橡胶颗粒沥青混合料低温性能影响因素研究

以ac-13级配为基础,将橡胶颗粒代替部分集料掺入混合料中,以低温弯曲试验为评价方法对不同橡胶颗粒掺量下沥青混合料的低温抗裂性进行研究,并引入应变能密度值对混合料的低温抗裂性进行综合评价.试验结果表明:橡胶颗粒沥青混合料试件的破坏微应变均超过2300,满足冬寒区的技术指标;无论是否掺加橡胶颗粒,随着温度的下降,沥青混合料破坏时的最大弯拉强度增大,弯拉应变降低,劲度模量增大;弯曲应变能密度在胶粒掺量为1%左右时具有较大的弯曲应变能密度值,此时橡胶颗粒沥青混合料具有较好的低温抗裂性.

通过摆式摩擦系数仪和铺砂法分别检测了成型板式试件的摩擦系数和构造深度,对五种级配对应的摩擦系数、构造深度进行试验研究。研究认为,将橡胶颗粒添加到路面中可以改善路面的抗滑性,橡胶颗粒的掺量越多,路面的抗滑性能越好。外掺法获得的沥青混合料的抗滑性能要优于内掺法的。此外,可通过控制关键筛孔4.75的通过率来调控混合料的抗滑性能。

为了评价高弹粗糙橡胶颗粒沥青混合料(hrram)中不同掺量的橡胶颗粒对混合料路用性能的影响,文章采用二次双面马歇尔成型试验方法对不同橡胶颗粒掺量(橡胶颗粒质量与矿料质量之比为0％、1.5％、2.5％、3.5％)的hrram进行系统优化配合比设计,并分别对沥青混合料的高温性能、水稳定性能、低温抗裂性能以及抗渗性能进行了试验研究.试验结果表明:橡胶颗粒的掺量控制在1.5％～2.5％,hrram具有更显著的路用性能.

废旧橡胶颗粒改性沥青混合料需要采用骨架密实结构。推荐使用sma沥青混合料,橡胶颗粒宜选用2.36mm~4.75mm的级配,掺量宜控制在2%~3%。橡胶颗粒对沥青混合料的改性主要体现在增强混合料的抗车辙性能。

文章编号:1005-0574-(2010)03-0029-03 废旧橡胶颗粒沥青混合料抗滑性能的研究 毕宇声 1 ,史宏江 2 (1通辽市交通局高等级公路管理办公室,内蒙古通辽028000;2内蒙古通辽市交通工程局) 摘要:通过摆式摩擦系数仪和铺砂法分别检测了成型板式试件的摩擦系数和构造深度,对五种级配对应的摩擦 系数、构造深度进行试验研究。研究认为,将橡胶颗粒添加到路面中可以改善路面的抗滑性,橡胶颗粒的掺量越多,路面 的抗滑性能越好。外掺法获得的沥青混合料的抗滑性能要优于内掺法的。此外,可通过控制关键筛孔4.75的通过率来 调控混合料的抗滑性能。 关键词:道路工程;废旧橡胶颗粒;抗滑性;构造深度;摩擦系数 中图分类号:u4141文献标识码:a abstract:theco

界面改性橡胶颗粒沥青混合料路用性能研究

采用70号基质沥青,对应用不同界面改性技术、掺量为2%及3%的橡胶颗粒沥青混合料的路用性能进行了试验研究,并与普通橡胶颗粒沥青混合料及sbs改性沥青混合料进行了对比。结果表明:橡胶颗粒沥青混合料路用性能良好,环烷油预处理及tor界面改性技术可进一步提高其路用性能。其中,环烷油预处理对混合料低温抗裂性有显著改善,而tor改性能显著提高混合料水稳定性,但两种界面改性技术对混合料的高温稳定性改善均甚微。橡胶颗粒掺量提高对混合料耐久性不利,其掺量建议不超过3%。

