橡胶沥青微观结构热老化机理研究及影响因素分析

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1、公路交通技术2013年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2013No．6橡胶沥青微观结构热老化机理研究及影响因素分析王宝松，金峰，叶奋(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．重庆金凤电子信息产业有限公司，重庆401329；3．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：分析研究橡胶沥青的老化机理，探索橡胶沥青热老化过程中各微观结构的变化规律。对橡胶沥青在各影响因素下的质量变化进行测定，从橡胶沥青微观结构变化探索橡胶沥青老化后性能衰减的

2、原因，并利用橡胶沥青的老化机理对其进行合理解释。关键词：橡胶沥青；热老化；微观结构文章编号：1009—6477(2013)06—0029—04中图分类号：U414文献标识码：BResearchonThermalAgingMechanismofMicrostructureofRubberAsphaltandAnalysisforInfluenceFactorsWANGBaosong，JINFeng，YEFen。废旧轮胎橡胶因其稳定、不易分解等独特的化性变差，路用性能出现衰减。学特性，不能进行常规的填埋处理，如果将其燃烧则1．

3、2蜡熔点及含量增加会产生大量的一氧化碳等有害气体，带来严重的二对于沥青质量而言，蜡含量非常重要，在沥青热次污染，因此，废旧轮胎的污染处理正成为世界各国老化过程中，蜡含量上升非常明显，且蜡的熔点范围亟待解决的主要问题。由于废旧轮胎橡胶具有十分变宽，高熔点蜡的含量增加更为显著。因此，蜡在结晶显著的耐老化性能，如果将其处理后作为改性剂应过程中易形成粗大的晶体，对沥青性质影响较大，使用于沥青混合料中则能明显改善路用性能，延长路其可塑性及抗变形能力较差，使用性质变劣。面使用寿命_1J。因此，将废旧轮胎橡胶粉应用于1．3分子量离散公路

4、建设是处理废旧轮胎的有效途径之一。有关研究表明，用凝胶渗透色谱(GPC)方法分虽然橡胶沥青具有显著的耐老化性能，但目前析沥青后发现，沥青分子量分散度在热老化过程中对橡胶沥青耐热老化过程及热老化过程中微观构造呈现增加的现象，这主要是由于沥青老化过程中，各的变化却少有研究，橡胶粉改性沥青的应用仍以经组分分子的氧化聚合、受热裂解等作用所致。沥验为主。本文在分析橡胶沥青老化机理的基础上，青在热老化过程中，大分子组分含量增高，小分子组探索橡胶沥青热老化过程中的质量变化，从微观结分含量降低，因此可以用小分子组分含量的降低率构上探索橡胶

5、沥青老化后陛能衰减的原因，为废旧轮及大分子组分含量的增加率来表示老化程度。胎橡胶粉在公路工程中的利用提供一定的理论指导。1．4组分移行沥青老化过程是一个十分复杂的物理化学过1热老化过程沥青微观性状变化程，难以用结构式进行描述。沥青中的饱合组分在1．1溶液相容性降低热老化过程中比较稳定，而芳香分在热老化过程中研究表明，老化沥青的溶度参数差值一般在l0较容易发生氧化聚合。沥青组分大致按芳香分、胶以上，优质沥青一般在7以下j。由此可以得出如质、沥青质的路线向重质化方向转化。下结论：热老化过程使沥青微观构造中的化学成分发生了变化，

6、沥青质的溶度参数增加较快，致使沥青2橡胶粉及沥青基本性能试验溶度参数差值增大，沥青中各组分相容性降低，稳定橡胶粉技术指标参考美国ASTMD6114及加利收稿日期：2013—07—04作者简介：王宝松(1984一)，男，山东省临沂市人，硕士，工程师公路交通技术2013卑福尼亚州技术标准，具体试验技术指标见表1；普通采用163clC恒温，分别测定不同老化时间下的橡胶沥青技术指标采用JTGv4o-2oo4(公路沥青路面沥青质量变化，试验结果见表3，相应的橡胶沥青老施工技术规范》，具体试验指标见表2。由表1、表2化时间与质量损失关

7、系曲线见图1。可以看出，试验结果满足相关标准或规范要求。从图1中可以看出，橡胶沥青的质量变化随着老化时问的延长呈现先增加后减少的趋势。老化时3不同影响因素对橡胶沥青热老化微观构造的影响间在0—10h时，橡胶沥青质量逐渐增大；至10h为更好地研究橡胶沥青的不同影响因素对其热时，质量增加达到最大，增加了0．1％；老化时问在老化性能的影响，本文从微观角度对橡胶沥青的老10h以上时，质量变化由增加(正值)变为减少(负化机理进行分析，采用不同老化时间、老化温度、橡值)。胶粉掺量及细度，对橡胶沥青老化前后的质量损失橡胶沥青质量增加的原

8、因主要有以下几进行了研究分析。条：1)吸氧增重；2)沥青中的饱和分含量不断3．1橡胶沥青制备减少；3)胶质转化为沥青质，沥青质含量明显升高；选择一定目数的橡胶粉，其掺量按照橡胶沥青4)芳构化脱氢及极性官能团之间氢键的作用。总质量的百分率计算，采用叶片搅拌制备橡胶沥青，随着老化时间的延长，橡胶沥青中的轻质