面铺装等项目中广泛使用。其性价比远远优于其他改性沥青,在建设投资、维护成本上也低于其他改性沥青,同时橡胶沥青路面的使用寿命、路用性能等也有着明显的优势。

5 结语

1)大量工程案例证明橡胶沥青技术完全能够在中国应用,推广橡胶沥青技术对中国的公路建设有着积极的作用。2)按McDonald湿式处理法生产橡胶沥青的过程中,原材料要求、材料配比、温度控制、反应时间等是生产合格橡胶沥青黏合剂的关键。3)橡胶沥青专用设备可满足不同工况,在发生意外情况时不堵管,不影响生产周期。4)掌握橡胶沥青加工设备的核心技术能生产出合格的橡胶沥青产品,全自动控制的设备在生产率相同的情况下还可以大量减低劳动强度及劳动成本,减少电力及燃油等能耗。

参考文献

[1]交通部公路科学研究院.沥青橡胶及混合料设计施工技术指南[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2]黄文元,张隐西.道路路面用橡胶沥青的性能特点与指标体系[J]中南公路工程,2007,32(1):111-114.

[3]曾华洋.橡胶沥青技术在路面工程中的应用[J].国际工程机械,2007,11(3):56-58.

作者:陈 攀,江兴文

橡胶沥青生产工艺论文 篇2:

不同胶粉对橡胶沥青混合料高温性能的影响研究

由于橡胶粉的胎源选择、生产设备及生产工艺差异较大,因此由不同产地的橡胶粉制备的橡胶沥青的性能差异较大。本研究依托崇左至水口高速公路项目采用不同产地、不同细度、不同掺量的橡胶粉分别制备橡胶沥青,通过70 ℃高温车辙试验研究橡胶沥青混合料的高温性能。结果表明:胶粉产地对制备的橡胶沥青混合料性能影响较大;采用40目左右的胶粉制得的橡胶沥青混合料高温性能最好;在一定范围内随着胶粉掺量的提高,橡胶沥青混合料性能逐渐提高。

道路工程;橡胶粉;橡胶沥青;高温性能

0引言

崇左至水口高速公路原设计上面层采用4 cmAC-13C改性沥青混凝土。为打造绿色高速公路,利用再生废旧轮胎橡胶粉,提高沥青表面层防裂、降噪性能,上面层变更为4 cmARAC-13橡胶沥青混凝土。

橡胶沥青是由废旧轮胎橡胶粉和基质沥青加工而成的改性沥青,由于其优异的性能和消耗大量旧轮胎的能力,被广泛用于道路工程中。目前,废旧轮胎在道路工程施工用橡胶粉中的应用受到了广泛的关注,这是大量处理废旧轮胎的有效方法之一[1]。

在高温条件下(180 ℃左右)用基质沥青溶胀轮胎橡胶粉末,得到橡胶改性沥青。橡胶粉末吸收沥青的轻质组分,在颗粒表面上形成具有高沥青质含量的凝胶薄膜[2]。由于橡胶沥青中胶粉的掺量接近20%,作为主要改性剂,对橡胶沥青的性能具有决定性的影响,进而影响到橡胶沥青混合料的性能[3]。为了探究胶粉对橡胶沥青混合料的性能影响程度,本研究从橡胶沥青混合料高温性能入手,分析不同产地、胶粉细度、胶粉掺量等因素对橡胶沥青混合料高温性能的影响,为深入了解橡胶沥青混合料性能影响因素,提升橡胶沥青性能,促进橡胶沥青在道路工程中的应用提供经验。

1胶粉物化指标对橡胶沥青混合料高温性能的影响

已有的研究成果表明,胶粉的理化性质决定着橡胶沥青性能的优劣,进而影响橡胶沥青混合料的性能,混合料的路用性能也会存在很大差别[4]。不同产地的橡胶粉由于胎源和加工工艺不同,使得橡胶粉的灰分、金属含量、化学成分等物化指标会有很大差异。调研選取了产地A、产地B、产地C、产地D四处的20~40目轮胎橡胶粉,测试其基础物理化学指标,如表1所示。

