Sasobit温拌剂对橡胶沥青混合料性能的影响

金娟 亢炜

摘 要：相对于传统热拌橡胶沥青混合料，温拌橡胶沥青混合料是一种有利于节能减排的新型路面材料。本文通过温拌橡胶沥青和热拌橡胶沥青、温拌橡胶沥青混合料和热拌橡胶沥青混合料进行橡胶沥青性能、混合料物理力学指标和路用性能的比较分析，为Sasobit温拌剂在传统橡胶沥青混合料中的推广应用提供一定的参考。

关键词：Sasobit温拌剂；温拌橡胶沥青；热拌橡胶沥青；路用性能

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）22-0106-03

Influences of Sasobit on Properties of Rubber Asphalt Mixture

JIN Juan1 KANG Wei2

（1. Shaanxi Railway Institute，Weinan Shaanxi 714099；2. Shaanxi Vocational & Technical College，Xi'an Shaanxi 710038）

Abstract： Compared with the traditional hot mixed rubber asphalt mixture， warm mixed rubber asphalt mixture is a new type of pavement material which is beneficial to energy saving and emission reduction. The warm mix asphalt and hot asphalt， warm mix asphalt rubber mixture and hot mix asphalt rubber mixture were compared and analyzed properties of rubber asphalt， physical and mechanical indexes of mixture and performance of road. It provided a reference for the popularization and application of Sasobit in the traditional rubber asphalt mixture.

Keywords： Sasobit warm mix agent； warm mix rubber asphalt； hot mix rubber asphalt；road performance

利用废旧轮胎制成橡胶粉，并在普通沥青中加入橡胶粉制成改性沥青用以铺筑路面，是集节能和环保于一体的不可再生能源再生利用的有效途径[1]。橡胶粉的加入，对沥青的高温性能和低温性能都有显著影响[2]，但也给现场施工带来了一定的问题。由于橡胶沥青混合料在低温下过于稠且粘[3]，严重影响施工性能，施工方大多采用提高橡胶沥青混合料拌和和压实温度的方法来降低橡胶沥青的黏度。但是，这种传统的热拌橡胶沥青混合料生产工艺在生产和施工过程中不仅要消耗大量的能源，而且还会排放出大量的废气和粉尘，降低周围的环境质量，有损施工人员的身体健康。为了降低能源消耗和废气排放，本文通过在橡胶沥青中加入一种温拌剂，使其混合料的拌和和压实温度低于热拌橡胶沥青混合料的拌和和压实温度，且其性能达到或接近热拌橡胶沥青混合料的性能，即应用温拌技术代替传统的热拌技术[4-7]。本文主要研究通过在沥青混合料中添加Sasobit温拌剂，降低其拌和、压实温度后，其温拌橡胶沥青混合料的路用性能能否满足要求，是否与热拌橡胶沥青混合料性能相当。

1 混合料击实方法及选用材料

本文对沥青混合料采用马歇尔击实法。材料采用新加坡壳牌A-90#基质沥青，西安中轩橡胶粉厂生产的30目橡胶粉，温拌剂采用由南非Sasol Wax公司生产的Sasobit固体类温拌剂。Sasobit是从煤炭液化中获取的一种固体蜡，以长链居多，并具有细结晶体结构，其熔点约100℃，當温度大于其熔点时，可完全熔解于橡胶沥青中。在加热条件下，仅需机械简单搅拌即可将Sasobit稳定地分散于橡胶沥青中，避免了一般聚合物改性剂易离析、难拌和的缺点[8]。Sasobit温拌剂物理化学指标及技术要求见表1，90#基质沥青的技术指标见表2，30目胶粉的杂质含量和化学成分见表3。

2 温拌橡胶沥青混合料

2.1 温拌橡胶沥青和橡胶沥青性能对比分析

本文温拌橡胶沥青的制备方法是：在已经制备好的橡胶沥青中加入其橡胶沥青质量2%的Sasobit温拌剂，并恒温搅拌发育30min。温拌橡胶沥青性能指标的平均值与橡胶沥青性能指标的平均值对比见表4。

从表4可以得出如下结论。

①添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青的黏度明显降低。其原因主要是，温拌剂在高温下吸附橡胶沥青中结构近似的饱和组分，进而熔解于其中，形成稳定的溶液，这些饱和组分大多为蜡基或油基分子，或为分子中的一部分。当温度降低后，由于外加剂的熔点较高，使温拌剂吸附又熔解，并与饱和组分一起逐渐结晶析出，进而锁定了这些油类组分，共同形成网状的晶体结构。这种网状晶体结构的存在大大减小了橡胶沥青的流动变形能力，使得温拌橡胶沥青的黏度降低[9]。这有利于橡胶沥青施工和易性提高，有利于橡胶沥青混合料的拌和、摊铺和压实。

