复合胶粉改性沥青及其混合料温度特性试验研究.pdf

内蒙古工业大学学报 JOURNALOFINNERMONGOLIA 第 3O卷 第 3期 UNIVERSnY OFTECHN0L0GY 文章编号：1001—5167(2011)03—0040—05 复合胶粉改性沥青及其混合料温度特性试验研究 王岚 ，邢永明 ，常春清 (1．内蒙古工业大学 土木工程学院，内蒙古 呼和浩特010051； 2．内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特 010051) 摘要：复合胶粉改性沥青 (CCRMA)是将废旧胶粉颗粒及 SBS改性剂共同 加入基质沥青中而制成的一种复合改性沥青，具有很好的抗高温变形和抗 低温开裂性能。由于利用了废旧橡胶轮胎对于减少黑色污染 ，发展循环经 济和保护环境，具有重要意义。通过复合胶粉改性沥青的温度扫描试验和 复合改性沥青及SBS改性沥青混合料的弯曲蠕变对比试验，研究了复合 改性沥青及混合料的温度特性。得出复合胶粉改性沥青具有较好的抗疲 劳特性和抗永久变形特性，复合胶粉改性沥青混合料具有较好的抗高低温 变形特性。 关键词 ：复合胶粉改性沥青 ；复合胶粉改性沥青混合料 ；温度特性 ；蠕变 中图分类号：u443．33 文献标识码：A 1 引 言 复合胶粉改性沥青是将废旧橡胶轮胎磨成粉末与基质沥青混合，并加入一定比例的SBS改性剂而 形成的一种复合改性沥青。与普通胶粉改性沥青相比除同样具有较好的低温性能外…，还具有较好的 高温稳定性，因而对于同样易出现车辙的低温地区具有广泛的应用前景。本文通过从低温到高温对复 合胶粉改性沥青及其混合料性能进行试验，研究其温度适应性问题，为今后该材料在寒冷地区的使用提 供依据。 本文采用动态剪切流变仪 (DSR)和 MTS651材料试验机，对复合胶粉改性沥青进行了温度扫描试 验，研究了其抗疲劳、抗永久变形特性。对沥青混合料试件进行了高、低温的小梁弯曲蠕变试验，分析其 温度特性 。 2 复合胶粉改性沥青温度扫描试验研究 沥青属典型的粘弹性材料 ‘，其粘弹性质会随温度的变化而产生很大的变化 。废 旧橡胶粉和 SBS作为改性剂加入沥青中，必然会改变原有的沥青结构，从而改变沥青材料的粘弹性性质及其变化规 律。试验所用沥青为 70#道路石油沥青中加入 18％的30目橡胶粉和2％的SBS改性剂的复合胶粉改性 沥青，如图1和图2分别为沥青胶浆对应于加载频率为0．1rad／s、1rad／s、10rad／s、100rad／s时，在高温和 低温情况下的复数剪切模量和相位角的变化曲线。 作者简介：王岚 (1966一)，女，北京人 ，内蒙古工业大学，教授，博士。 396 内蒙古工业大学学报 图1 温度对复合模量 JG j的影响 Fig．1Influenceoftemperatureoncomplexmodulus 图2 温度对相位角6的影响 Fig．2Influenceof temperatureonphaseangle 由图1可以看出，无论是在 一20℃一30℃温度范围，还是在 3O℃一80℃温度范围，沥青的复数剪切 模量随温度的升高而呈下降的趋势。原因是温度的升高会使沥青的自由体积增大，沥青从低温的高弹 态向高温时的粘流态转化，沥青在剪切试验中所受的最大剪应力减小，而最大剪应变却增大，因此复数 剪切模量会降低；同样，在温度相同情况下，加载频率越高，复数剪切模量值越大，但其值随温度升高降 低速度越快；由图2可知，相位角则随着温度的升高而增大。这是因为随着温度的升高，会使沥青材料 的粘弹性质 中的粘性成分增加，弹性成分减小，从而使沥青材料的相位角增大 。此外，还可 以发现