关于性能胶粉改性沥青路用性能

摘要：制备了胶粉改性沥青，系统研究了胶粉掺量对沥青高温性能、低温性能和弹性恢复能力的影响规律，为胶粉改性沥青在实际工程中的应用提供一定的参考。
关键词：道路工程 胶粉改性沥青 路用性能
引言
为推进“资源节约型”和“环境友好型”社会的建设，交通部在“材料节约和资源循环利用”专项行动中，将胶粉在公路工程中的应用作为主要推广项目之一。为响应此项目，也为深入研究将胶粉加入到沥青后对沥青性能的影响，本文制备了胶粉改性沥青，并系统研究了橡胶粉掺量对沥青高温性能、低温性能和弹性恢复能力的影响规律。

1 原材料

1.1沥青

本文所取基质沥青技术指标见表1。
表1 基质沥青的常规指标

1.2胶粉

本文选用江苏某厂生产的40目胶粉进行研究，其各项指标均符合相关规范要求。
胶粉改性沥青制备
将烘干胶粉和脱水沥青加入到高速剪切仪中进行剪切，开动搅拌机时，速度由慢到快，先以500rpm转速搅拌5分钟，再以4000rpm的转速搅拌60分钟。
2胶粉改性沥青路用性能研究

2.1胶粉掺量对沥青高温性能的影响

本试验采用针入度、软化点和当量软化点T800三个指标评价橡胶沥青的高温性能。三个指标与橡胶粉掺量的关系分别见图1-图3。
图1针入度随橡胶粉掺量变化规律 图 2 软化点随橡胶粉掺量变化规律
图3 当量软化点随橡胶粉掺量变化规律
从图1可看出，与基质沥青相比，加入橡胶粉的改性沥青针入度明显减小，说明橡胶粉提高了沥青抵抗变形的能力，且当掺量小于22%时，这种改善效果随掺量不断增大。这主要是由于橡胶粉能够吸收沥青中的油分和蜡等，这些轻组分被吸收后，能够有效降低沥青中的游离蜡含量，使沥青稠度明显升高。当掺量大于22%后针入度减小，可能是由于随橡胶粉量增加，沥青由硬变软。
从图2与图3可看出，与基质沥青相比，橡胶改性沥青的软化点和当量软化点明显增高，这主要是由于加入沥青中后，橡胶粉的分子结构首先软化而具有流动性，同时，沥青中的饱和分、芳香分与胶质对橡胶粉颗粒起溶胀作用，使橡胶粉颗粒自身的体积膨胀。在搅拌和剪切力的作用下，橡胶粉微粒分散于沥青中，由于微粒细小，表面能较高，橡胶粉颗粒的吸附能力增强。当橡胶粉颗粒含量达到一定程度后，单位体积内的微粒增多，微粒间距离缩短，高分子间的相互作用力增大，各微粒之间形成较为稳定的网络结构，这种搭接结构具有弹性、塑性和延展性，可明显提高沥青的软化点。
综合上述三个指标可看出，掺加橡胶粉能够改善沥青的高温性能。

2.2胶粉掺量对沥青低温性能的影响

本文采用低温延度和当量脆点T1.2来评价橡胶沥青的低温性能，二者随橡胶粉掺量变化规律见图

4、图

摘自：本科毕业论文www.udooo.com

5。

图4延度随橡胶粉掺量变化规律 图5当量脆点随橡胶粉掺量变化规律
由图4可以看出，橡胶粉加入后，沥青的低温延度明显增加。当掺量小于22%时，沥青的延度随掺量增加不断增加，当达到22%后，延度有所减小。这是因为，当剂量较小时，胶粉颗粒与沥青中的胶质结合在一起形成分散质，与沥青质界面充分结合，同时使已形成的分散质进一步混合均匀，相当于使沥青的胶体结构中分散质的数量增加，分散介质进一步减小，其延度随着橡胶粉剂量的增加而逐渐升高，表现为上升趋势。当橡胶粉掺量大于22%时，橡胶粉颗粒数量达到饱和，这样在分散介质中就会形成胶粉小团粒，而小团粒的内部的橡胶粉粒子几乎没有结合力，它与沥青界面不能充分结合或接触，其粘结性能不佳，当这种小团粒增多时反而会使沥青的延度下降，表现为下降趋势。
由图5可以看出，随着橡胶粉掺量的增加，橡胶沥青的当量脆点明显降低，掺量大于20%以后，橡胶沥青的当量脆点又呈现上升的趋势。
从上述两指标可看出，在一定掺量范围内，橡胶粉能够改善