橡胶沥青老化后物理与流变特性探究

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1、橡胶沥青老化后物理与流变特性探究　　摘要：该文通过沥青物理-流变特性的改变，研究了橡胶粉改性剂（CRM）对沥青流变特性的影响。通过动态剪切流变（DSR）试验，布氏粘度试验，软化点试验和针入度试验研究了老化对沥青物理和流变特性的影响。结果表明，橡胶粉降低了老化对沥青物理和流变特性的影响。随橡胶粉掺量增加，粘度老化指数和G*/sinδ老化指数降低，而tanδ老化指数增加，表明，橡胶粉可以提高沥青的抗老化能力。橡胶粉改性使软化点增量（ΔS）和橡胶沥青针入度老化率（PAR）大幅度降低。此外，橡胶粉掺量越高，PAV老化后G*sinδ越低，沥青抗疲劳开裂能力提高。关键词：道路工程；橡胶沥青；老化

2、；流变特性中图分类号：U414文献标识码：APhysicalandRheologicalPropertiesofAgedRubberisedBitumenDINGHai-boAbstract：Inthispaper，throughtheasphaltphysical-changesinrheologicalpropertieswerestudiedcrumbrubbermodifier（CRM）ontherheologicalpropertiesoftheasphalt.Throughdynamicshearrheology（DSR）test，brookfield9viscosity

3、test，softeningpointtestandpenetrationteststudyofagingonasphaltphysicalandrheologicalcharacteristics.Theresultsshowthattheagingofrubberonasphaltpowderreducesphysicalandrheologicalcharacteristics.Withrubberpowdercontentincreases，theviscosityagingindexandG*/sinδagingindexdecreased，whiletanδagingin

4、dexincreased，indicatingthatasphaltrubberpowdercanimprovetheanti-agingability.Rubberpowdermodifiedsothatthesofteningpointincrement（ΔS）andrubberasphaltpenetrationagingrate（PAR）significantlyreduced.Inaddition，thehigherdosagerubberpowder，PAVagingG*sinδlowerresistancetofatiguecrackingofasphaltincrea

5、sed.KeyWords：roadengineering，rubberasphalt，age，rheologicalproperties1引言9在沥青中添加橡胶粉（废胎）用于沥青改性是一种既经济又环保的技术。老化是影响沥青胶结料性能的一个重要的因素。Mohamed等人[1]研究了低CRM掺量对老化后沥青流变特性的影响，报道称，沥青胶结料流变特性的改变使橡胶沥青力学性能得到改善。Abdelaziz和Karim[2]对老化后橡胶沥青的流变性能进行了评估，结果表明，CRM使沥青复数模量增加和相位角减少。Aflaki和Memarzadeh[3]使用不同搅拌方法研究了橡胶粉对沥青中温疲劳性能的

6、影响，结果表明，高速剪切拌和与低速剪切拌和相比可更好地改善沥青中温性能。老化显著改变了沥青的化学和物理特性[4]。老化指数试验是确定沥青老化敏感性和对不同沥青进行分级的一种有效方法。老化指数为沥青老化前后性能参数的比值。尽管国内外对橡胶沥青展开了大量的研究，但对于老化阶段对橡胶沥青物理和流变特性的影响缺乏系统的研究。该文的主要目的是研究橡胶粉掺量对老化前后沥青物理和流变特性的影响。2实验及材料使用的基质沥青为90号道路石油沥青，其特性和老化前后的化学组分，分别如表1和表2。橡胶粉的级配如表3。通过将基质沥青与CRM（沥青质量的8%和16%）拌和来制备橡胶沥青。采用螺旋桨式搅拌机在18

7、0℃下搅拌，以200rpm的转速持续60min使基质沥青与橡胶粉充分拌和。表190号沥青的物理和流变特性表2原样沥青老化前后的化学组分表3橡胶粉颗粒级配9分别对制得的沥青试样进行RTFOT、PAV老化试验来模拟短期及长期老化。通过布氏旋转粘度，针入度，软化点及动态剪切流变试验研究橡胶沥青的老化。研究中DSR试验条件如表4。表4DSR试验条件3结果和讨论3.1高温性能特性3.1.1布氏粘度（135℃）图1和图2分别显示了不同胶粉掺量和老化条件下粘度的结果。可