②添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青的软化点明显升高。可见，温拌剂的加入对橡胶沥青的高温性能较为有利。高温性能的提高将对混合料的抗车辙性能产生积极的影响。

③添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青的延度有一定程度的降低，这说明温拌剂的加入对橡胶沥青的低温性能有一定程度影响。

2.2 温拌橡胶沥青混合料的制备与分析

本文选用的矿料级配见表5。

本文所制备的温拌橡胶沥青混合料选用的矿料加热温度为180℃，拌和温度为160℃，试件击实温度为145℃，油石比为6.5，双面击实75次。所采用的热拌橡胶沥青混合料选用矿料加热温度为190℃，拌和温度为180℃，试件击实温度为160～170℃，油石比为6.5，双面击实75次。

本文通过对温拌橡胶沥青混合料与热拌橡胶沥青混合料的物理力学指标进行对比，分析温拌橡胶沥青混合料的各项指标是否与热拌橡胶沥青混合料相当。其马歇尔试件物理力学性能指标测试对比结果见表6。

从表6可以看出，在添加Sasobit温拌剂后，拌和温度下降了20℃，击实温度下降了15～25℃，温拌橡胶沥青混合料的物理力学指标与热拌橡胶沥青混合料的物理力学指标基本相当，而且均符合工程规范要求。可见，Sasobit温拌剂的添加有利于降低橡胶沥青混合料的拌和和压实温度。

接下来对温拌橡胶沥青混合料和热拌橡胶沥青混合料的路用性能进行对比分析，对比结果详见表7。

从表7可以得出如下结论。

①在添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青混合料的抗车辙次数相对于未添加温拌剂前增加16.3%，说明Sasobit温拌剂可以提高橡胶沥青混合料的高温性能。

②在添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青混合料的浸水飞散程度相对于未添加温拌剂前减少了49.2%，说明Sasobit温拌剂对于橡胶沥青混合料的水稳性能的提高有明显作用。

③在添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青混合料的冻融劈裂强度相对于未添加温拌剂前减小了4.8%，说明Sasobit温拌剂对于橡胶沥青混合料的低温性能存在一定的影响，但影响不大。

④在添加Sasobit温拌剂后，橡胶沥青混合料的其他路用性能指标均与未添加温拌剂前相当，说明Sasobit温拌剂对于降低拌和和压实温度确实起到了较好的效果。

3 结语

通过本文的研究可以得出如下结论。

①在橡胶沥青中添加Sasobit温拌剂可以有效改善其高温性能，但对低温性能有一定的影响。

②在橡胶沥青中添加Sasobit温拌剂后，其拌和和压实温度可以降低15～25℃，温拌橡胶沥青混合料的物理力学指标和路用性能与热拌橡胶沥青混合料的物理力学指标和路用性能相当，且均满足规范要求。

③由于Sasobit温拌剂的添加可以使橡胶沥青混合料拌和和压实温度降低，这有利于工程项目减少能源消耗，并提高施工效率。

参考文献：

[1]商淑杰.温拌橡胶沥青结合料及其胶浆性能研究[D].济南：山东大学，2009.

[2]杨永顺，曹卫东，李英勇，等.橡胶沥青制备工艺及其性能的研究[J].山东大学学报（工学版），2008（5）：10-13.

[3]刘树祥，王志祥，郑齐.温拌橡胶沥青混合料压实温度及其性能研究[J].石油瀝青，2015（4）：18-24.

[4]王志祥，霍洋洋，党合欢.温拌橡胶沥青混合料拌和和压实温度研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2015（3）：647-651.

[5]交通部公路科学研究院.温拌沥青混合料性能研究和应用[R].北京：交通部公路科学研究院，2008.

[6] Sasol Wax Americaslnc. Sasobit in Warm Mix Asphalt Applications 9 Years of Global Successes[C]//World of Asphalt Conference March 14.2006.

[7] Warm Mix Asphalt. National Asphalt Pavement Association[R]. Warm Mix Asphalt.1992.

[8]李波，宿秀丽，窦辉，等.温拌橡胶沥青混合料压实温度对其体积特征的影响研究[J].中外公路，2011（2）：222-225.

[9]廉向东，陈拴发，付其林，等.温拌沥青混合料路用性能研究[J].长安大学学报（自然科学版），2011（6）：11-15.