不同废旧硫化橡胶粉改性沥青性能研究

摘要

橡胶粉改性沥青是在基质沥青中掺入一定剂量的废旧硫化橡胶粉，在高温下经剪切拌合一定的时间制成。废旧橡胶粉是经废旧橡胶制品磨碎加工制成的粉末状物质，废旧橡胶制品来源不同，加工成的废旧橡胶粉成分会有差异。橡胶粉对基质沥青的改性效果取决于胶粉种类、胶粉的目数和胶粉的剂量。 有代表性的选取山东和湖北某厂家生产的大卡车轮胎粉、小卡车轮胎粉、农用车轮胎粉、胎冠胶粉、鞋底胶粉和胶管胶粉，考虑60目和80目的胶粉规格，以及16％、20％和24％的胶粉剂量，在190℃的温度和700r/min的转速下加工1小时制备30种胶粉改性沥青，以针入度、软化点、延度、针入度指数、当量软化点、当量脆点以及塑性温度范围为基本路用性能的考核指标，分析了胶粉种类、胶粉剂量和胶粉目数对上述指标的影响规律和影响程度。结果表明，改变胶粉目数会改变各种胶粉改性沥青的基本路用性能指标值；大卡车轮胎粉、小卡车轮胎粉和胎冠胶粉的改性效果要优于农用车轮胎粉、鞋底胶粉和胶管胶粉改性剂，胎冠胶粉明显比其它五种胶粉改性剂要好；增加胶粉的剂量会显著改变各项基本路用性能指标值。 选取大卡车轮胎粉、小卡车轮胎粉和农用车轮胎粉，考虑60目的胶粉规格，以及5％、10％、15％、20％和25％的胶粉剂量，采用同样的工艺制备15种胶粉改性沥青，以60℃、135℃、175℃的粘度和粘温指数VTS为考核指标，分析了胶粉种类和胶粉剂量对粘度和粘温指数的影响。结果表明，胶粉种类的变化对胶粉改性沥青的粘度和粘温指数影响很小，胎冠胶粉(TG)改性剂比大卡车轮胎粉(DK)改性剂和小卡车轮胎粉(XK)改性剂对基质沥青的粘度和感温性能提高更大；随着胶粉剂量的增加，粘度增大，粘温指数VTS减小，增加(减小)的幅度在特定胶粉剂量处出现转折，为达到最佳的改性效果，建议胶粉剂量在10％～20％之间；对于三种胶粉改性沥青当胶粉剂量在10％以上时，改性沥青混合料的拌合、摊铺和碾压温度应当提高。 取大卡车轮胎粉、小卡车轮胎粉和农用车轮胎粉，考虑60目的胶粉规格，以及5％、10％、15％和20％的胶粉剂量，制备12种胶粉改性沥青，以弯曲梁低温蠕变劲度模量S和松弛速率m值为考核指标，分析了胶粉种类和胶粉剂量对胶粉改性沥青低温抗裂性能的影响。结果表明，三种胶粉改性沥青中胎冠胶粉(TG)改性沥青在低温下的抗裂性能最好，m值与胶粉种类之间的关系表现出很大的离散性，三种橡胶粉改性沥青劲度模量S随着胶粉剂量的增加而减小，随着胶粉剂量的增加，m值呈减小的趋势，但是与胶粉剂量之间的规律性不明显，且胶粉剂量对m值的影响并不大。 取大卡车轮胎粉、小卡车轮胎粉和农用车轮胎粉，考虑60目的胶粉规格，以及10％、15％和20％的胶粉剂量，制备9种胶粉改性沥青，以弹性恢复率为考核指标，分析了胶粉种类和胶粉剂量对胶粉改性沥青应力松弛能力的影响。结果表明，弹性恢复率随着胶粉剂量的增加而增大，三种胶粉改性沥青中胎冠胶粉改性沥青的弹性恢复率最大。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2废旧橡胶粉改性沥青国内外研究及应用现状

1.2.1胶粉改性沥青国外研究及应用概况

1.2.2胶粉改性沥青国内研究及应用概况

1.2.3胶粉改性沥青的研究进展

1.3本文主要研究内容和技术路线

第二章国内废胶粉生产状况调研与胶粉技术性能

2.1废旧硫化橡胶粉的分类

2.2国内胶粉生产状况调研

2.3废旧硫化橡胶粉技术性能

第三章橡胶粉改性沥青基本路用性能

3.1基本路用性能指标简述

3.2试验方案设计

3.3试验与分析

3.3.1试验结果

3.3.2胶粉目数、剂量和种类对路用性能指标的影响

3.3.3胶粉目数、剂量和种类对路用性能指标的显著性分析

3.3.4胶粉目数、剂量和种类对路用性能指标的影响量大小

3.4本章小节

第四章橡胶粉改性沥青粘温特性

4.1粘度的定义、分类与测定

4.2粘温关系概述

4.3试验与分析

4.3.1试验结果

4.3.2试验分析

4.4本章小结

第五章橡胶粉改性沥青的低温弯曲蠕变性能

5.1沥青路面的温缩裂缝与劲度模量之间的关系

5.2简支梁弯曲蠕变试验简述

5.3试验与分析

5.3.1试验结果

5.3.2试验分析

5.4本章小结

第六章橡胶粉改性沥青的弹性恢复性能

第七章结论与展望

参考文献

致谢