一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法

摘要

本发明提供一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法是先绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；再测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度，当废胎胶粉橡胶沥青发生离析时才需要进行此项工作；再计算相对应的废胎胶粉含量；然后计算废胎胶粉含量差；最后是对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定。它是一种检测废胎胶粉橡胶沥青离析程度，判定已经离析的废胎胶粉橡胶沥青是否可以直接使用的方法。本发明所需的主要实验仪器为常见的比重瓶，不需要特殊实验仪器；所做试验及计算方法简单，容易掌握，并且实用快捷，便于正确指导施工，避免浪费，提高效率。

说明书

技术领域

本发明涉及道路废胎胶粉橡胶沥青技术领域，尤其是涉及一种废胎胶粉橡胶沥青 离析试验及评定方法。

背景技术

目前，我国废旧轮胎已造成严重的环境污染并且持续加重，利用废旧轮胎加工的 废胎胶粉在道路建设中的应用，技术上可行，工程质量可以保证，废胎胶粉使用量大，为废 旧轮胎的再利用找到了很好的途径。因此，废胎胶粉橡胶沥青在道路沥青路面中的应用日 益增多并且增速很快。

废胎胶粉橡胶沥青是把废胎胶粉掺入基质沥青中经过溶胀、网络填充、交联或者 降解等作用制得的改性沥青，按规定废胎胶粉的含量（内掺）不低于15％，含量越高用之做 成的废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能越好，但施工和易性越差，工程实践中含量为 18％～24％的废胎胶粉橡胶沥青常用。废胎胶粉橡胶沥青应用于道路路面具有如下优点： ①针入度减小，软化点提高，粘度增大，沥青的高温稳定性提高，高温抗车辙能力增强；②改 善沥青的低温性能，提高混合料的低温抗裂性；③增强粘附性，石料表面粘附的胶粉改性沥 青膜厚度增加，沥青路面抗水损害性能提高；④提高混合料的抗老化性能和抗疲劳性能；⑤ 降低噪声污染；⑥减少和消除废轮胎堆放导致的公害，同时又得到合理的二次资源利用，获 得资源和环境的双重效果。但是，废胎胶粉橡胶沥青的稳定性差，在运输和贮存的过程中容 易产生离析。当离析较轻时不会降低废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能，可以直接使用， 而离析较重时则会降低废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能，不能直接使用，需要经过再 加工合格后才能使用，或者废弃。目前，没有针对废胎胶粉橡胶沥青离析的试验及评定方 法。

当下已有表述为改性沥青离析的试验方法，它是把没有离析的改性沥青试样分为 上、中、下三段进行试验，通过测量上、下两段试样的软化点并计算其差值来比较不同样品 的稳定性（即离析的难易程度），这种试验方法要求软化点与改性剂的含量具有一致性试验 结果才准确可靠。研究表明，在其它条件相同的情况下，废胎胶粉含量低的样品的软化点并 不一定总是低，废胎胶粉含量高的样品的软化点也并不一定总是高。因此，不能用软化点差 值来判断废胎胶粉橡胶沥青稳定性的好差。况且，这种方法不是判定改性沥青离析程度的 试验及评定方法，而是判定改性沥青产生离析难易程度的试验方法，它不能解决废胎胶粉 橡胶沥青离析后如何处理的问题。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供一种废胎胶粉橡胶沥青离 析试验及评定方法，它是一种检测废胎胶粉橡胶沥青离析程度，判定已经离析的废胎胶粉 橡胶沥青是否可以直接使用的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法包括如下步骤：

第一步，绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；

第二步，测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度，当废胎胶粉橡胶沥青发生离析时才需 要进行此项工作；

在贮存罐底部向上10cm～20cm范围内和废胎胶粉橡胶沥青上表面向下10cm～20cm范 围内取样，按照T0603-2011《沥青密度与相对密度试验》的方法分别测量它们的密度，前者 记作ρ_A，后者记作ρ_B；

第三步，计算ρ_A和ρ_B相对应的废胎胶粉含量，在纵轴上找到ρ_A和ρ_B，作水平线交于废胎 胶粉橡胶沥青标准密度线，交点为A和B，其横坐标分别为E_A和E_B，则E_A和E_B就是分别对应于ρ_A和ρ_B的废胎胶粉含量；

第四步，计算废胎胶粉含量差△

△＝E_A－E_B，E_A和E_B可以根据相似三角形原理计算而得，也可以在图上量取而得，研究 表明，废胎胶粉含量差为5％时对废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能影响较小，废胎胶粉 橡胶沥青可以直接使用；

考虑到材料的变异、生产控制精度、试验与生产的差异以及贮存条件和时间的差异等 因素的影响，把废胎胶粉含量差的标准值定为4％，确保废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性 能满足要求；

第五步，对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定

1）当取样的含量E＜15％或E＞30％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用；

2）取样的含量15％≤E≤30％：当△≤4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用；当 △＞4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用。