通过调研数据可以发现,四种胶粉中,产地A和产地B的物化指标接近,产地C和产地D的指标接近。灰分含量为产地C>产地D>产地A>产地B;金属含量为产地D>产地C>产地B>产地A;纤维含量为产地D>产地C>产地B>产地A。这表明产地C、产地D胶粉中含有的灰分较多,而产地A、产地B的胶粉相对洁净。炭黑含量和橡胶烃含量为产地B>产地A>产地D>产地C。这表明产地A、产地B的胶粉中对橡胶沥青性能有益的成分含量较高。

选择四个产地的20~40目轮胎橡胶粉作对比试验,采用相同的高温搅拌工艺和橡胶粉掺量(20%),制备四种橡胶沥青试件,测试其基础性能指标。利用高温搅拌制备的橡胶沥青试件,采用ARAC-13级配,制备混合料进行70 ℃车辙试验。试验的结果如表2所示。

从表2测试结果可以看出,不同产地胶粉制备的橡胶沥青性能差异较大,产地A、产地B两地的橡胶沥青性能明显优于产地C、产地D两地。这主要是由于不同产地橡胶粉的胎源性质、物化指标及其与沥青的配伍性差异引起橡胶沥青及其混合料的高温性能差异。

沥青软化点是影响沥青混合料高温性能的重要指标。将橡胶沥青软化点和混合料动稳定度测试结果绘入图1中。由图1可知,产地A、产地B两地胶粉制得的橡胶沥青软化点较高且相差不大;而产地C、产地D两地胶粉制得的橡胶沥青软化点偏低。与之相对应的是,橡胶沥青混合料的高温抗车辙性能差别更大。产地A、产地B两地的胶粉制备的橡胶沥青混合料动稳定度超过3 500次/mm,高温性能较好;而产地C、产地D两地的胶粉制备地橡胶沥青混合料动稳定度均不足2 000次/mm。

不同产地的胶粉物化指标对橡胶沥青性能的影响较大,特别是对软化点有着显著影响,而沥青软化点对沥青混合料的高温性能有着直接影响。在橡胶沥青质量控制过程中,橡胶粉物化指标控制是确保橡胶沥青质量的先决条件。

2橡胶粉的细度对橡胶沥青混合料高温性能的影响

胶粉细度影响着胶粉和沥青的充分溶胀,从而影响橡胶沥青的性能。为了研究胶粉目数对橡胶沥青混合料高温性能的影响,本研究分别选取了规格为20~40目、40~60目、60~80目的胶粉,来源为产地B和产地C。采用20%的胶粉掺量、70#A基质沥青制备了六种橡胶沥青试件。加工工艺为在180 ℃条件下搅拌发育60 min[5]。由于橡胶沥青软化点对沥青混合料的高温性能有直接影响,因此测试制得橡胶沥青的软化点,并采用制备的橡胶沥青拌合沥青混合料,进行70 ℃车辙试验。结果如表3和图2所示。

对比产地B、产地C两地胶粉制备橡胶沥青软化点及混合料动稳定度试验结果,可以看出产地B胶粉制得的沥青混合料每种目数对应的动稳定度约为产地C的两倍,软化点也要高出8 ℃~9 ℃。对于相同产地的胶粉而言,制备的橡胶沥青软化点随胶粉目数增加而先增大后减小,动稳定度也表现出相似的规律。由上一节胶粉性质分析可知,由于产地C的胶粉中灰分、金属、纤维等杂质含量较多,而有效成分含量低,其制备的橡胶沥青性能差,进而导致混合料的动稳定度较差;而产地B的胶粉杂质含量低,有效成分高,制备的橡胶沥青性能较好,其混合料的动稳定度也较好。