为了研究橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,对不同温度下3种橡胶颗粒掺量的沥青混合料进行了蠕变性能试验和动态模量试验,采用burgers模型表征橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,分析了温度和橡胶颗粒掺量对于沥青混合料黏弹性能的影响。结果表明:随着温度的升高和橡胶颗粒掺量的增加,蠕变变形量逐渐增大,2%橡胶颗粒掺量下沥青混合料的常、高温稳定性较好,60℃下4%橡胶颗粒掺量的沥青混合料出现严重的蠕变损伤现象。沥青混合料的动态模量随着橡胶颗粒掺量的增大而降低,掺量为2%后继续提高橡胶颗粒掺量对动态模量影响较小。综合上述因素,确定合理的橡胶颗粒掺量为2%。

transpoworld2012no.19(oct)268 asphalttechnology沥青技术 橡 胶颗粒填充混合料技术是将废旧 的橡胶轮胎破碎成一定形状和粒 径的颗粒，以骨料的形式直接添加于沥青 混合料中，用以代替部分集料而形成新型 的沥青混合料，并用于路面铺装工程。掺 入橡胶颗粒的目的在于改变路面与轮胎的 接触状态及路面的变形特性，利用橡胶颗 粒局部变形能力较强的特点，从而达到抑 制路面积雪和除冰的效果。 橡胶颗粒高弹性、低密度的性质 决定了橡胶颗粒沥青混合料的生产工艺 与普通沥青混合料的不同，而混合料的 拌和质量是影响混合料性能的重要因 素。因此，研究橡胶颗粒沥青混合料的 拌和工艺十分必要。 原材料投放顺序 对于橡胶颗粒沥青混合料而言， 橡胶颗粒的投放时机是影响其拌和效果 的重要因素，不同投放顺序对其在混合 料中分散的均匀性、沥青与集料之间的 裹覆等都将产生影响

用自行研制的路面破冰模拟试验仪研究了橡胶颗粒沥青混合料路面的破冰能力,考察了不同橡胶颗粒掺量和不同温度下路面的破冰情况,提出了摆值加权平均回升量和摆值平均回升率的概念。结果表明,路面破冰模拟试验仪可用于进行室内冰雪沥青路面破冰能力的模拟试验;橡胶颗粒沥青路面比普通沥青路面更不易结冰,且橡胶颗粒掺量越高路面的抗滑性能越好;只有在一定的温度范围内橡胶颗粒沥青路面才具有良好的破冰能力;摆值加权平均回升量和摆值平均回升率指标可用于定量地描述路面的破冰能力。

为评价橡胶沥青混合料ar-osma-13与sbs-sma-13混合料的低温性能,采用低温弯曲试验,以破坏强度、破坏应变与劲度模量作为评价指标进行低温性能对比分析。通过室内试验结果得出:与sbs-sma-13混合料相比,橡胶沥青混合料有较低的脆化点温度、较大的低温应变及劲度模量,呈现出很好的低温抗裂性能。橡胶沥青混合料拥有出众的低温路用性能,完全能够应用于高等级公路建设中。

以ac-13级配为基础,橡胶颗粒代替部分细集料掺入混合料中,对橡胶颗粒沥青混合料进行马歇尔和高温稳定性试验研究。试验结果表明:与普通沥青混合料相比,橡胶颗粒沥青混合料的马歇尔稳定度有所降低,流值稍微偏大,但当采用二次成型工艺时,马歇尔稳定度较一次成型工艺显著提高;橡胶颗粒沥青混合料的高温稳定性较普通沥青混合料有一定程度的提高。

根据干法橡胶颗粒沥青混合料试验路的试验和施工,总结了该方法的施工工艺参数。干法橡胶颗粒沥青混合料配比设计橡胶颗粒按等体积条件掺配,折算后占集料总质量的2%;由于橡胶颗粒的加入,混合料拌合温度比普通混合料提高约5~10℃;拌合时间不少于90s。混合料压实采用二次碾压工艺,给出了初次碾压和二次碾压的温度及压实次数。经检测,试验路抗滑性能、渗水性能等指标优于普通混凝土,压实效果良好。

提出采用悬浮-骨架密实结构进行橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计的思路,通过马歇尔试验研究了橡胶颗粒掺量为2%及3%时混合料的体积特性,并对其路用性能和耐久性进行了试验研究。结果表明:悬浮-骨架密实结构设计方法用于橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计是可行的,按此方法设计的混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐久性,各项性能指标均满足规范要求。

