橡胶粉的掺量与细度对沥青性能的影响研究

该文主要研究了不同掺量与细度下的橡胶粉对沥青技术性能的影响。试验研究表明,随着橡胶粉掺量的增加,针入度、软化点减小,5℃延度、车辙因子和黏度增大,弹性恢复先增后减,胶粉可明显改善沥青高温性能;橡胶粉细度从20目增加到60目,橡胶沥青的针入度、延度、黏度、弹性恢复都有所增大,软化点有所减小;橡胶粉的目数增至80目后,橡胶沥青的技术性能反而有下降趋势。综合技术经济分析,橡胶粉掺量宜为18%~22%,橡胶粉的细度宜用60~80目。     

抗裂型橡胶沥青物理力学性能试验研究

采用不同胶粉掺量、胶粉细度、拌和温度、拌和时间制备橡胶沥青，并测试橡胶沥青的针入度、软化点、延度、弹性恢复、粘度等指标，研究制备条件对橡胶沥青性能影响；同时，采用四组分法和红外光谱分析了橡胶沥青的微观结构。结果表明:橡胶沥青宜采用由货车轮胎磨细得到的20目胶粉，生产温度可为180℃~200℃，发育时间宜为60分钟，胶粉掺量应根据项目要求确定，但最低掺量不宜小于18%；根据对橡胶沥青微观结构分析结果，胶粉与基质沥青未发生复杂化学反应，橡胶沥青性能的提高主要源于胶粉与基质沥青混溶后的物理状态改变。     

橡胶沥青性能影响因素的试验研究

为了正确控制橡胶沥青工艺,采用不同胶粉种类、胶粉细度、拌和温度、基质沥青类型等制备橡胶沥青,进行针入度、软化点、弹性恢复以及SHRP等试验,分别测试橡胶沥青的高温性能、低温性能、抗老化性能等,研究各因素对橡胶沥青性能的影响,得出20目橡胶粉掺量以16%~18%较为合适的结果。     

橡胶粉改性沥青性能优化实验与作用机理分析

以橡胶粉的目数、掺量、沥青拌和时间和拌和温度作为4个评价因素,建立4因素3水平正交试验配比方案,采用各因素水平下的改性沥青的针入度、软化点、延伸度、弹性恢复以及布氏旋转黏度五个指标评价沥青性能,并分析了各因素在橡胶沥青中的作用机理。结果表明：40目橡胶粉在掺量为25%,拌和温度为195℃搅拌1 h得到的改性沥青的性能最好。通过橡胶粉物理膨胀与化学脱硫作用,在合理的橡胶粉目数、掺量、搅拌时间以及搅拌温度下,沥青的塑性和黏性得到提高,改善了沥青的温度敏感性和耐老化性能。     

橡胶沥青生产工艺影响因素室内试验研究

对影响橡胶沥青制备的工艺参数进行室内试验,研究不同胶粉目数、掺量以及沥青加热温度、生产工艺对橡胶沥青性能的影响。在室内制备橡胶沥青,进行橡胶沥青针入度、延度、软化点、弹性恢复和粘度测试,并根据橡胶沥青性能的变化趋势,推荐合适的橡胶沥青制备参数及工艺。     

不同基质沥青对橡胶沥青的性能影响

采用剪切-反应法,由天津天元亨工贸有限公司生产的40目橡胶粉为改性剂,内掺改性助剂对6种不同的基质沥青进行改性,制备成橡胶沥青,研究了不同基质沥青对橡胶沥青针入度、软化点以及旋转粘度的影响。综合性价比,考察了以KSH-71为原料,在180℃反应温度下,添加掺量20%的40目橡胶粉及改性助剂制备橡胶沥青,其各项指标均符合交通部橡胶沥青技术标准的要求,整体性能得到较好的改善,表现出良好高低温性能。     

