干法橡胶颗粒改性沥青混合料应用研究

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1、干法橡胶颗粒改性沥青混合料应用研宄辽宁省交通厅公路管理局沈阳110005摘要：橡胶是一种弹性模量很低，粘弹性很高的高分子材料，将废旧橡胶用于道路行业中已成为一种很普遍的应用形式。干法橡胶颗粒混合料面层在满足基木路用性能的前提下，具有良好的抗滑性能和抗车辙性能。同时，混合料的低温抗裂性和耐久性也不同程度得到提高。关键词：干法橡胶颗粒；抗滑；抗车辙；抗裂性；耐久性1.引言随着汽车工业的高速发展，全世界每年大约产牛.15亿条废旧轮胎，其中美国每年产生约3亿条废旧轮胎，欧盟每年产生约2.6亿条废弃轮胎。我国每年产生废旧

2、橡胶约64多万吨，其中50%以上为废旧轮胎。废旧橡胶兵有较好的耐化学、生物和物理特性，因此废旧橡胶的处理是非常困难的。橡胶是一种弹性模量很低，粘弹性很高的高分子材料。当前有效利用废旧橡胶的方法之一是将其用于道路工程和各种建筑材料中，应用之后再隔热、降噪、防滑、除冰雪等方面都表现出了良好的效果。将废旧橡胶用于道路行业中已成为一种很普遍的应用形式。2.橡胶颗粒沥青混合料的基木特征目前，主要有两大类废旧橡胶沥青混合料工艺得到了应用并且还在研宄开发中，分别为“干法”和“湿法”。其中干法是将不同粒径的橡胶颗粒事先加入到混

3、合料中，使其作为混合料的一部分细集料骨料并且先于石料发生反应，再充分反应之后再喷入沥青，制成橡胶沥青混合料。而湿法改性沥青混合料则是在骨料拌合之前，将橡胶颗粒和高温的沥青进行长时间的高温强制搅拌［1］。由于橡胶颗粒只有高弹特性，因此橡胶颗粒沥青混合料面层在满足基木路用性能的前提下，兵有良好的抗滑性能和抗车辙性能。同时，混合料的低温抗裂性和耐久性也不同程度得到提高。2.1我国干法橡胶颗粒改性沥青混合料研究进程在我国干法橡胶颗粒改性沥青混合料的研宄方面，可分为如下两个阶段:(1)2003年一2006年：这一阶段的主

4、要特征是，研究方法和混合料配合比主要引进国外的相关研究成果，其中橡胶颗粒粒径范围处于4.75mm-9.5mm，铺筑的试验路旱期脱粒、剥落严重，没奋形成符合我国公路建设标准和水平的研究成果。分析其原因主要有如下3点：1)我国相关橡胶生产企业工艺水平偏低，橡胶颗粒技术指标变异性大。设计中对橡胶颗粒硬度等指标未提出明确标准。2＞混合料设计理念出现偏差，橡胶颗粒粒径过人。3)由于经济性和生产工艺的限制，我国无法实现国外对橡胶颗粒的预处理和增加添加剂改善橡胶颗粒与沥青的粘结性等设计、施工手段，因此耐久性较差。(2)200

5、9年一现在：在总结第一阶段经验教训的基础上，基于干法橡胶颗粒沥青混合料优良的路用性能、良好的经济性和改善环保方面的意义，我国科研人员开始了新一阶段的更深入的研究。特点表现在：1)转变设计理念，将橡胶颗粒的粒径减小，并针对不同粒径，提出不同的级配类型。2＞提出二次成型等施工工艺，逐步形成规范的拌合、运输、摊铺、碾压工艺，大大提高了混合料的均匀性、压实性能和耐久性。3)结合我国特点，逐步研究和开发价格低廉的添加剂，如消石灰、铝酸酯等，在提高各项性能指标的基础上，保持良好的经济性。4＞提供了成功的试验路成果，经过3-

6、5年不等的跟踪监测，表明该方法具有SMA路面的大部分特征，抗滑性和抗车辙性能远远好于普通沥青混凝土路面，早期掉粒、剥落现象基本得到改善。2.2路用性能优势干法橡胶颗粒改性沥青混合料的路用性能体现如下特点：(1＞优秀的抗滑性能通过对使用干法橡胶颗粒改性沥青混合料的试验路进行相关测试，间断级配橡胶颗粒混合料路面结构深度可达到0.8-0.9mm以上，远大于普通沥青路面,达到SMA路面的指标标准；摩擦系数人于普通路面，II随着时间的推移，二者差值增大；具有突出的抗滑性。(2)良好的高温稳定性根据以往室内试验结果的统计，

7、橡胶颗粒改性沥青混合料具奋良好的高温稳定性，在不加添加剂、不做预处理的情况下动稳定度值处于2000〜3000次/mm之间，且随着橡胶颗粒粒径和掺量的增加奋所提高，达到规范规定的SMA改性沥青混合料的指标标准(3000次/mm)。掺入添加剂后，该项指标可达到5000次/mm以上。⑶低温抗裂性能与同级配的普通沥青混合料相比，掺加橡胶颗粒后沥青混合料的抗弯拉强度和破坏劲度模量降低，破坏完拉应变升高，低温抗裂性能得以提高。最人破坏完拉应变介于2300-3500之间，在冬寒地区达到或高于普通沥青混合料(2300)和改性沥

8、青混合料(2800)。(4＞水稳定性干法橡胶颗粒改性沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度可达到80%以上，满足规范要求，但小于普通沥青混合料；冻融劈裂强度比连续级配介于75%-80%之间，间断级配可达到85%以上，满足规范要求。水稳定性是干法橡胶颗粒改性沥青混合料设计中应充分考虑的因素。(5)耐久性根据河北省交通规划设计院的研究成果，橡胶颗粒掺量为2.5%的沥青混合料经过3次冻融循环，劈裂