LDPE／橡胶粉复合改性沥青混合料性能研究

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1、2014年5月第5期城市道桥与防洪科技研究229LDPE／橡胶粉复合改性沥青混合料性能研究陆立波’．何艳(1．武汉中央商务区投资控股集团有限公司，湖北武汉430023；2．武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉430023)摘要：通过二阶共混法，将LDPE和橡胶粉对基质沥青进行复合改性；检测LDPE／橡胶粉复合改性沥青混合料各项路用性能技术指标，并对比基质沥青和橡胶沥青混合料的技术指标，结果表明：LDPE／橡胶粉复合改性沥青混合料的高温稳定性和力学性能高有了很大的提高，水稳定性有r一定程度的改善，低温性能略有提高。关键词：LDPE；橡胶粉；复合改性沥青；路用性能中图分类号

2、：U414文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)05—0229—03制备出LDPE／沥青共混体。0前言另取基质沥青加热至170℃，加人一定量的共我国进入经济的高速发展时期，每年所产生的混体保温搅拌3min，搅拌转速为200r／min，然后废弃塑料和废旧轮胎数量巨大，给我国面临环境、分批加入质量百分比为18％的橡胶粉，提高搅拌转资源产生较大的压力；与此同时交通运输中普遍的速为1400r／min，最后经胶体磨研磨，在160~C条件超载现象，已经使传统基质沥青密级配混合料无法下，保温发育0．5h，即制备出LDPE／橡胶粉复合改性满足使用要求，骨架密实结构沥青混合料的大

3、量应沥青。通过二阶共混法【7J，保证了橡胶粉和LDPE能用对使改性沥青需求不断增长．废旧塑料和废旧橡够均匀分散地在基质沥青之中。胶粉复合改性沥青表现出优异高温稳定性、低温基质沥青、橡胶沥青和复合改性沥青的针入抗裂性和耐久性_J_3】，并且其混合料的抗滑、降噪和度、软化点、延度和运动粘度分别按照《公路工程反光性能得到明显提高。许多发达国家规定要沥青及沥青混合料试验规程》ll3](JTGE20—20l1)相求，改性沥青必须掺加废轮胎胶粉和部分废旧塑关方法测定。试验结果见表1。料。本实验采用与基质沥青相容性较好的LDPE表1LDPE／橡胶粉改性沥青基本性能指标(低密度聚乙烯)为改性剂

4、，并掺加橡胶粉对基质沥青进行复合改性，所得到的改性沥青主要性能指标完全达到Ⅲ一B、Ⅲ一C技术标准[14】。相比于昂贵的SBS等改性沥青，LDPE／橡胶粉复合改性沥青成本低廉，而且一定程度上减少了黑色、白色污染，充分利用了固体废弃物，具有非凡的社会、环境和经济意义。表1实验结果表明，由于LDPE、橡胶粉改性剂1实验材料与改性沥青的制备的添加，沥青的针入度最大降低19．8℃，降幅1．1原材料27．5％．软化点最大升高21．3℃，升幅47．5％；180oC本研究采用的基质沥青为中海AH一70重交道运动粘度大幅提高；低温(5℃)延度提高了至少10路沥青，各项指标符合规范要求『l3】；废

5、轮胎胶粉为倍，极大改善了基质沥青的低温抗开裂性能，同时，20目；红色颗粒状LDPE为上海石油化工股份有限针人度指数也有一定升高．这是因为低密度聚乙烯公司塑料厂生产；采用的集料为江西广德玄武岩，在溶胀、结晶过程中，形成的网状结构与橡胶粉溶矿粉为石灰岩矿粉，集料料和矿粉的各项试验指标胀后形成的“海一岛”结构相互联结，微观互锁结构均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF4O一限制了胶体体系的内部流动，进而提高了沥青的粘2004)要求㈣。度、高温稳定、低温抗裂的能力，减弱了沥青的温度1．2改性沥青的制备与分析敏感性。取一定质量基质沥青加热至150~C，按比例掺2沥青混合料设计入LD

6、PE颗粒，启动搅拌机搅拌20min(300r／min)，本研究参考交通部公路院编制技术指南，沥青收稿日期：2013—12—25作者简介：陆立波(1978一)，男，湖北武汉人，工程师，从事土混合料的配合比设计采用马歇尔试验设计方法．拟木方向研究工作。用的沥青混合料合成级配曲线见表2。230科技研究城市道桥与防洪2014年5月第5期上限1001008876593527211713108本研究实验室制备LDPE／橡胶沥青混合料时，从表4和表5可以看出，LDPE／橡胶粉复合改沥青加热温度为165～175℃，集料加热温度为性沥青混合料水稳定性均满足规范要求，随着170℃～185℃，混合料

7、拌和温度为170～180℃。LDPE掺量的增加，其残留稳定度也不断升高，4％通过马歇尔试验，得出基质沥青、橡胶粉改性LDPE+18％RP复合改性沥青相比基质沥青和橡胶沥青、LDPE／橡胶复合改性沥青混合料的试验结粉改性沥青提高了93％和2．3％，LDPE／橡胶粉复果，进而确定各类型沥青最佳油石比．试验结果见表合改性沥青混合料冻融劈裂比，较基质沥青和橡3。由表3可知，掺加LDPE／橡胶粉复合改性的沥青胶粉改性去最大提高了6．3％和1．9％；表明LDPE／混合料稳定度，随着LDPE掺量增加而提高