3橡胶粉的掺量对橡胶沥青混合料高温性能的影响

橡胶粉作为橡胶沥青中的改性材料,其掺量的变化会影响到橡胶沥青的性能,尤其是高温性能,表现在橡胶沥青混合料方面即为抗车辙性能[6]。通过前述试验可知,产地B生产的橡胶粉质量稳定,性能较好,因此本节采用产地B的40目橡胶粉进行试验。采用高温搅拌加工工艺,分别制备18%、20%、22%三种不同橡胶粉掺量的橡胶沥青,测试橡胶沥青的软化点指标,并采用RAC-13级配制取混合料,进行70 ℃高温车辙试验。试验结果如表4所示,并将不同胶粉掺量的动稳定度测试结果绘入图3中。

测试结果表明,在本次高温搅拌工艺下制备的橡胶沥青,橡胶粉的掺量对橡胶沥青的性能产生较大影响,进而改变了橡胶沥青混合料的高温稳定性。对比三种胶粉掺量的测试结果,当胶粉掺量从18%增加到20%时,软化点提高了4 ℃,混合料动稳定度提高了16%;而当胶粉掺量从20%增加到22%时,软化点仅提高了2 ℃,混合料的动稳定度提高了3%。而25 ℃针入度和5 ℃延度随着胶粉掺量的增加而衰减。这说明通过高温搅拌制备的橡胶沥青随着胶粉掺量的增加,混合物的融合度和均匀性可能会影响橡胶沥青的强度均匀性。因此,如果要提高橡胶粉的掺量,需要采用更高强度的工艺和制备方法,如添加反应助剂、高速剪切等工艺,使胶粉更好地与沥青发生融合反应,以提高橡胶沥青的技术性能。

4结语

为了研究橡胶粉性质对橡胶沥青混合料高温性能的影响,文章从橡胶粉来源、橡胶粉细度、橡胶粉掺量三个方面进行了试验研究。研究表明:不同产地的橡胶粉制备的橡胶沥青及其混合料性能差异较大;偏粗或偏细的橡胶粉均会降低橡胶沥青及其混合料性能,建议采用30~40目左右的橡胶粉为宜;橡胶粉掺量的提高可以增加橡胶沥青及其混合料的高温性能。但是当掺量较高时,应采用更高强度的工艺和制备方法促进橡胶粉与沥青的融合反应。因此,为了提高橡胶沥青及其混合料的性能,需要选择理化性质较好的稳定橡胶粉,同时合理控制橡胶粉的细度、掺量及适宜的生产制备工艺。

[1]郭朝阳.废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.

[2]王伟.橡胶沥青混合料高温性能研究[D].上海:同济大学,2008.

[3]梁建红,王永刚.橡胶沥青混合料高温性能的改善方法[J].筑路机械与施工机械化,2011(9):46-48.

[4]张晓亮,陈华鑫,张奔,等.不同来源橡胶粉对橡胶沥青性能影响[J].长安大学学报(自然科学版),2018,38(5):1-8.

[5]李煜.橡胶沥青生产工艺应用研究[D].济南:山东大学,2013.

[6]冯波.橡胶粉细度和掺量对橡胶沥青感温性能的影响研究[J].西部交通科技,2018(11):1-4,150.

作者:付立勇 张洪刚 熊保林

橡胶沥青生产工艺论文 篇3:

橡胶沥青结合料性能影响因素分析

【摘 要】为了研究橡胶沥青结合料的性能,对橡胶沥青结合料的搅拌方式、搅拌温度、胶粉掺量、搅拌时间和老化性能等影响因素进行分析。研究结果表明:选择恰当的生产工艺,确保各影响因素在最佳状态,可显著提高橡胶沥青结合料的各项性能。

way, stirring temperature, mixing amount of rubber powder, stirring time and ageing performance were analyzed. The results show that the performance of rubber asphalt mixture would be rearkably improved if proper process is chosen and each influenctial factor is in the best state.

