橡胶改性沥青及老化特征微观尺度分析

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1、何亮等：橡胶改性沥青及老化特征微观尺度分析２１０９３文章编号：１００１－９７３１（２０１５）２１－２１０９３－０６＊橡胶改性沥青及老化特征微观尺度分析何亮１，２，３，马育４，凌天清３，马涛５，黄晓明５（１．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，西安７１００６４；２．长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室，长沙４１０００４；３．重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室，重庆４０００７４；４．重庆交通大学材料科学与工程学院，重庆４０００７４；５．东南大学交通学院，南京２１００９６）摘要：为了在微观尺

2、度下分析橡胶改性沥青及老些路用性能。同时，橡胶轮胎粉中含有热稳定剂、抗氧化特征，制备了普通橡胶沥青和脱硫橡胶沥青，首先分剂、紫外线吸收剂、变价金属抑制剂和碳黑填充剂等多析了两种橡胶改性沥青制作前后橡胶颗粒的变化特种抗老化剂，这些物质将有助于改善沥青的抗老化性征，然后通过凝胶渗透色谱实验建立了两种橡胶改性［８］能；但是，在胶粉的脱硫处理过程中可能会失去部分沥青的分子量分布与宏观路用性能的对应关系，最后抗老化剂，进而影响到橡胶沥青的老化特性。综合宏观技术指标与红外光谱半定量分析研究了两种对橡胶沥青老化特性的研究近几年也

3、逐渐兴起。橡胶改性沥青的老化特征。结果表明，经过高速剪切２００９年，ＸｉａｏＦｅｉｐｅｎｇ等用凝胶色谱实验发现了胶粉工艺大粒径的脱硫橡胶粒在沥青里大多分散成无明显的加入能够有效提高沥青的抗老化能力，含１０％胶粉颗粒的细小物质，而普通橡胶粉剪切后基本保持其原的ＰＧ６４－２２沥青与含３％ＳＢＳ的ＰＧ７６－２２沥青的长有颗粒核心；普通橡胶沥青具有最高的大分子ＬＭＳ的［９－１０］期老化性能相近。２０１０年，ＪｏｒｄａｎＲｅｅｄ进行了橡比例，这与其最优异的高温稳定性与低温抗裂性相对胶沥青及其混合料老化性能研究，以及老化橡胶沥

4、青应；普通橡胶沥青的ＴＦＯＴ短期老化中存在着强烈的路面材料参数实测比较，同时还分析了橡胶沥青储存胶粉持续溶胀作用，但在ＰＡＶ长期老化中主要发生氧［１１］过程中的老化。２０１３年，ＦｒａｎｃｉｓｃｏＪａｖｉｅｒＬ．研究化老化作用，而脱硫橡胶沥青的ＴＦＯＴ短期老化和了干法制备橡胶沥青混合料中高温短期老化时胶粉与ＰＡＶ长期老化均以沥青的氧化老化为主；普通橡胶沥［１２］沥青的交互作用。但均缺乏与脱硫橡胶沥青的对青比脱硫橡胶沥青更加耐受ＴＦＯＴ短期老化。比研究。关键词：道路工程；橡胶改性沥青；老化特性；凝胶色本文制作了普通橡

5、胶沥青及脱硫橡胶沥青，用凝谱；红外光谱胶渗透色谱实验分析了两种橡胶改性沥青的分子量分中图分类号：Ｕ４１６．２１７文献标识码：Ａ布，并建立了与宏观路用性能指标的对应关系，并综合ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１５．２１．０２０宏观技术指标与红外光谱半定量分析研究了两种橡胶１引言改性沥青的老化特征，为橡胶改性沥青的推广应用提供了理论与实验依据。橡胶沥青以其良好的耐温变、抗疲劳和抗滑性能，以及废物循环利用的优势受到筑路界的高度关注；但２实验是其施工阶段的粘度高、温度高等特点可能带来橡胶沥青与

6、矿料不易充分裹覆，压实度不足等问题，制约着２．１实验原材料橡胶沥青路面修筑技术的发展［１－５］。人们尝试从改善基质沥青（ＢＡ）：７０号Ａ级道路石油沥青；普通橡沥青与橡胶粉的相容性出发，用胶粉脱硫等方法制备胶粉：常温研磨法生产废胎胶粉，４０目（３８０μｍ），颗粒［４－６］外形见图１（ａ）；脱硫橡胶粒：福建省金泉建设集团有低粘度脱硫橡胶沥青。胶粉脱硫有利于胶粉同沥［７］限公司提供，约５目（４０００μｍ），较普通橡胶粉松软而青的化学结合，改善胶粉在沥青中的分散性，使得橡胶沥青的施工和易性得到改善，同时也可能影响其一富有很

7、好的弹性，颗粒外形见图１（ｂ）。＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１３０８５７２）；中国博士后基金面上资助项目（２０１４Ｍ５６２３６１）；特殊地区公路工程教育部重点实验室开放基金资助项目（２０１４Ｇ１５０２０１７）；道路结构与材料交通行业重点实验室（长沙）开放基金资助项目（ｋｆｊ１４０３０３）收到初稿日期：２０１４－１２－０５收到修改稿日期：２０１５－０４－２７通讯作者：马育，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａｙｕ＿ｈｅ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ作者简介：何亮（１９８３－），男，重庆人，副教授，工学博士，长安大学博士后，硕士生导师，

8、主要从事沥青路面材料与养护技术研究。２１０９４２０１５年第２１期（４６）卷先将普通橡胶沥青、脱硫橡胶沥青和基质橡胶沥青的样品分别溶于四氢呋喃溶剂，然后用注射器将样品溶液通过０．４５μｍ级过滤器过滤，排除不溶于溶剂的橡胶颗粒，然后进行ＧＰＣ系统测试。（２）进行了普通橡胶沥青、脱硫橡胶沥青和基质橡胶沥青的１７５℃粘度、７０℃ＤＳＲ车辙因子、－１２℃ＢＢＲ弯曲梁蠕