不同因素对复合橡胶沥青高温性能影响研究

以软化点和黏度为表征沥青高温性能的指标,设计多种工艺制备复合橡胶沥青(CR/SBS),并最终根据高温性能表现选择了最佳复合橡胶沥青的制备工艺,在此基础上通过正交试验确定了复合橡胶沥青的CR、SBS掺量和胶粉目数,并探究了加热次数对复合橡胶沥青的性能影响。结果表明:胶粉与SBS同时加入沥青中并搅拌至均匀,在180℃温度下剪切30 min后再搅拌30 min,最后在烘箱中溶胀30 min,制备效果最佳;CR/SBS的最佳材料组成为17%胶粉、2%SBS和40目胶粉。     

橡胶沥青应力吸收层性能试验研究

采用埃索70#基质沥青,以布氏旋转粘度、25℃针入度以及软化点为评价指标,进行橡胶沥青最佳胶粉掺量设计,在此基础上,采用疲劳试验和剪切试验来评价橡胶沥青应力吸收层的性能。试验结果表明:1)以橡胶沥青胶结料的布氏粘度、25℃针入度及软化点指标为标准确定的最佳胶粉掺量为18%(外掺);2)从加工工艺合理性、老化程度等因素考虑,橡胶沥青生产搅拌时间75~105 min比较合理;3)相比Strata应力吸收层、热改性沥青以及改性乳化沥青封层,橡胶沥青应力吸收层具有较好的抗疲劳性能和层间抗剪切性能,但其温度敏感性较差。     

老化橡胶粉及其改性沥青的路用性能研究

为了研究掺加经热-氧-紫外老化橡胶粉制备的橡胶沥青路用性能,选择60目和100目两种粒径的老化橡胶粉,测试所制备橡胶沥青的针入度、软化点和延度,并利用动态剪切流变仪进行温度扫描试验,测试和对比分析两种粒径橡胶沥青车辙因子。结果表明:随着橡胶粉老化程度的加重,60目橡胶沥青的针入度逐渐增加,60目和100目橡胶沥青软化点逐渐升高,延度逐渐减小;两种粒径橡胶沥青的车辙因子均随温度的升高而下降,相同温度下,60目老化橡胶粉制备的橡胶沥青,其车辙因子大于100目橡胶沥青的车辙因子。     

基于正交设计法的橡胶沥青性能试验研究

为提高橡胶沥青的性能,依托河北廊沧高速公路建设工程,针对当地气候特征及材料性状,借助正交试验优选橡胶沥青的9种正交组合,并研究了胶粉掺量、胶粉目数、沥青型号对橡胶沥青3大指标的规律性影响。此外,采用老化试验和布氏黏度试验,评价了拌和时间以及拌和温度对橡胶沥青老化前后性能的影响程度。研究结果表明:橡胶沥青正交试验各因素的显著性顺序为:胶粉掺量基质沥青型号胶粉目数;拌和时间和拌和温度对橡胶沥青老化性能影响显著,因此在制备橡胶沥青的过程中需合理控制时间和温度;选取90#、60目、胶粉含量为20%的橡胶沥青,在190℃的环境下拌和60 min,能使橡胶沥青达到最佳性能;建议橡胶沥青的性能评价指标以5℃延度和180℃黏度为主,针入度和软化点为辅。     

橡胶粉掺量对Sasobit温拌橡胶沥青抗短期老化性能影响

为了分析基质沥青中橡胶粉掺量对Sasobit温拌橡胶沥青短期老化性能影响,进行了老化前后25℃针入度、软化点、180℃旋转黏度以及25℃弹性恢复试验,并计算其25℃残留针入度比、软化点增量、180℃旋转黏度比以及25℃弹性恢复比。研究结果表明:在基质沥青中掺入橡胶粉,有助于提高Sasobit温拌橡胶沥青的抗短期老化性能;短期老化使得橡胶粉进一步溶胀;当橡胶粉掺量多于20%时,Sasobit温拌橡胶沥青流动性变差,老化后黏度快速增大,黏度比增大较快,抗短期老化能力略有降低。     

橡胶沥青结合料对混合料高温抗车辙性能的影响

通过室内试验,研究了橡胶沥青结合料的软化点、粘度;基质沥青标号;橡胶粉的目数和橡胶沥青掺量对混合料高温性能的影响.结果表明:改变橡胶沥青生产工艺提高混合料动稳定度,归根结底是通过改变结合料的粘度和软化点来改善其高温抗车辙性能的.     

