基于微观与流变研究胶粉改性沥青性能评价

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1、基于微观与流变研究胶粉改性沥青性能评价　　摘要：在基质沥青中加入一定配比的由旧轮胎加工而成的橡胶粉，得到胶粉改性沥青。采用扫描电镜(SEM)及动态力学的方法(DSR)研究了胶粉改性沥青的微观结构和流变性能。结果表明，胶粉在基质沥青中分散均匀，能很好地吸附沥青，形成稳定的非均相结构；胶粉改性沥青胶浆的复数模量随着试验频率的增加而逐渐增加，随着温度的升高逐渐减小，沥青逐步转变为粘流态；其储存模量与损失模量随温度的的升高均逐渐减小，随着荷载作用频率的增加逐渐增大。了解胶粉改性沥青的微观结构及流变性能，可以为实现胶粉改性沥青的合理应用提供理论支持和技术保障。关键词

2、：胶粉；流变特性试验；微观形态分析；扫描电镜；动态力学方法；Abstract:Thecrumbrubberpowdermodifiedasphaltwasgotbyjoiningacertainproportionofscraptirerubberpowderinthematrixasphalt.Rubberpowderwasprocessedfromtires.Themicrostructureandrheologicalpropertiesofrubberpowdermodifiedasphaltwasstudiedbyusingscanningele

3、ctronmicroscopy(SEM)anddynamic12mechanicalmethod(DSR).Resultsshowedthattherubberpowderdisperseduniformlyinthematrixasphaltandadsorbedwellwithasphalt,formingastableheterogeneousstructure.Complexmodulusofrubberpowdermodifiedasphaltmortarrosegraduallywiththeincreaseoftestfrequencyand

4、decreasedwithtemperaturerising.Theasphaltsteppedintothestageofviscousflowstepbystep.Thestoragemodulusandlossmodulusgraduallydecreasedwithtemperaturerisingandincreasedwiththeincreaseofloadingfrequency.Knowingthemicrostructureandrheologicalpropertiesofcrumbrubbermodifiedasphaltcould

5、providetheoreticalsupportandtechnicalsupportforreasonableapplicationofcrumbrubbermodifiedasphalt.Keywords:rubberpowder;rheologicalbehaviortest;micromorphologyanalysis;scanningelectronmicroscopy;dynamicmechanicalmethod;中图分类号：U214.7+51前言伴随着我国经济的快速发展,12公路建设的规模不断扩大，道路质量标准进一步提高，沥青需求量特别

6、是高性能沥青的需求量持续增长。而在我国汽车工业和道路建设的迅速发展的同时，所产生的大量旧轮胎对人类的生存环境形成了污染。将旧轮胎加工成橡胶粉用于公路建设是解决以上问题的有效途径之一。我国是从上世纪八十年代开始对旧轮胎橡胶粉改性沥青进行研究的。胶粉改性沥青是以沥青作为橡胶粉的分散剂，将高剂量的硫化橡胶粉与沥青在高温条件下混溶而制成的一种改性沥青。橡胶粉的掺入改善了沥青的高低温性能、弹性性能及抗老化性能，提高了沥青的路用性能指标。以往研究表明[1][2]表明，胶粉(crumbrubber,CR)作为一种有利于经济、环保的改性剂可以提高沥青的高、低温性能。另一方

7、面，橡胶粉大量用于公路工程中，可以有效解决大规模旧轮胎带来的固体废弃物污染问题，且胶粉改性沥青相对其他改性沥青成本低廉，可降低筑路成本，具有显著的环保效益和社会经济效益[3]。充分了解胶粉改性沥青的微观结构和流变性能，可以为更加合理地应用胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。2实验过程2.1改性沥青的制备基质沥青采用沙中70＃沥青，改性剂为80目废轮胎橡胶粉。采用12FM300型实验室高剪切分散乳化机制备改性沥青。制备方法采用研磨共混方法，即利用高剪切分散乳化机使改性剂溶解分散于沥青中。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在

8、定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层磨擦、