橡胶粉老化对胶粉改性沥青性能的影响.pdf

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1、论文THESIS橡胶粉老化对胶粉改性沥青性能的影响文／河北省公路工程定额站王俊蒲橡胶粉作为制各胶粉改性沥青的关键部分，其老化程度对于胶粉改性沥青的性能具有十分显著的影响。本文将选用不同热氧老化时间下的橡胶粉作为原材料，将其添加到壳牌70#基质沥青中，并考虑河北地区的气候条件采用维他连接剂(TOR)作为添加剂，最终制备得到胶粉改性沥青，通过测定胶粉改性沥青的常规性能来分析橡胶粉的老化对胶粉改性沥青技术性能的影响。橡胶粉老化对于橡胶沥青性能的影响胶粉改性沥青采用湿法工艺制备，本文选择热氧老化时间分别为Omin、lOmin，20min，30m

2、en，40min，50min，60min，70rain的橡胶粉制备胶粉改性沥青。其中，橡胶粉掺量为20％，TOR外掺剂掺量为胶粉掺量的4．5名。在1800C的条件下，以普通搅拌(600r／min)的方式制备橡胶沥青，搅拌时间为80min。通过测定不同老化程度胶粉制备的胶粉改性沥青针入度、软化点、延度、弹性恢复和黏度指标，来确定胶粉老化程度对胶粉改性沥青技术性能的影响。橡胶粉老化对橡胶沥青三大指标的影响基于JTGE20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的相关要求对不同老化时间(Omin、10min、20men、30min、40

3、min、50min、60min、70min)的橡胶粉制备的胶粉改性沥青进行常规性能测试(见表1)。为了更加方便地分析出橡胶粉老化时间，对其制备的胶粉改性沥青三大指标的影响，将表1数据绘制成图1、图2、图3。7060芝50誊aoS《30皋餐20lO∞3040506070老化时间(rain)Z1铆仲点的g≠晌l

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59、()1020304050607048．751253958．763267．3743744针入度(25。C．5s，100

60、)加．1m”64462．560．757253．951．149．348．5软化点(环球法)／。C928．16．75413．73．33．1延度(5cm／min．5。C)／cm010203040506070老化时问(mijl)网3州延殷m影㈣由图1、图2、图3中柱状图的变化趋势可知，橡胶粉的老化程度对胶粉改性沥青的基本性能具有十分显著的影响。随着橡胶粉老化时间的增加，胶粉改性沥青的针入度也随之增加，但软化点和延度随着橡胶粉的老化时间的增长而变小。针入度在胶粉老化60min之后便不再随着老化时间的增长而增长，这说明本文中胶粉改性沥青的针入度在橡

61、胶粉老化60min时达到最佳。胶粉改性沥青的三大指标随着橡胶粉的不同老化程度而不断变化，这表明橡胶粉老化之后沥青黏稠度变小，高温性能、弹塑性变差，以及整体路用性能均变差。这主要由于橡胶粉老化之后，对吸收轻质组分的能力降低，胶粉改性沥青内部的轻质组分增加而导致的。橡胶粉老化对橡胶沥青弹性恢复的影响基于JTGE20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的相关要求，对不同老化时间(Omin、lOmin、20min、30rain、40min、50rain、60min、70rain)橡胶粉制备的橡胶沥青进行弹性恢复试验(见图4)。7060

62、枭50一劂40摧掣30慧20lO由图4可知，橡胶粉老化对于沥青的弹性恢复性能具有显著的影响，弹性恢复值随橡胶粉老化时间的增加而逐渐降低，胶粉改性沥青的抗裂性能和抗疲劳性能随着橡胶粉老化程度的增加而降低。研究表明，胶粉改性沥青的弹性恢复也会受到胶粉与沥青混合状态的影响，胶粉与沥青混合越均匀，胶粉改性沥青的弹性恢复值越大；反之，混合状态越差，橡胶粉与沥青混合不均匀，胶粉改性沥青的弹性恢复值越小。根据图4中的结论可推断，老化后的橡胶粉对胶粉与沥青的混合状态造成了不利影响，且胶粉的老化时间越长，橡胶粉对胶粉与沥青混合状态的不利影响越显著。因此，

63、在现场施工或室内试验时应对这个问题加以关注。橡胶粉老化对橡胶沥青黏度的影响基于JTGE20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的相关要求，对不同老化时间(Omin、10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min)橡胶粉制备的橡胶沥青进行沥青黏度试验(见图5)。203040506070老化时间(rain)mJRij胶粉t’女-¨Hn离黏度的影I响由图5中柱状图的变化趋势可知，橡胶粉的老化与胶粉改性沥青的黏度有着密切的关系，胶粉改性沥青的黏度值随橡胶粉老化时间的增加而逐渐降低，在180cC环境下

64、，胶粉改性沥青的黏聚力也随橡胶粉老化时间的增加而逐渐降低。这是由于胶粉经热氧老化作用后，其内部物化结构遭到了破坏，从而对胶粉与沥青之间的交互作用造成了不利影响，降低了胶粉与沥青接触面之间的黏结力。老化后的橡