【关键词】道路工程;橡胶沥青;影响因素;性能

【Key words】 road engineering; rubber asphalt; influential factor; performance

0 引言

橡胶沥青起源于20世纪60年代,是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细橡胶沥青级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,然后在充分拌和的高温条件下(180 ℃以上)与基质沥青充分溶胀反应后形成的改性沥青胶结材料。近50年的发展和应用证明,把橡胶沥青应用于道路工程中,可以在提高道路各种使用性能的同时大大降低建造成本与养护费用,同时还可降低噪音,提高行车舒适度。而且,橡胶沥青的生产利用废旧轮胎,符合国家提倡的“建立节约型社会”、“发展循环经济”等政策,在当前节能减排任务重的形势下尤其值得推广。

目前,橡胶沥青已经在很多地方得到应用,其试验方法也比较多,但是均存在区域的特殊性,这与橡胶和基质沥青的物理性质有很大关系[1-4]。为了研究橡胶沥青结合料的性能,本文简要介绍了橡胶沥青的生产工艺及保存方法,分析了橡胶沥青结合料的搅拌方式、搅拌温度、胶粉目数、胶粉掺量、搅拌时间和老化性能等影响因素对橡胶沥青结合料性能的影响,供道路项目施工参考。

1 原材料的技术要求

1.1 基质沥青

根据规范和地方推荐要求,基质沥青采用埃索A-90#沥青,其技术指标见表1(试验方法为规范中的试验方法编号)。

1.2 橡胶粉

试验采用陕西西安长大华础公司生产的斜交胎废胶粉,经测试,其物理技术指标见表2。

2 橡胶沥青的生产工艺

2.1 橡胶粉的存储

(1) 橡胶粉应存储在通风、干燥的仓库中,并采取有效的防淋、防潮以及消防措施。

(2) 橡胶粉现场存储时间一般不超过180 d。

2.2 橡胶沥青的加工

加工橡胶沥青前,加工设备中的计量装置应进行专门标定,并贴有计量标签。

橡胶沥青加热设备必须具有基质沥青快速升温装置、沥青与胶粉瞬时比例控制系统;生产过程实施生产工艺监控,以下主要信号必须接入控制室的电脑:橡胶粉的称重信号、稳定剂的称重信号、基质沥青计量信号、胶体磨或高速剪切机的工况信号、高速均匀化机的工况信号、搅拌罐的温度、液位信号、搅拌罐搅拌器转速信号、各发育罐的温度、液位信号、导热油的温度信号。

橡胶沥青宜采用搅拌法加工,间歇式生产。加工温度宜控制在180 ℃~190 ℃,搅拌时间一般为45~60 min。橡胶沥青应具备三个工作罐,一个用于基质沥青储存,一个用于半成品储存,一个用于合格成品储存。在生产过程中,驻地监理和自检人员需及时检测每锅橡胶沥青的技术指标,合格后才能进入橡胶沥青成品罐,储存罐顶、侧面需加设搅拌设备。

2.3 橡胶沥青的存储

橡胶沥青原则上应在24 h内使用完毕。当由于不可抗力而需临时存储时,应将橡胶沥青的温度降到145 ℃~155 ℃范围内存储,存储时间一般不超过3 d,在存储期间及再次使用前检测橡胶沥青的技术指标。

3 橡胶沥青结合料性能的影响因素分析

3.1 搅拌方式对橡胶沥青性能的影响

3.1.1 试验方案

将60目橡胶粉与沥青(质量比为18∶100)在180 ℃下剪切或搅拌50 min后发育制成橡胶沥青,检测各项性能指标。

3.1.2 试验结果分析

试验结果见图1、2(试验条件除搅拌方式不同外,其

他条件均相同)。

试验结果表明,采用高速搅拌或短时间内高速剪切加简单搅拌的生产方式可以有效地改善基质沥青的感温性能,提高其粘度,从而达到改性效果。

3.2 搅拌温度对橡胶沥青性能的影响

3.2.1 试验方案

将40目橡胶粉与沥青(质量比为18∶100)在不同温度下搅拌50 min发育制成橡胶沥青,检测各项性能指标。

3.2.2 试验结果分析

试验结果如图3~5所示。试验结果表明,橡胶沥青的感温性、弹性恢复以及粘度均随着搅拌温度的升高先增加后降低,因此存在一个最佳搅拌温度范围。考虑到室内试验和实际生产的误差,将橡胶沥青生产时的搅拌温度限定在185 ℃~195 ℃。

