胶粉应用于沥青改性技术的发展综述

橡胶沥青作为一种环保型路面材料，在过去几十年里已经得到了广泛的应用。为进一步推动、推广橡胶沥青及橡胶沥青混合料的应用，掌握其发展现状并梳理发展需求，系统汇总了胶粉应用于沥青改性技术中的指标要求、制备工艺、性能评价与工程难题。首先，回顾了国内外胶粉应用于沥青改性技术的发展历程，并对国内外相关技术规范中胶粉的相关物理技术指标要求进行了总结分析。其次，以1.0 mm为粒径界限，对比分析了胶粉在沥青和沥青混合料中的干法工艺和湿法工艺，揭示了胶粉在沥青中的改性机理，包括沥青胶体结构变化、胶粉颗粒体积溶胀、胶粉颗粒脱硫和降解。进而，围绕胶粉粒径、胶粉掺量等胶粉材料组成特点，总结归纳了其对沥青及沥青混合料路用性能的影响。最后，阐述了主要由胶粉和橡胶沥青自身物理性质所导致的工程应用中的常见难点问题及对应解决措施，包括高质量胶粉供应渠道与加工处理问题、橡胶沥青高温贮存稳定性差问题、橡胶沥青及其混合料高温拌合与施工及其能耗和排放问题等。     

橡胶沥青混合料在保沧高速公路试验段中的应用

介绍了橡胶沥青混合料的设计、生产和施工。通过试拌,确定了胶粉的最佳胶粉掺量;采用美国亚利桑那州推荐的橡胶沥青混合料间断级配,按照马歇尔方法进行配合比设计;并对生产施工过程中的关键环节加以控制;试验路监测结果表明,橡胶沥青应力吸收层对延缓反射裂缝效果明显。     

干拌橡胶沥青混合料抗剪能力试验分析

为分析干拌橡胶沥青混合料高温性能提高机理,针对SAC10沥青混合料,分别进行了40目(0.425 mm)、80目(0.180 mm)、120目(0.125 mm)等3种不同目数胶粉,掺加剂量为10%、20%、30%的干拌橡胶沥青混合料车辙试验,分析了胶粉的目数和掺量对橡胶沥青混合料高温性能的影响,并通过动态蠕变试验、静态三轴试验和贯人试验对干拌橡胶沥青混合料的抗剪切性能进行了试验研究.结果表明,胶粉掺量增加,橡胶沥青混合料阻尼比减小、黏结力c减小、内摩擦角φ增大;随胶粉目数的增大,橡胶沥青混合料黏结力c增大、内摩擦角φ增大.增加胶粉掺量或减小胶粉细度都将有利于干拌橡胶沥青混合料高温性能的提高,而阻尼比减小和内摩擦角增大是混合料弹性增强、高温性能提高的主要原因.     

胶粉目数对橡胶沥青混合料的粒子干涉效应试验研究

以橡胶沥青混合料的"沥青-胶粉-集料"三相组成为研究对象,采用正交试验设计了若干20目、40目与80目橡胶沥青混合料配合比,通过测定沥青混合料的体积参数来研究胶粉目数对橡胶沥青混合料的粒子干涉效应。试验结果表明,20目和40目低目数胶粉颗粒与集料的粒子干涉效应明显,与矿粉的粒子干涉效应不明显,80目高目数胶粉颗粒与集料的干涉效应不明显。提出在进行橡胶沥青混合料配合比设计时,要以"胶粉目数"为核心进行设计,严格控制干涉区间关键筛孔(0. 6 mm～2. 36 mm、2. 36 mm～4. 75 mm)集料比例,避免发生粒子干涉效应,从而保证橡胶沥青混合料的路用性能。     

胶粉粒径与级配类型对橡胶沥青及其混合料性能影响研究

胶粉粒径以及级配类型与橡胶沥青及其混合料的性能之间有着密切的联系,该文测定了经40目、60目以及80目粒径胶粉改性后橡胶沥青的"三大指标",并选用常见的SMA-13(粗、中、细)级配进行橡胶改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能的研究。研究表明:相对于基质沥青,橡胶沥青的"三大指标"均有明显提高;较粗级配使用胶粉粒径较大的混合料具有更好的高温性能;胶粉粒径越小,级配越细,混合料的低温性能越好;胶粉粒径越粗,级配越细,混合料的水稳定性越好。     

