废旧橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响
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摘要：通过室内试验，分析了不同橡胶粉的种类和细度对废旧轮胎橡胶粉改性沥青性能的影响。结果表明：掺入橡胶粉后，沥青的路用性能得到不同程度的改善。在橡胶沥青的工程应用中，应根据不同的气候条件和路面受力特点，在选好基质沥青的基础上，建议采用20目货车废旧轮胎橡胶粉改性沥青。
引言
伴随着现代交通量大幅增加、车辆大型化、超载运输、渠化交通等现象的出现，普通沥青已不能满足现代化公路交通的要求，但由于改性沥青的价格过于昂贵，橡胶改性沥青顺其自然的成为交通建设的首选材料之一。与普通沥青路面相比，橡胶粉改性沥青铺设的路面，不仅有耐用、噪音低、裂纹少、耐久性好、使用寿命长等优点，还能缓解废旧轮胎带来的环境压力。同时随着废旧轮胎胶粉加工工艺的改善，废旧轮胎胶粉的生产成本不断降低，从技术和经济的角度上为橡胶改性沥青的应用和普及提供了可能。工程实践中，废旧轮胎橡胶粉沥青也得到很好的应用。然而，以往对废旧橡胶粉改性沥青的研究焦点大多是传统的路面性能，本文通过室内试验，研究了废旧橡胶粉的种类、细度对橡胶沥青性能的影响。
1试验方案
1.1原材料
（1）橡胶粉
本文采用货车废旧轮胎橡胶粉和小汽车废旧轮胎橡胶粉进行试验，选取三种细度：20目，40目，60目。橡胶粉性能满足技术要求。
（2）基质沥青
不同标号基质沥青由于组分有所不同，改性效果也有所差异。试验中采用Shell-70 基质沥青，技术指标如下：针入度（25℃，100g，5s）71（0.1mm），延度（5cm/min，15℃）>150（cm），软化点50.7（℃），含蜡量1.79%，密度（15℃）1.014（g/cm3）。
1.2试验方案
为了分析废旧橡胶粉种类及细度对橡胶沥青改性效果的影响，分别采用两种不同种类（货车和小汽车）废旧轮胎、三种不同细度的橡胶粉（20目、40目和60目）对基质沥青进行改性。采用油浴加热制备橡胶沥青，橡胶粉掺量为20％，油温175±5℃，搅拌速度1000转/min，搅拌时间为60min。
2橡胶粉种类及细度对橡胶沥青性能的影响
选取货车和小汽车废旧轮胎橡胶粉，细度分别为20目，40目和60目，在橡胶粉掺量和拌和温度一定的情况下进行改性，改性后的沥青性能如表1。
表1 不同橡胶粉种类和细度对应的橡胶沥青性能指标
加入废旧轮胎橡胶粉后，货车轮胎橡胶粉改性沥青和小汽车轮胎橡胶粉改性沥青都表现出了良好的改性效果，沥青的针入度下降，软化点提高，废旧轮胎橡胶粉改性后沥青高低温指标满足PG 82-28的性能要求，沥青的高低温性能都得到了改善。31℃时对应的G*sinδ值在300kPa左右，远小于上限要求5000kPa，表明用上述种类和细度橡胶改性的沥青具有较好的抗老化和抗疲劳性能。
用货车轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青常温和高温性能均优于用小汽车轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青，前者老化后抗疲劳指数也相对较小，其抗老化性能和抗疲劳性能也优于后者。从低温时蠕变劲度S来看，货车轮胎胶粉橡胶沥青也占明显的优势。从弹性恢复来看，货车轮胎同样要比小车轮胎的弹性恢复性能要好。
对不同细度橡胶粉改性沥青的各项指标进行对比可以看出，20目橡胶粉改性沥青的高温性能优于40目和60目橡胶粉改性沥青，但低温和抗疲劳性能则比较接近。由于20目橡胶粉粒径较大，溶胀后与沥青形成的网格状态更加显著，橡胶沥青相对流动时会造成较大的粘滞阻力，试验中表现为沥青的粘度增加，高温性能提高。
综合而言，货车废旧轮胎橡胶改性沥青性能总体上要优于小汽车废旧轮胎橡胶改性沥青，其中20目的货车废旧轮胎橡胶改性沥青性能相对而言最好。
3结论
加入废旧轮胎橡胶粉以后，沥青的路用性能得到明显改善。针对不同的橡胶粉种类和细度进行室内试验，得到如下结论：从橡胶粉的种类考虑，货车废旧轮胎橡胶改性沥青的常温和高温性能均要优于小汽车废旧轮胎橡胶改性沥青，20目橡胶粉改性沥青的高温性能优于40目和60目橡胶粉改性沥青，但低温和抗疲劳性能则比较接近。在实际改性过程中宜优先采用20目货车废旧轮胎橡胶粉对基质沥青进行改性。
参考文献：
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