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1、F E A T U R E S l 圈盈 橡胶沥青S M A 技术性能试验研究 E e r i n 1 e n t a l Re s e a r c h o n T e c h n i c a l P e r f o r ma n c e o f R u b b e r i z e d As p h a l t Mo d i fi e d S MA 徐金枝 王春 常睿 党延兵 宋剑 刘 军 唐成 1 长安大学 公路学院 陕西 西安 7 1 0 0 6 4 2 西成北环线高速公路建设管理处 陕西 西安 7 1 3 7 0 2 0 引言 近年来 随着汽车工业 的快速 发展 中国废旧轮胎的数量急剧增
2、 长 如何有效利用废旧轮胎成为亟 待解决 的问题 l 大量研究表明 使 用废 旧轮胎胶粉生产橡胶沥青是最 有效的方法之一 橡胶沥青即通过 一 定的生产工艺将废旧轮胎胶粉加 入到沥青 中 形成一种 以橡胶粉为 改性剂 的改性沥青 将这种沥青 应用于道路中 不仅能改善路面的 使用性能 还可以有效地利用废旧 胶粉 保护环境 此外 如果将橡 胶沥青作为胶结料应用到沥青玛蹄 脂碎石 S MA 混合料 中 会得到 综合性能 良好 造价低的新型路面 材料 国外针对橡胶沥青S MA 混 合料做了大量 的研究 已构建了成 熟的规范体系和指标体系 并被成 功地应用在实体工程 中 而国内对 于橡胶沥青S MA混合料
3、的技术性能 研究还相对较少 因此 本文深入 研究橡胶沥青S MA混合料的技术性 能 以便为今后橡胶沥青S MA混合 料的研究和应用提供依据 1原材料 1 集料 试验集料中 9 5 1 6 mm碎石 4 7 5 9 5 mm碎石为闪长岩 0 2 3 6 ml r l 细集料为石灰岩 其技术指标见表1 2 2 矿粉 矿粉由9 5 1 9 mm石灰岩磨制而成 其技术指标见表3 3 沥青 试验采用韩国S K 一 9 O 基质沥青和壳牌S B S I c 改性沥青 其性能 试验结果符合 公路沥青路面施工技术规范 I T G F 4 0 2 0 0 4 的技术要求 相关技术f 旨 标见表4 5 4 本研究
4、所用废胎胶粉为陕西高速胶粉 G S 公司生产的3 0 目 废胎胶 粉 生产方式均为常温粉碎 胶粉的筛分结果见表6 表1 粗集料 技术指标及要 求 规范 集料规 恪 mm 试验指标 要求 9 5 l 6 4 7 5 9 5 表观相对密度 2 6 2 9 l 8 2 9 2 7 石料压碎值 2 6 l 2 盘 石料磨光值 4 2 4 4 洛杉矾磨耗损失 2 8 l 8 4 l 9 4 集料与沥青的粘附性 级 5 5 针片状含量 l 2 5 5 5 坚固性 1 2 2 吸水率 2 0 O 3 l 0 4 8 软石含量 3 0 1 1 1 2 表2 细集料 技术指标及 要求 规范 集料规格 mm 试验
5、指标 要求 0 2 3 6 表观相对密度 2 5 2 7 3 8 坚固性 2 6 3 亚 甲蓝值 g k g 2 5 1 9 棱角性 流动 时间 s 3 0 3 4 1 5 3 4 2 低 温性能检验 三 种S MA 混 合 料 低 温 弯 曲性 能试验结果见表l 5 从表l 5 可 以看 出 方案一和方案二两种橡胶沥青 S MA 混合料的破坏应变均明显高于 规范要求 且其破坏应 变较S B S 改 性沥青S MA 混合料分别提高了2 7 6 和1 3 2 表明橡胶沥青可有效改善 S MA 混合料的低温弯曲性能 方案 一 较方案二的低温弯曲破坏应变提 高了1 2 7 说明添加纤维的方案比 减少
6、矿粉的方案对橡胶沥青s MA混 合料的低温性能影响更加显著 4 3 水稳定性检验 三种S MA混合料水稳定性试验 结果如表l 6 所 示 由表1 6 可知 方 案一 方案二k C s B s 改性沥青S MA 混 合料的残 留稳定度分别提高了3 2 和4 1 冻 融 劈裂 强 度 比分别 提 高了7 O 和5 4 说 明橡胶沥青对 S MA的水稳定性有一定程度 的改善 作用 但是改善效果不是很 明显 方案一的残留稳定度比方案二 略微 降低 而其冻融劈裂强度 比又略微 升高 因此两者的水稳定性没有太 大差异 5 结语 本文研究了不同胶粉掺量下橡 胶沥青的技术性能 通过对比分析 确定了橡胶沥青中胶