本发明的有益效果为：

1.本发明所需的主要实验仪器为常见的比重瓶，不需要特殊实验仪器。

2.本发明所做试验及计算方法简单，容易掌握，并且实用快捷，便于正确指导施 工，避免浪费，提高效率。

附图说明

图1是本发明的废胎胶粉橡胶沥青标准密度示意图。

图1中mdx表示废胎胶粉橡胶沥青标准密度线。

制备废胎胶粉橡胶沥青试样，废胎胶粉的含量（E）分别为15％、16％、17％、 18％、……、29％、30％，测量每个废胎胶粉含量对应的废胎胶粉橡胶沥青的密度（ρ）；图1中 废胎胶粉橡胶沥青标准密度线绘制在平面直角坐标系中，横轴为废胎胶粉橡胶沥青中废胎 胶粉的含量，原点为15％，向右依次为16％、17％、18％、……、29％、30％；纵轴为废胎胶粉 橡胶沥青的密度；

以废胎胶粉含量为横坐标，相对应的密度为纵坐标，在坐标系中绘制点（E，ρ），把相邻 的点用直线连接就形成一条折线，称之为废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，这样的图称为废 胎胶粉橡胶沥青标准密度图；

绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图应在大批量生产前完成，试验时废胎胶粉橡胶沥青 所用材料、加工工艺以及贮存条件和时间应与大批量生产一致；

在实际工作中，废胎胶粉橡胶沥青标准密度线不必绘制完整，可根据经验选择性绘制， 经常绘制七个含量的标准密度线即可，七个含量分别为：设计含量、设计含量±1％、设计含 量±2％、设计含量±3％。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例条件：废胎胶粉橡胶沥青中废胎胶粉设计含量为20％，生产后经过24h运输 700km到达沥青混合料拌和场，废胎胶粉橡胶沥青的温度由出厂时的200℃降到160℃，并且 已发生离析，用本发明的方法判定是否可以直接使用。

一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法包括如下步骤：

第一步，绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图：

大批量生产前绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图，参见图1，在实验室生产废胎胶粉橡 胶沥青，所用材料和生产工艺与大批量生产一样，并且模拟实际情况，贮存24h温度从200℃ 降到160℃，贮存过程中要搅拌使废胎胶粉橡胶沥青不发生离析，生产后24h取样进行试验；

制备废胎胶粉橡胶沥青试样，废胎胶粉的含量（E）分别为17％、18％、19％、20％、21％、 22％、23％，它们分别记为E₁₇、E₁₈、E₁₉、E₂₀、E₂₁、E₂₂、E₂₃,按照T0603-2011《沥青密度与相对密 度试验》的方法测量每个废胎胶粉含量对应的废胎胶粉橡胶沥青试样的密度（ρ）,它们分 别记为ρ₁₇、ρ₁₈、ρ₁₉、ρ₂₀、ρ₂₁、ρ₂₂、ρ₂₃。通过测量ρ₁₇～ρ₂₃分别为1.0372g/cm³、1.0382g/cm³、 1.0392g/cm³、1.0403g/cm³、1.0413g/cm³、1.0423g/cm³、1.0434g/cm³；

废胎胶粉橡胶沥青标准密度线绘制在平面直角坐标系中，横轴为废胎胶粉橡胶沥青中 废胎胶粉的含量，原点为17％，向右依次为18％、19％、20％、21％、22％、23％；纵轴为废胎 胶粉橡胶沥青的密度；

以废胎胶粉含量为横坐标，相对应的密度为纵坐标，在坐标系中绘制点（E₁₇，ρ₁₇）、（E₁₈， ρ₁₈）、（E₁₉，ρ₁₉）、（E₂₀，ρ₂₀）、（E₂₁，ρ₂₁）、（E₂₂，ρ₂₂）、（E₂₃，ρ₂₃），把相邻的点用直线连接就形成一 条折线，称之为20％含量的废胎胶粉橡胶沥青标准密度线；

第二步，测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度：

在贮存罐底部向上10cm～20cm范围内和废胎胶粉橡胶沥青上表面向下10cm～20cm范 围内取样，按照T0603-2011《沥青密度与相对密度试验》的方法分别测量它们的密度ρ_A和ρ_B， 测量结果是：ρ_A＝1.0418g/cm³，ρ_B＝1.0385g/cm³。

第三步，计算ρ_A和ρ_B相对应的废胎胶粉含量：

在纵轴上找到ρ_A和ρ_B，作水平线交于废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，交点分别为A和B， 其横坐标分别为E_A和E_B。则E_A和E_B就是分别对应于ρ_A和ρ_B的废胎胶粉含量；

ρ_A的值为1.0418g/cm³，A点在（E₂₁，ρ₂₁）和（E₂₂，ρ₂₂）之间，根据相似三角形原理可以计 算E_A，另外，E_A也可以在图上量取而得；同理，ρ_B的值为1.0385g/cm³，B点在（E₁₈，ρ₁₈）和（E₁₉， ρ₁₉）之间，根据相似三角形原理可以计算E_B，另外，E_B也可以在图上量取而得，计算结果是： E_A＝21.5％，E_B＝18.3％；

第四步，计算废胎胶粉含量差△：

△＝E_A－E_B＝21.5％－18.3％＝3.2％

第五步，对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定：

取样的含量15％≤E≤30％，且△＝3.2％≤4％，判定废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。