胶粉改性沥青混合料性能探究.doc

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1、胶粉改性沥青混合料性能探究【摘要】胶粉改性沥青路面具有比普通沥青路面较长的使用寿命，使用寿命长意味着养护费用减少，养护维修引起的道路中断减少，用户延误减少，施工引起的道路周边环境破坏减少。【关键词】胶粉改性沥青；胶粉改性沥青混合料；1研究目的和意义当前我国高等级公路骨架网络迅速发展，其中绝大部分是沥青路面，这是由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能，而且建设速度快，维修方便。与此同时，我国公路运输的超载现象也已经发展到非常严重的程度，货运车辆的轮载普遍超标。加上近十来年的气候变暖趋势，高速行车驱动的巨

2、大的动水压力，路面行车作用呈现高温、高荷载和高动水压力的三高趋势。对路面材料尤其是直接承受荷载的沥青混凝土面层材料提出越来越髙的要求。路面早期损坏（初期损坏）较大面积地岀现在不少近年建成通车的高等级公路上，而主要型式几乎都是面层水稳定类和高温稳定类病害。如何提高沥青混凝土材料的对高温和水的稳定性，是当前路面材料研究的热点。改性沥青和纤维类材料的添加在一些特殊工程中取得了比较明显的效果，但是，其高昂的成本严重限制了推广使用。胶粉改性沥青的突出优点是可以“变废为宝”，在处理废旧轮胎、保护环境的同时提高改善沥青及沥青

3、混合料的路用性能，增强沥青路面的使用性能和耐久性，长期以来是国内外研究的热点问题。近年来，胶粉改性沥青技术有了新的发展，主要是通过高速剪切工艺和化学助剂来提高改性效果，增强胶粉改性沥青的路用性能，从以前的处理废物为主逐渐转变到以增强改性性能为主。目前，废胶粉的价格远低于SBS,利用废胶粉替代价格昂贵的SBS作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法，不仅可以降低修路的成本，还可以充分利用资源，变废为宝，消除“黑色污染”。因此，我国修建高速或高等级公路及维修公路采用胶粉改性沥青，具有良好的发展前景，对胶粉改性沥

4、青及沥青混合料路用性能进行研究具有突出的现实意义和深远的社会意义。对我国构建“资源节约型”、“环境友好型”交通发展模式也具有重要意义。2国内外研究与应用现状用废胶粉改性沥青基本上能达到用胶粉改性沥青的效果。不仅能提高沥青的高温稳定性和低温柔性，还可以增加沥青与矿料的粘附性、提高沥青混合料路面防滑性和耐磨性。1992年，美国成功地开发了含16%废胶粉的改性沥青。改性后，其粘性增加，温度敏感性降低，弹性恢复和抗老化性能提高。由于硫化胶粉已掺有各种稳定剂（包括抗氧剂、硫化剂、炭黑和氧化锌等)，更有利于提高沥青与矿料的

5、吸附性和耐侵蚀性。目前，美国铺设的废胶粉改性沥青路面已达到1.1万公里。这种路面的热稳定性能和防冻性能都比较好，并可减少维修费用。日本自1952年在东京都祝天桥附近首先用NR胶粉改性沥青铺筑试验路以来，改性道路沥青的研究及应用迅速发展。日本东洋橡胶公司和鹿岛道路公司共同研究发现，将3%〜5%的废旧轮胎粉加入沥青后，具有以下优越性能：(1)即使在很低的温度下，路面仍具有一定的弹性，因此，车辆行驶时车轮即可破坏掉路面上结的冰层，从而抑制路面结冰；(2)增大轮胎与路面之间的滑动阻力；(3)降低车辆的行驶噪声；(4)提

6、高路面的耐磨性能。俄罗斯伏尔加格勒公路交通部门将废轮胎胶粒用于铺设路面可有效地预防冬季因路面结冰而发生交通事故，具体做法是在用沥青摊铺路面后，在其快干时撒一层废轮胎胶粒，冬季路面的冰块容易被压碎，车辆行驶就不会因为打滑而发生冲撞事故。国外20多年的胶粉沥青使用经验表明，对于重交通沥青路面胶粉改性沥青比普通沥青具有抗变形、低温抗裂性、高温稳定性、抗车辙和耐疲劳性的明显优势。与国外相比，我国对废橡胶改性沥青用于公路的研究起步稍晚，始于20世纪80年代。80年代初，由于国产多蜡沥青的性能不良，沥青改性剂匮乏，同济大学

7、率先与几个省市合作开展了废橡胶粉改性沥青的研究。2001〜2003年，由交通部设立，交通部公路科学研究所与同济大学、山东省交通科学研究所等单位合作承担了交通部西部交通建设科研项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”，该项目对橡胶粉在沥青混合料中的作用机理以及橡胶沥青、橡胶沥青混合料的力学特性和路用性能进行了试验研究，结合我国实际，初步提出了路用橡胶粉及橡胶粉改性沥青的技术标准、橡胶粉沥青混合料设计方法及技术标准建议稿。结合室内试验研究结果，在华南地区、西南地区、轻冰冻地区等三个气候片区修筑总长近30公里的试验路和实

8、体工程。试验路施工有干法和湿法两种工艺，到目前为止应用效果良好。天津市于2003年至2006年已铺设85公里胶粉改性沥青试验路段，应用在高速公路、快速路和城市主干道等。鉴于对用废轮胎胶粉改性沥青修筑的公路试验路段检测，认为其对于减少光线的反射和路面裂缝及提高路面的热稳定性能等均有良好的效果。橡胶粉改性沥青在公路上的主要用途，一是用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面的上面层，以全面提高路面的