橡胶沥青热老化性能研究

以常规方法制备橡胶沥青,采用TFOT试验及PAV试验对橡胶沥青进行了短期和长期热老化模拟。利用针人度、软化点、延度、弹性恢复及黏度指标对橡胶沥青老化性能进行了评价,分析了胶粉掺量、老化时间和老化温度对橡胶沥青老化性能的影响。研究表明:胶粉掺量的增加能够改善短期老化后橡胶沥青的高低温性能,但应控制掺量不能超过28%;增加老化时间、提高老化温度,都会使橡胶沥青的老化程度更严重。当老化时间超过15 h或老化温度超过193℃后,黏度会超过施工要求范围;每延长5 h老化时间,橡胶沥青的老化程度是每提高10℃老化温度的2.5~3倍。橡胶沥青的软化点与橡胶沥青老化时间显著相关,可以用来作为建立老化动力学方程的参数;橡胶沥青受长期热老化影响比短期老化更严重,但比基质沥青具有更好的长期老化性能。     

活性橡胶粉改性高粘度改性沥青的开发

针对目前应力吸收层普遍采用的橡胶沥青粘结性能不强、贮藏稳定性差等不足,该文采用活性橡胶粉对高粘度改性沥青进行改性,研究活性橡胶粉掺入量、胶粉细度、拌和时间和拌和温度对改性沥青的针入度、软化点、延度以及60℃粘度等使用性能的影响规律。试验表明:当活性橡胶粉掺入量为15%、胶粉细度为40目、加工温度为190℃、剪切时间为60min情况下所制得的高粘度改性沥青具有最佳使用性能。     

双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青及其混合料性能研究

为解决传统橡胶沥青黏度大、施工温度高、易发生离析沉淀和橡胶粉掺量低的问题,采用微波活化和双螺杆挤出工艺对橡胶粉进行脱硫降解,同时为了进一步解决双螺杆挤出胶粉改性沥青高温性能损失大的问题,提出采用双螺杆挤出胶粉与反应型三元共聚物(RET)复配方案。采用针入度体系指标性能和Superpave沥青胶结料PG分级体系研究了10%、20%、30%橡胶粉复配0.5%、1.0%、1.5%RET改性沥青性能,进而通过三大路用性能试验和实体工程跟踪检测,验证了双螺杆挤出胶粉与RET复合改性沥青混合料路用性能。结果表明,用于TECRM/RET复合改性沥青适宜的双螺杆挤出胶粉掺量为20%~30%、RET掺量为1.0%~1.5%。在此复配方案下,TECRM/RET复合改性沥青的135℃黏度小于3.5 Pa·s、软化点大于65℃、25℃针入度40~60(0.1 mm)、25℃弹性恢复率大于80%、离析软化点差小于3.0℃,高低温PG分级达到了82、-24℃;双螺杆挤出胶粉改性沥青避免了普通橡胶沥青粘度大、易离析等弊端,是一种高低温性能和施工和易性能兼顾的改性沥青产品。相比SBS改性沥青混合料,TECRM/RET复合改性沥青混合料有突出的高低温性能和水稳定性优势。实体工程应用取得了优良的使用效果,研究成果为双螺杆挤出胶粉改性沥青推广应用提供可靠的技术保障。     

