控制废橡胶粉改性沥青离析的方法研究.pdf

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1、一s一Ⅷ一◎控制废橡胶粉改性沥青离析的方法研究马产丈(上海浦东路桥建设股份有限公司，上海201210)摘要：离析是废橡胶粉改性沥青存储过程中最常见的问题，基于相似相容原理。通过研究芳烃油类、有机温拌剂、有机蜡等三种材料对废橡胶粉改性沥青常规性能的影响，间接地探索减少胶粉改性沥青离析的方法。关键词：废橡胶粉；改性；沥青；离析；方法0引言离析是废胶粉改性沥青存储过程中最常见问题[1屯]，废胶粉颗粒尺寸、温度等则是导致离析现象发生的重要因素[3‘4]。这些因素都是外因，而本质原因是热力学相容性。因此，改善和提高废橡胶粉与沥青

2、的热力学相容性能，是减少废橡胶粉改性沥青存储过程中发生离析的根本方法。本文以沥青常规性能为评价指标，通过研究芳烃油类、有机温拌剂、有机蜡等三种材料对废橡胶粉改性沥青常规性能的影响，间接地探索减少胶粉改性沥青离析的方法。1材料1．1基本材料70号沥青(泰普克沥青(大众)有限公司)；橡胶粉(60目，该尺寸对离析影响作用较小[4])；芳烃油(分子量小)；有机温拌剂(由高分子量和低分子量物质组成，上海浦东路桥建设股份有限公司生产)；有机蜡(分子量较大，产自泰国)1．2废胶粉改性沥青废橡胶粉改性沥青为自制，其中废橡胶粉掺量为18

3、％wt和20％wt(基于工程实践和相关成果[3。41)。自制废橡胶粉改性沥青常规性能检测结果见表1，即软化点、针人度及延度。据表1，可知废橡胶粉显著改善了70号沥青的高温性能，但严重衰减了其低温性能，造成这一结果的根本原因是废橡胶粉在70号沥青中溶胀不彻底、分散不均匀。这一原因也易诱发废橡胶粉改性沥青发生离析现象[5-6]。2改性试验检测结果2．1芳烃油改性废橡胶粉改性沥青将芳烃油以3％wt比例分别加入到18％wt和收稿日期：2017一04一0720％wt废橡胶粉改性沥青后，胶粉改性沥青的高温性能指标软化点和针入度指标

4、变化不大，而低温性能明显提高(见表2)。表l废橡胶粉改性沥青常规性能检测数据软化点针人度延度项目(25℃)／℃／(O．1mm)(5℃)／cm70号沥青46．5602070号沥青+18％wt橡胶粉59．258．513．5170号沥青+20％wt橡胶粉59．558．813．34表2芳烃油对胶粉改性沥青常规性能影响软化点针人度延度项目(25℃)／℃／(O．1mm)(5℃)／cm废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)59．258．513．51废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)56．163．520．4+3％wt芳烃油废橡胶改性沥青(20

5、％wt胶粉)59．558．813．34废橡胶改性沥青(20％wt胶粉)+3％wt芳烃油57．361．919．72．2有机温拌剂改性废橡胶粉改性沥青据表3可知，以相同掺量将有机温拌剂添加至废橡胶粉改性沥青后，废橡胶粉的高低温性能均有不同程度的提高，其中低温延度指标改善幅度更大。表3有机温拌剂对废橡胶粉改性沥青常规性能影响软化点针入度延度项目(25℃)／℃／(O．1mm)(5℃)／cm废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)59．258．513．51废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)60．259．717．83+3％wt有机温拌剂废橡

6、胶改性沥青(20％wt胶粉)59．558．813．34废橡胶改性沥青(20％wt胶粉)+3％wt有机温拌剂61．160．O15．92№．22017上冯么咯73◎s一⋯一s一2．3有机蜡改性废橡胶粉改性沥青检测结果(见表4)表明：有机蜡大幅度地提高了废橡胶粉改性沥青的高温性能，但对其低温性能改善幅度较小。表4有机蜡对废橡胶粉改性沥青常规性能影响软化点针入度延度项目(25℃)／℃／(0．1mm)(5℃)／cm废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)59．258．513．51废橡胶改性沥青(18％wt胶粉)63．359．614．21

7、+3％wt泰国蜡废橡胶改性沥青(20％wt胶粉)59．558．813．34废橡胶改性沥青(20％wt胶粉)64．160．114．09+3％wt泰国蜡3结果讨论与分析[7-8]3．1芳烃油改性将芳烃油添加入后，废橡胶粉改性沥青的低温性能显著改善，这与芳烃油的分子量小、分散能力强，以及芳烃油与沥青、胶粉相容性好等特点有关。芳烃油在废胶粉改性沥青中发挥了以下三个方面的作用：(1)溶胀胶粉作用。组成废橡胶粉的分子主体为非极性，芳烃油也为非极性，因而根据相似相容原理，芳烃油不仅易被废橡胶粉吸收，而且其可将以大分子为主的废橡胶粉分

8、散开，进而降低废橡胶粉中大分子团聚的程度和幅度，最终减少废橡胶粉在沥青中的离析程度和幅度。(2)补充沥青组分。沥青中的一部分轻质组分易被废橡胶粉吸收，会增加沥青中大分子组分的质量比例，提高沥青稠度和硬度。因此，使用芳烃油能减少废橡胶粉从沥青中吸收轻质组分的量，进而芳烃油发挥了补充沥青轻质组分的功能。(3)桥接作用。芳烃油既与废橡胶