橡胶粉目数对沥青混合料低温性能影响的研究

胡开智

(黑龙江省嫩江高等级公路管理处)



橡胶粉目数对沥青混合料低温性能影响的研究

胡开智

(黑龙江省嫩江高等级公路管理处)

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。

橡胶沥青；目数；低温性能；沥青混合料

1 原材料及制备方法

沥青使用A级90#道路沥青，废旧轮胎橡胶粉采用目数分别为60和80目的胶粉，掺加量18%，高速剪切搅拌，搅拌时间为60 min，搅拌温度为180 ℃。橡胶沥青混合料合成级配与沥青用量详见表1，SBS沥青混合料配合比见表2。

表1 混合料(AR-AC-16)级配通过率及最佳沥青用量

表2 SBS混合料(SBS-AC-16)级配通过率及最佳沥青用量

2 弯曲试验分析

沥青路面在低温使用时产生裂缝是寒冷地区以及昼夜温差较大地区的主要道路病害。低温开裂机制与气温降低时道路表面不均匀的热应力相关。低温时或是温度急剧降低的状况下，路面内部产生收缩应力，当收缩应力大于沥青混合料的强度时，路面就会产生开裂。随着温度的降低，路面内的应力逐渐增大，引起应力松弛，最终导致路表微小裂缝的产生。弯曲试验能够反映沥青混合料在低温条件下的变形能力和承受最大荷载应力的能力。

由图1可以看出，橡胶沥青混合料在低温弯曲破坏时，各项指标较普通沥青混合料都有较为明显的改善。说明橡胶粉的掺入使得沥青混合料的低温抗裂性得到明显的提高。分析原因，主要是混合料内橡胶粉的加入改善了普通沥青在低温时的柔性，沥青混合料低温时的变形能力有所升高。这是由于未溶胀的橡胶粉颗粒在橡胶沥青中起増强作用，低温时未溶胀的橡胶颗粒与沥青基体的模量不同，可产生高度的应力集中，诱发可消耗大量能量的剪切带，因而提高了沥青混合料的可塑性。而且从橡胶粉的目数来看，80目的胶粉表现要好于60目的，但整体差异并不大，考虑到两种胶粉价格基本接近，因此推荐使用80目的橡胶粉来拌制橡胶沥青混合料。

图1 混合料弯曲试验结果

3 结 论

由试验结果可以看出，使用橡胶沥青拌制混合料具有更好的低温柔性。混合料低温性能有明显的改善，低温使用时抗开裂性能显著提高。

从橡胶粉的目数来看，80目要好于60目，考虑到两者价格较为接近，故推荐使用80目胶粉。

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2015-04-15

U416.1

C

1008-3383(2015)12-0030-01