橡胶沥青及混合料配合比设计研究

对不同胶粉掺量下的橡胶沥青,进行针入度、软化点、延度、粘度、弹性恢复、粘韧性和韧性试验,结果表明胶粉掺量为23%(外掺)时,橡胶沥青的各项性能均较好。通过配合比设计,确定了矿料级配和最佳油石比,并对橡胶沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明,抗车辙剂可明显改善橡胶沥青混合料的高温性能,同时也会使其低温性能降低。     

脱硫橡胶沥青改性剂制备及改性沥青性能研究

采用双螺杆挤出法对胶粉进行脱硫降解,通过正交试验得到脱硫橡胶改性沥青改性剂制备工艺关键参数;通过三大指标及高温剪切流变试验,分析脱硫橡胶改性沥青高低温性能;并掺加SBS探究其对脱硫橡胶改性沥青性能的影响。结果表明:改性剂制备工艺参数为裂解催化剂2.6 %、酸化油30.0 %、挤出温度290 ℃;脱硫橡胶沥青改性剂掺量对改性沥青高低温性能影响显著,最优掺量为20.0 %时,改性沥青软化点及5 ℃延度均显著增大,同时黏度较低,工作性能良好;脱硫橡胶可提高改性沥青的复数模量和车辙因子,降低相位角,改善沥青的高温抗变形能力;SBS的掺入提高了脱硫橡胶改性沥青的软化点和延度,改善了改性沥青的短期抗老化性能和弹性恢复性能。     

基于逼近理想点排序法的废旧胶粉改性沥青生产工艺参数优选

采用3个废旧胶粉掺量(10%,15%和20%)、4个反应时间(15,60,120 min和240 min)、3个搅拌速率(1 000,2 000,3 000 r/min)和3个反应温度(160,190℃和220℃)等不同工艺参数制备橡胶沥青。同时,检测所制备橡胶沥青的黏度、失效温度、车辙因子并计算复数模量指数。在此基础上,探讨了反应温度、胶粉掺量和搅拌速率对橡胶沥青关键指标-黏度的影响规律和机理。利用逼近理想点排序法(TOPSIS)对橡胶沥青的路用性能进行综合评价,以评价结果优选橡胶沥青制备方案。结果表明:TOPSIS法运用于橡胶沥青路用性能多指标评价时能够获得较好的结果;橡胶沥青生产工艺参数中的反应时间与生产温度存在交互影响;推荐的最优制备工艺参数为:反应温度190℃、胶粉掺量20%、搅拌速率2 000 r/min、反应时间60 min。     

不同橡胶粉对改性沥青路用性能的影响

为了对废旧胶粉改性沥青的性能进行检测分析,选取了6种不同橡胶粉对镇海70#沥青进行改性,通过测试橡胶改性沥青的针入度、软化点、弹性恢复、180℃布氏黏度和老化指数研究了橡胶粉的种类与掺量对改性沥青路用性能的影响。研究结果表明:橡胶粉种类和掺量对改性沥青路用性能的改善效果具有显著的差异,橡胶粉中的天然胶含量对其改性效果具有显著影响。研究发现天然橡胶含量高达75%的胎顶胶粉在掺量为20%时改性效果最好。     

基于Han曲线的橡胶沥青结合料相态结构研究

根据橡胶沥青结合料的动态剪切流变试验变异性大的缺点,采用不同平行板间隙和不同目数的胶粉,研究不同温度和频率扫描下,橡胶沥青的复数剪切模量、相位角和相分离温度。结果表明:采用10%最大复数剪切模量作为橡胶沥青结合料动态剪切流变试验的应变控制条件能保证其结果符合线黏弹性假设,采用2 mm平行板间隙能获得试验结果的可重复性;随着橡胶粉粒径的减小,高温条件下橡胶沥青结合料Han曲线斜率逐渐增大,100目细度橡胶粉改性沥青出现相分离温度为70℃,而40,60目及80目胶粉制备的改性沥青相分离温度为60℃;不同温度-频率谱条件下的存储模量曲线出现平台区的温度与Han曲线所反映的相分离温度一致。