3.3 胶粉目数对橡胶沥青性能的影响

3.3.1 试验方案

将不同目数的橡胶粉与沥青(质量比为22∶100)在

190 ℃温度下搅拌50 min,发育制成橡胶沥青,检测各项性能指标。

3.3.2 试验结果分析

测试结果见图6~8(试验条件除胶粉目数不同外,其

他条件均相同)。

试验结果表明,基质沥青中加入橡胶粉后可以大幅改善其感温性能,并且在40目时达到峰值。随着胶粉粒径的减小,延度和粘度均呈现先增加后减小的趋势。因此,湿法适宜采用的胶粉目数为40~80目。但是从桥面铺装沥青的技术要求、工地施工的和易性以及工程造价等方面考虑,选择40目的胶粉性价比更高。

3.4 胶粉掺量和搅拌时间对橡胶沥青性能的影响

3.4.1 试验方案

将不同掺量的40目橡胶粉与沥青在190 ℃温度下分别搅拌0.5、1、1.5、2 h,发育制成橡胶沥青,检测各项性能指标。

3.4.2 试验结果分析

测试结果见图9~12(试验条件除胶粉掺量和搅拌时

间不同外,其他条件均相同)。

试验结果表明,基质沥青中加入橡胶粉后可以改善基质沥青的感温性和弹性恢复,并且随着胶粉掺量和搅拌时间的延长,这种对PI和弹性恢复的改善将愈加明显。随着掺量的增加,高温性能得到了很大改善,但是随着搅拌时间的延长,软化点均呈现下降的趋势。随着掺量的增加,粘度呈现增加的趋势;随着搅拌时间的延长,在大掺量,情况下粘度下降的幅度更大。

因此,在胶粉掺量较大的情况下,橡胶沥青要达到较佳的性能需要较长的搅拌时间,从而得到充分溶胀,但是考虑到橡胶沥青性能随时间增加的变化过程以及工地施工的经济性,过大的掺量又不符合实际;过小的掺量虽然能够在短时间内使胶粉得到充分溶胀,但是某些性能可能达不到规范要求。

3.5 老化对橡胶沥青性能的影响

橡胶沥青老化后,测试其针入度、延度、软化点、质量变化和针入度比等指标的变化,试验结果见表3。

由表3可知,橡胶沥青具有很好的抗老化性能,从而能大幅延长路面的使用寿命。

4 结语

(1) 采用高速搅拌方式或短时间内高速剪切加简单搅拌的生产方式可以有效地改善基质沥青的感温性能,提高其粘度,从而达到改性效果。橡胶沥青加工有一个最佳搅拌温度,通过试验,建议取185 ℃~195 ℃。

(2) 随着掺量的增加,橡胶沥青的高温性能得到了很大改善,但是随着搅拌时间的延长,软化点均呈现下降的趋势;随着掺量的增加,粘度呈现增加的趋势,并且随着搅拌时间的延长,在大掺量情况下粘度下降的幅度更大;橡胶沥青具有很好的抗老化性能,从而能大幅延长路面的使用寿命。

参考文献:

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

[2] 郝培文,张登良.沥青混合料低温抗裂性能评价指标的研究[J]. 公路,2000(5):63-66.

[3] 张争奇,梁晓莉,李 平.沥青老化性能评价方法[J].交通运输工程学报,2005,5(1):1-5.

[4] 田小革,郑健龙,张起森.老化对沥青结合料粘弹性的影响[J]. 交通运输工程学报,2004,4(1):3-6.

收稿日期:2011-08-02

[责任编辑:王玉玲]

作者:王超

上一篇:房地产公司总结范文下一篇:银行科个人汇报