胶粉改性沥青性能及工程的应用的研究.doc

胶粉改性沥青性能及工程的应用的研究 　　摘要：随着交通事业的快速发展，公路工程的施工质量成为人们关注的重点。伸缩缝施工是公路桥梁工程施工中一个极其重要的环节，伸缩缝的施工质量直接关系到公路桥梁工程的运营使用。但是，粉沥青及其混合料的相关试验表明，沥青混合料的各项路用性能得到明显改善，可以减缓老化、减少裂缝、降低噪音、提高路面服务性能等问题。基于此，本文就胶粉改性沥青性能及工程应用进行分析与研究。 　　关键词：胶粉； 改性沥青； 应用 　　中图分类号：U416 文献标识码： A 　　引言 　　就目前情况来看，改性沥青以其自身独特的技术、经济方面的优势，发展势头非常之大。究其原因，主要有两个方面：其一，随着社会的不断发展，公路运输的重载化、大型化的需求越来越大；其二，高速公路容易出现早期损害，比如裂缝、水损害等，从而使人们开始考虑从高速公路的建设材料角度出发，不断改进公路质量。因此，改性沥青的应用越来越普遍，特别是SBS改性沥青，大大提升了高速公路的质量，降低公路养护成本，延长其使用寿命，从而取得良好的经济效益以及社会效益。 　　一、胶粉改性沥青 　　沥青混凝土路面具有环保、降低噪音、防滑、耐久性好等特点，不仅实现了废旧资源的再利用，而且 具有良好的社会和经济效益。橡胶粉改性沥青在我国城市道路已经得到广泛应用，目前，我国以交通部科研所、江苏交科院为代表的科研机构正在积极研究和推广使用橡胶粉改性沥青，废旧橡胶粉改性沥青已先后在我国一些高速公路工程等路段得到大面积的推广使用。废旧橡胶粉改性沥青以其良好的特性越来越受到国内同行的认可。但是，目前，对胶粉改性沥青混合料路用性能和工程应用特性的研究还存在一定的差距，离推广应用还存在一定的障碍。因此，研究橡胶粉沥青混合料的性能以及工程应用特性，并将该技术的研究成果应用于工程实践中，积极指导橡胶粉改性沥青技术在公路建设及养护市场推广应用。 　　二、生产工艺 　　胶粉沥青的生产设备由胶粉沥青反应罐、加热恒温系统、搅拌系统、泵送系统、控制系统组成。 　　胶粉改性沥青宜首选常温研磨粉碎的废轮胎胶粉。废轮胎胶粉颗粒宜选用30 目 ～80 目粒径，技术指标应满足表1、表2 的规定。图1 为胶粉添加设备； 图2 为胶粉沥青生产设备 。 　　图1 胶粉添加设备 图2 胶粉沥青生产设备 　　表1 废轮胎胶粉的物理技术指标 　　表2 废轮胎胶粉的化学技术指标 　　废轮胎胶粉改性沥青的改性剂为废轮胎胶粉，基质沥青为70 号 A 级道路石油沥青； 制备废轮胎胶粉改性沥青时，应采用适宜的生产条件和方法进行，通过试验确定合理的改性剂量和适宜的加工温度，制定详细的生产工艺和操作规程。 　　胶粉沥青将胶粉作为一种沥青改性剂与基质沥青在高温状态下反应而成。废轮胎胶粉掺入量可根据实际使用的技术要求确定，最低掺入量不应低于基质沥青的15%。在现场制造的废轮胎胶粉改性沥青宜随配随用； 需作短时间保存时，应保持适宜的温度，并进行不间断的搅拌或泵送循环，以保证改性沥青具有足够的稳定性和使用质量。工厂生产废轮胎胶粉改性沥青作为成品出厂时，在使用废轮胎胶粉的同时，还必须使用合适的助剂，防止废轮胎胶粉改性沥青在使用前发生离析。废轮胎胶粉改性沥青技术指标应符合表3 的规定。 　　表3 废轮胎胶粉改性沥青主要技术指标 　　三、改性沥青混合料的施工特性研究 　　在改性混合料的施工中，拌和和压实温度是影响其施工质量的重要因素。因此，这里必须要重点研究这两个方面的内容。就目前情况来看，确定改性沥青混合料拌和以及压实温度的方法主要有以下四种，下面分别加以分析： 　　（一）沥青的粘温特性 　　沥青属于一种粘弹性的材料。因此，它的力学特性并非一成不变，而是会随着加荷以及温度这两个因素的变化而变化。一般而言，当其处于长时间荷载、高温的条件下，会表现出粘流性特征；当其处于低温、短时间荷载条件时，它则是一种弹性特征。本文主要研究的是处于高温条件下的施工特性，因此，这里重点研究高温条件下的相关特性。经过相关试验表明，当沥青混合料的温度处于高于沥青软化点的范围时，它会表现出比较明显的粘性流动方面的特性。 　　（二）改性沥青混合料拌和压实温度研究 　　1.Yildirim法，人们将其简称为Y法。一般情况下，当普通沥青处在高温条件下，则会随着呈现出牛顿流体的状态。但是，改性沥青却处于非牛顿流体状态。因此，当改性沥青混合料处于高温条件下时，其黏度同剪切速率成反比关系。在实际的操作中，沥青混合料对拌和和压实中的剪切速率与试验条件下的剪切速率存在一定的差别，前者往往大于后者。Y法在粘度测定的过程中，则将剪切速率这一影响因素纳入其中，从而模拟出改性混合料在拌和和压实过程中表现出来的粘度状态。 　　2. Bahia法，又简称为B法。在