7、粉的最佳掺量 为2 1 进而验证了掺加纤维和减少 矿粉的橡胶沥青S MA 混合料的路用 性能 并与S B S 改性沥青S MA混合料 进行了对比 得出以下结论 1 6 o c 车辙试验结果表明 橡 胶沥 青S MA 较 于S B S 改性 沥青 S MA 有更好的高温稳定性 橡胶沥 青可有效改善S MA 混合料的高温性 能 添加纤维和减少矿粉两种方案 对S MA 高温性能的影响差别不大 5 6 表 1 2 与 歇 尔 试 牲 结 果 最佳油 毛体积 v v 值 v MA 值 v F A 值 稳定度 流 值 最 J V C A V C D R c 方案 石比 相对密度 i ram 值 S B S
8、 方案 6 2 2 4 6 5 4 0 7 1 7 4 l 9 5 2 5 3 9 5 4 0 0 方案一 6 5 2 4 8 9 3 8 7 6 7 8 4 1 0 0 2 6 4 0 5 4 0 5 方案二 6 2 2 4 9 8 4 2 l 7 O 7 5 2 9 0 2 7 3 9 9 4 0 5 表 1 3 沥青析漏试验和肯塔堡飞散试验结果 方案 最佳油石比 析漏试验 技术薹求 飞散试验 技术要求 S B S 方案 6 2 0 O 7 0 1 6 5 1 5 方案一 6 5 0 O 6 0 1 6 2 l 5 方案二 6 2 0 0 6 0 1 5 7 l 5 表1 4橡胶沥青混合料
9、高温稳定性能试验结果 方案 评价指标 试验结果 规范要求 方案一 9 7 0 8 3 0 0 0 方案二 动稳定度 次 mm 9 5 0 0 3 0 0 0 S B S 方案 6 5 0 0 3 0 0 0 表1 5 橡胶沥青混合料低温弯 曲性能试验结果 抗弯拉强度 劲度模量 低温试验弯瞎 规范要求 方案 MP a MP a 破坏应变 e u 0 方案一 1 0 6 2 3 2 l 4 6 0 7 2 5 0 0 方案二 1 0 6 2 6 0 2 4 0 8 9 2 5 0 0 S B S 方案 9 8 2 2 9 9 3 6 1 l 2 5 0 0 表1 6橡胶沥青混合料水稳定性能试验结果
10、 马默尔残窝 规范要求 冻融劈裂强度比 方素 规范要求 稳意度 T S R 方案一 加 纤维 9 3 6 8 0 9 0 7 8 0 方案二 减矿粉 9 4 3 8 O 8 9 4 8 0 S B S 改性沥青S A 9 0 7 8 O 8 4 8 8 0 2 低温弯曲试验结果表明 掺入橡胶沥青对S MA 的低温 眭 能有显著的 改善效果 其低温弯曲性能明显优于S B S 改性沥青 添加纤维的方案比减少矿 粉的方案对橡胶沥青S MA混合料的低温 生 能影响更加明显 3 浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验结果表明 相较于S B S 改性沥青 橡胶沥青对s MA 混合料的水稳定性有一定程度的改善效果 添
11、加纤维和减少 矿粉这两种方案对S MA混合料的水稳定性影响基本相当 f 参考文献 1 张小英 徐传杰 孔宪明 废橡胶粉改性沥青研究综述D 石油沥青 2 0 0 4 4 1 5 陈永红 橡胶沥青配合比设计及 生 能研 究明 湖南交通科技 2 0 1 5 1 6 1 6 2 3 1 沈金安 改性沥青与s M 路面 删 北京 人民交通出版社 1 9 9 7 f 4 l 郭朝阳 废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究p1 重庆 重庆交通大学 2 0 0 8 f5 J T G F 4 0 2 0 0 4 公路沥青路面施工技术规范 s 曹荣吉 橡胶 沥青及断级配混合料 的试验研 究口 1 南京 东南大学 2 0 9 余 波 施晓强 陈 钒 等 废旧橡胶粉掺量对橡胶沥青高低温及疲 劳性能影响研 究 石 油沥 青 2 0 1 5 2 2 9 3 3 刘月娇 橡胶沥青及其s MA 混合料教术性能研究 I I 西安 长安大学2 0 1 0 9 1 5 7 Y 平 武和平掺加车辙王抗车辙剂的沥青混合料试验研究U 公路工程 2 0 0 9 3 4 2 1 2 7 1 3 0
