曹 貴 康成生 馮新玉 馬曉燕 王兆力

（1甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)養(yǎng)護(hù)科技有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050；2甘肅路橋第一公路工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州730050)

1 引言

道路交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，有力的促進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)汽車保有量不斷增加，廢舊輪胎數(shù)量也以每年12%的速率增加，預(yù)計(jì)2013年底達(dá)2.8億條，約合725萬(wàn)噸，廢舊輪胎作為難以降解的高分子彈性材料，長(zhǎng)期的堆置對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[1]。將廢舊輪胎加工成橡膠粉用于橡膠瀝青生產(chǎn)，既是廢舊輪胎資源化利用的有效途徑，又可以提高瀝青路面質(zhì)量、延長(zhǎng)路面壽命。自1960年橡膠瀝青問(wèn)世以來(lái)，與橡膠瀝青相關(guān)的研究集中于其適用的混合料級(jí)配類型、以及其在應(yīng)力吸收層和應(yīng)力吸收中間層的應(yīng)用[2]，而對(duì)橡膠瀝青性能影響因素并沒(méi)有系統(tǒng)的研究。本課題就基質(zhì)瀝青、橡膠粉、攪拌溫度、時(shí)間等對(duì)橡膠瀝青性能的影響進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析。

2 原材料和試驗(yàn)方法

2.1 原材料

基質(zhì)瀝青：埃索90#、鎮(zhèn)海90#和塔河90#基質(zhì)瀝青，三種基質(zhì)瀝青性能如表1所示。

廢胎膠粉：選用湖北宏鄂遠(yuǎn)橡塑環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的40目廢舊輪胎膠粉，其中橡膠烴含量為56%。

2.2 試驗(yàn)方法

為了研究各因素對(duì)橡膠瀝青性能的影響，分析3種90#基質(zhì)瀝青、5個(gè)攪拌溫度（160℃-200℃)、5個(gè)不同的攪拌時(shí)間（40min-120min)對(duì)橡膠瀝青180℃粘度、25℃彈性恢復(fù)、軟化點(diǎn)的影響規(guī)律。

3 結(jié)果與討論

3.1 基質(zhì)瀝青對(duì)橡膠瀝青性能的影響

在摻量和制備工藝相同的條件下，采用埃索90#、鎮(zhèn)海90#和塔河90#基質(zhì)瀝青制備橡膠瀝青，其性能測(cè)試結(jié)果如表2所示：

表1 基質(zhì)瀝青性能指標(biāo)

表2 基質(zhì)瀝青對(duì)橡膠瀝青性能的影響

分析表2可以看出，在制備條件和摻量相同的條件下，使用三種90#基質(zhì)瀝青制備的橡膠瀝青性能有顯著的差異，其中采用埃索90#基質(zhì)瀝青的橡膠瀝青性能最佳，而采用塔河90#基質(zhì)瀝青的橡膠瀝青由于180℃粘度大于4000Pa·s而無(wú)法滿足施工和易性的要求。分析其原因，主要是由于橡膠瀝青較高的制備溫度（大于190℃)導(dǎo)致基質(zhì)瀝青的老化，因此在選擇基質(zhì)瀝青時(shí)，盡量采用抗老化性能好的瀝青。

3.2 廢胎膠粉摻量對(duì)橡膠瀝青性能的影響

采用埃索90#基質(zhì)瀝青、相同的制備工藝，制備不同橡膠粉摻量的橡膠瀝青，其性能如表3所示。

表3 橡膠粉摻量對(duì)橡膠瀝青性能的影響

分析表3發(fā)現(xiàn)，橡膠瀝青的粘度、軟化點(diǎn)和彈性恢復(fù)隨膠粉摻量的增加，呈規(guī)律的升高趨勢(shì)；這是由于：相對(duì)于瀝青相而言，廢舊輪胎膠粉在瀝青中的溶脹導(dǎo)致瀝青相輕組分的減少，瀝青相粘稠度增加，膠粉摻量越多，溶脹作用越充分[3]；對(duì)于膠粉顆粒而言，隨膠粉摻量的增加，橡膠瀝青中膠粉分散密度增大，橡膠顆粒間能夠更好的協(xié)調(diào)作用，發(fā)揮其彈性性能。

3.3 攪拌溫度對(duì)橡膠瀝青性能的影響

采用相同的原材料和攪拌時(shí)間，測(cè)試不同攪拌溫度下橡膠瀝青性能，其結(jié)果如表4所示：

表4 攪拌溫度對(duì)橡膠瀝青性能的影響

表4的試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，橡膠瀝青各指標(biāo)隨攪拌溫度的升高而增大，其中180℃運(yùn)動(dòng)粘度和彈性恢復(fù)指標(biāo)在攪拌溫度大于190℃時(shí)顯著升高、200℃時(shí)達(dá)到最佳，考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)橡膠瀝青生產(chǎn)設(shè)備的工作安全性，選擇190℃作為橡膠瀝青的生產(chǎn)溫度。

3.4 攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青性能的影響

采用相同的原材料和攪拌溫度，測(cè)試不同攪拌時(shí)間下橡膠瀝青性能，其結(jié)果如表5所示：

表5 攪拌時(shí)間對(duì)橡膠瀝青性能的影響

表5表明，橡膠瀝青性能隨其攪拌時(shí)間處在不斷的動(dòng)態(tài)變化中，當(dāng)攪拌溫度為80min時(shí)，180℃運(yùn)動(dòng)粘度、軟化點(diǎn)和彈性恢復(fù)均達(dá)到最大值，因此橡膠瀝青制備的攪拌時(shí)間宜選擇80min。

3 結(jié) 語(yǔ)

1)制備橡膠瀝青宜選擇抗老化性能好的基質(zhì)瀝青；橡膠瀝青性能隨膠粉摻量的增加而改善，在實(shí)際應(yīng)用中宜根據(jù)橡膠瀝青性能要求和現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備的噴灑粘度確定其摻量。

2)選擇攪拌溫度190℃，攪拌時(shí)間80min作為橡膠瀝青的制備工藝參數(shù)。

[1]呂偉明.橡膠瀝青路面技術(shù)[M].北京：人民交通出版社,2011.1-4.

[2]黃文元,姜永杰,覃昌春.橡膠瀝青的技術(shù)特質(zhì)及其在路面工程中的應(yīng)用[C].北京：中國(guó)公路學(xué)會(huì),2005.223-225

[3]張文武.廢胎膠粉改性瀝青機(jī)理研究[D].重慶：重慶交通大學(xué),2009.44-47.