橡胶颗粒沥青混合料的级配,采用车辙试验、弯曲试验和冻融劈裂试验等分析橡胶颗粒沥青混合料的高温、低温、抗水损害等基本路用性能。论证将废旧轮胎橡胶颗粒作为骨料应用于筑路用的沥青混合料的可行性。

橡胶沥青混合料在减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声等方面具有独特的优势。通过使用美国x公司研制的复合型胶粉改性沥青胶浆(a),并对a沥青混合料与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(sbs)改性沥青混合料的低温性能进行了对比研究,结果表明其低温抗裂性能优于sbs改性沥青混合料。

第37卷第12期 2009年12月 同济大学学报(自然科学版) journaloftongjiuniversity(naturalscience) vol.37no.12 　dec.2009 文章编号:0253-374x(2009)12-1608-07doi:10.3969/j.issn.0253-374x.2009.12.009 收稿日期:2008-09-09 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50308021) 作者简介:黄卫东(1970—),男,副研究员,工学博士,主要研究方向为沥青混合料及路面.e-mail:hwd@tongji.edu.cn 橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素研究 黄卫东1,高　川2,李　昆1 (1.同济

沥青路面低温开裂是一种常见的病害类型,也是道路工作者比较关注的问题。文章采用连续密级配ac-20,通过低温弯曲试验和低温抗裂试验,研究橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径对混合料低温性能的影响。结果表明:随着橡胶颗粒粒径的减小,低温性能呈增强趋势;在一定范围掺量下,橡胶颗粒掺量增大,低温性能提高。

将1~3mm橡胶颗粒用在弹性沥青混合料中,并运用旋转压实(sgc)成型进行混合料空隙率的修正。试验表明普通马歇尔一次成型试验,可满足混合料的设计要求;橡胶颗粒的最佳掺量可使路用性能达到最佳。

对连续型密级配普通沥青混合料和橡胶颗粒沥青混合料降噪特性进行了研究,并分析了不同橡胶颗粒掺量,以及不同橡胶颗粒粒径下混合料减振降噪性能的变化趋势。结果表明:将废旧橡胶颗粒应用于连续密级配路面具有可行性。当混合料中橡胶颗粒掺量增加、粒径减小时,混合料的构造深度和动态模量增大,回弹率、回弹值、竖向振动加速度及相位角减小,表明橡胶颗粒沥青混合料的降噪性能提高。此外,不同加载频率的动态试验还表明车速越高,路面/轮胎间的能量衰减越慢,振动噪声越大。

将废轮胎胶粉应用在公路工程中已成为大规模处理废旧轮胎的最重要的途径。以目数分别为60和80目，胶粉掺量为18％的橡胶沥青拌制橡胶沥青混合料（ar—ac-16），通过与普通sbs改性沥青拌制的沥青混合料（sbs—ac-16）弯曲实验指标的变化来评价两种沥青混合料低温性能的差别，据此分析橡胶粉对沥青混合料低温开裂性能的影响规律。试验结果表明，橡胶沥青混合料低温性能明显好于普通改性沥青，并且橡胶粉目数越高，所得到的橡胶沥青混合料低温性能越优异。

为研究盐分对橡胶沥青胶结料及橡胶沥青混合料高温性能的影响,将橡胶沥青试件在不同浓度的盐水中浸泡不同的时间。通过软化点、failtemperature和蠕变劲度的粘性成分gv3个不同指标来评价盐分对橡胶沥青高温性能的影响,通过车辙实验评价盐分对橡胶沥青混合料高温性能的影响。结果表明,3个指标均升高,说明经过盐水浸泡之后的橡胶沥青高温性能都有所提升,盐分条件的存在没有对橡胶沥青胶结料的高温性能造成不利影响。在相同浸泡时间7d的条件下,随着盐分浓度的增加,软化点、failtemperature和gv值总体上呈现先增大后减小趋势,升高最大值均出现在盐分浓度为3%时,说明橡胶沥青的高温性能先升高后降低,在3%盐分浓度时达到最佳;在相同浸泡盐分浓度3%的条件下,随着浸泡时间的增加,3个指标呈升高趋势,说明橡胶沥青胶结料的高温性能得到提升。在4种不同浓度的盐水中浸泡后,橡胶沥青混合料的动稳定度值出现了不同程度的降低,混合料高温抗车辙能力变差。