橡胶沥青混合料合理级配研究

文章通过对国内外橡胶沥青混合料应用的级配结构形式进行总结分析,结合不同级配橡胶沥青混合料的性能试验研究,提出适合国内胶粉生产市场的橡胶沥青混合料合理级配结构。     

低温地区橡胶热再生沥青混合料的参数优化及其工作性

为了优化低温地区橡胶热再生沥青混合料的制备参数,以河北张承高速某试验段为依托工程,以抗弯拉强度为评价指标,通过室内小梁弯曲试验,结合数理统计方法分析不同胶粉掺量、胶粉细度以及RAP料掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响权重及影响规律,并探讨混合料在研究区域的工作性能。研究结果表明,相同条件下AC13级配橡胶热再生沥青混合料的弯拉强度要优于AC16级配的混合料;对于AC13级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为20目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料弯拉强度相对最好。对于AC16级配,当胶粉掺量为5%,胶粉细度为40目,RAP料掺量为35%时,相应的混合料抗弯拉性能相对最好;随着胶粉掺量的增加,两种级配(AC13和AC16)所制备的橡胶热再生沥青混合料的抗弯拉强度均呈减小趋势,胶粉掺量对橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响最大,RAP掺量次之,胶粉细度量的影响最小。胶粉掺量对AC13级配的橡胶热再生沥青混合料弯拉强度的影响效应要高于对AC16级配混合料的影响效应;当橡胶热再生沥青混合料的拌和温度在150~190℃之间变化时,其和易性随着拌和温度的增大而不断改善,当拌和温度相同时,AC13级配混合料的施工和易性要优于AC16级配的混合料;橡胶热再生沥青混合料在研究区域具有较好的适用性。     

废胶粉对热拌沥青混合料疲劳性能的影响

以废旧轮胎磨成的胶粉颗粒作为改性剂生产橡胶沥青是废物利用的有效措施。该文研究内容包括:沥青混合料疲劳开裂性能的改善措施;橡胶沥青混合料、普通沥青混合料及SBS改性沥青混合料的性能对比。通过借助UGR-FACT与拍照设备,观察裂缝在每一时刻的传播,研究了4种由相同矿物级配、不同沥青构成的沥青混合料的疲劳性能。结果表明:传统沥青路面一旦出现裂缝,路面损害将迅速发展。而掺入废胶粉延缓了路面表面开裂,因此,橡胶沥青混合料的疲劳开裂寿命远超传统沥青混合料。此外,采用干法工艺在混合料中添加胶粉,比其他添加方式产生的裂缝更窄、更少。     

废旧轮胎胶粉添加方式对橡胶沥青混合料路用性能的影响

通过试验,对比分析了干法、湿法和干湿复合法3种废旧轮胎胶粉添加方式与不同胶粉掺量对沥青混合料路用性能的影响。结果表明,采用这3种胶粉添加方式制作的橡胶沥青混合料的路用性能,干湿复合法优于湿法,湿法优于干法,且干湿复合法与湿法所制橡胶沥青混合料的路用性能在20%胶粉掺量时优于其他胶粉掺量时;20%胶粉掺量时橡胶沥青混合料的高温稳定性湿法优于干湿复合法,低温性能干湿复合法优于湿法,水稳定性干湿复合法优于湿法。     

胶粉细度对橡胶沥青混合料性能的影响

通过对粗胶粉和细胶粉两种橡胶沥青技术性能对比试验,得知两种橡胶沥青的技术性能基本相当、延度较掺拌前的基质沥青均变小的分析结果,对于细粒式橡胶沥青混合料而言,细胶粉橡胶沥青的高温稳定性和水稳定性均优于粗胶粉橡胶沥青。     

橡胶沥青SMA应用技术研究

主要研究了橡胶粉掺量对沥青的改善效果,对比不同掺量下橡胶沥青的高温指标,确定了满足橡胶沥青技术要求的胶粉掺量。设计了3条典型间断级配,对不同掺量下橡胶沥青SMA体积指标进行研究,并对橡胶沥青SMA混合料的高温性能和经济性能进行比较,确定了满足橡胶沥青SMA混合料性能指标的适宜胶粉掺量。研究成果可为实体工程中选择合理的橡胶沥青SMA提供借鉴。     

木质素纤维与橡胶沥青复合改性高RAP掺量温拌再生混合料路用性能与耐久性研究

为了解决传统温再生混合料RAP掺量低、低温和水稳定性不满足工程要求的行业性难题,对不同类型纤维橡胶温拌再生混合料进行了常规路用性能试验、四点弯曲疲劳和加速加载试验(MMLS1/3),分析了胶粉掺量和木质素纤维对高RAP掺量Sasobit纤维橡胶温拌再生混合料路用性能和疲劳性能的改善效果,结果表明,掺加Sasobit温拌可使橡胶温拌再生混合料拌和温度可降低30℃~35℃,节能减排效果显著;通过掺加木质素纤维和橡胶沥青是改善高RAP掺量温再生沥青混合料高低温性能和抗疲劳耐久性能的有效技术途径;相对于SBS改性温再生混合料,纤维橡胶沥青温拌再生混合料具有较好的水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能;纤维橡胶沥青温再生混合料疲劳寿命、自愈合性能均随着橡胶沥青中胶粉掺量增大呈先增大后减小的变化趋势,在14%胶粉掺量时疲劳寿命和自愈合性能出现峰值,纤维橡胶温再生混合料抗剪切疲劳次数为基质沥青和SBS温再生混合料的1.23~1.85倍、1.15~1.47倍。推荐用于纤维橡胶沥青温再生混合料适宜的木质素纤维掺量为0.35%,适宜的橡胶沥青胶粉掺量14%~16%。     

脱硫胶粉橡胶沥青混合料路用性能评价

本文通过开展3种脱硫胶粉沥青混合料路用性能试验研究,研究了采用具有不同脱硫程度的胶粉生产橡胶沥青及沥青混合料过程中,降低温度对体积指标及主要路用性能指标的影响。结果表明:当脱硫程度在较为合理的范围内时,其高温稳定性较普通胶粉沥青混合料略有下降,但仍远高于规范要求;其水稳定性较普通胶粉沥青混合料有所提高。     

橡胶沥青在新疆地区工程中的应用研究

通过各种试验,分析了橡胶沥青混合料路用性能的影响因素,研究了橡胶粉量对橡胶沥青以及橡胶沥青混合料的影响,提出了适合新疆地区特殊环境的橡胶沥青中胶粉掺量,以及矿料的级配范围。试验路段的成功铺筑使用,证实橡胶沥青混合料的路用性能满足新疆地区的使用要求。     

废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉改性沥青能够有效改善沥青路面的路用性能,并且能够解决废旧轮胎所带来的环境问题.文中对基质沥青和一定胶粉掺量的橡胶改性沥青的高温性能和低温性能进行试验分析,并且选取Sup20和AR-AC20两种混合料类型对基质沥青混合料和橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能以及水稳定性进行对比分析.研究结果表明橡胶沥青胶结料的高、低温性能均优于基质沥青;橡胶沥青混合料的高、低温性能相比于基质沥青混合料均有一定程度的提高;橡胶沥青的水稳定性能与基质沥青相比没有明显提高.     

橡胶沥青微观机理研究及其公路工程应用

通过对橡胶沥青进行电镜分析,认为橡胶沥青形成机理可以解释为胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应.胶粉颗粒发生物理溶胀反应,同时胶粉颗粒表面与基质沥青形成凝胶体,彼此相连形成似网状结构.对不同规格胶粉、不同胶粉掺量、不同反应时间和不同反应温度所生成的橡胶沥青进行对比试验,并对橡胶沥青混合料的性能以及...     

对橡胶沥青混合料AR-AC-13马歇尔试件线膨胀性能的探讨

沥青混合料密实程度的大小直接影响到路面结构的抗拉或抗压强度,橡胶沥青混合料中由于高弹性废胎胶粉的存在,使得其压实后的特性与普通沥青混合料有很大的区别。该文选用橡胶沥青混合料AR-AC-13进行橡胶沥青中不同胶粉掺量、不同油石比、不同细料控制率、不同击实功(次数)的马歇尔击实试验,测试其击实后与冷却后试件高度计算线膨胀率,分析马歇尔试件线膨胀率与以上各因素之间的关系,并分析橡胶沥青混合料线膨胀性能与体积指标之间的相关性,在此基础上建立AR-AC-13混合料马歇尔试件的线膨胀率与以上各因素的预估模型。     

掺RAP的Terminal Blending橡胶沥青混合料性能研究

为提升橡胶沥青混合料性能,采用Terminal Blending的方式制备橡胶沥青,研究不同胶粉生产工艺、剪切速率以及改性剂对橡胶沥青混合料性能的影响.此外,采用RAP替代部分集料,制备掺RAP的橡胶沥青混合料,并针对混合料的高、低温、水稳性能等进行综合测试,并与传统聚合物改性沥青混合料进行对比分析.试验结果表明:橡胶沥青具有良好的性能.最后,采用TOPSIS方法,基于多指标评价方法对改性沥青混合料进行综合评价,结果表明:橡胶沥青中加入悬浮剂,改善了沥青的存储稳定性,其性能明显变好.     

沥青-橡胶拌制SMA混合料的性能研究

通过配制的沥青-橡胶来检验胶粉对沥青的改性性能,试验证明其具有良好的改性性能,尤其是沥青与集料粘附性的改善更为显著.通过沥青-橡胶拌制的沥青玛蹄脂碎石(SMA)分析废旧胶粉对混合料性能的影响,结果表明混合料具有良好的高温性能与水稳性,胶粉在一定程度上可以替代纤维稳定沥青,从而降低建设成本.     

界面活化剂对干法胶粉SMA混合料性能的影响

针对干法胶粉沥青混合料黏度大、施工和易性差,对胶粉SMA混合料中分别掺加进口界面活化剂、国产界面活化剂A、国产界面活化剂B三种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性进行分析,并将其与普通沥青SMA混合料、未掺加活化剂的胶粉SMA混合料的路用性能作对比。试验结果表明,界面活化剂大大改善了胶粉SMA混合料的施工工艺,提升了路用性能。