金娟 亢煒

摘 要：相對(duì)于傳統(tǒng)熱拌橡膠瀝青混合料，溫拌橡膠瀝青混合料是一種有利于節(jié)能減排的新型路面材料。本文通過(guò)溫拌橡膠瀝青和熱拌橡膠瀝青、溫拌橡膠瀝青混合料和熱拌橡膠瀝青混合料進(jìn)行橡膠瀝青性能、混合料物理力學(xué)指標(biāo)和路用性能的比較分析，為Sasobit溫拌劑在傳統(tǒng)橡膠瀝青混合料中的推廣應(yīng)用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：Sasobit溫拌劑；溫拌橡膠瀝青；熱拌橡膠瀝青；路用性能

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）22-0106-03

Influences of Sasobit on Properties of Rubber Asphalt Mixture

JIN Juan1 KANG Wei2

（1. Shaanxi Railway Institute，Weinan Shaanxi 714099；2. Shaanxi Vocational & Technical College，Xi'an Shaanxi 710038）

Abstract： Compared with the traditional hot mixed rubber asphalt mixture， warm mixed rubber asphalt mixture is a new type of pavement material which is beneficial to energy saving and emission reduction. The warm mix asphalt and hot asphalt， warm mix asphalt rubber mixture and hot mix asphalt rubber mixture were compared and analyzed properties of rubber asphalt， physical and mechanical indexes of mixture and performance of road. It provided a reference for the popularization and application of Sasobit in the traditional rubber asphalt mixture.

Keywords： Sasobit warm mix agent； warm mix rubber asphalt； hot mix rubber asphalt；road performance

利用廢舊輪胎制成橡膠粉，并在普通瀝青中加入橡膠粉制成改性瀝青用以鋪筑路面，是集節(jié)能和環(huán)保于一體的不可再生能源再生利用的有效途徑[1]。橡膠粉的加入，對(duì)瀝青的高溫性能和低溫性能都有顯著影響[2]，但也給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)了一定的問(wèn)題。由于橡膠瀝青混合料在低溫下過(guò)于稠且粘[3]，嚴(yán)重影響施工性能，施工方大多采用提高橡膠瀝青混合料拌和和壓實(shí)溫度的方法來(lái)降低橡膠瀝青的黏度。但是，這種傳統(tǒng)的熱拌橡膠瀝青混合料生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)和施工過(guò)程中不僅要消耗大量的能源，而且還會(huì)排放出大量的廢氣和粉塵，降低周圍的環(huán)境質(zhì)量，有損施工人員的身體健康。為了降低能源消耗和廢氣排放，本文通過(guò)在橡膠瀝青中加入一種溫拌劑，使其混合料的拌和和壓實(shí)溫度低于熱拌橡膠瀝青混合料的拌和和壓實(shí)溫度，且其性能達(dá)到或接近熱拌橡膠瀝青混合料的性能，即應(yīng)用溫拌技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱拌技術(shù)[4-7]。本文主要研究通過(guò)在瀝青混合料中添加Sasobit溫拌劑，降低其拌和、壓實(shí)溫度后，其溫拌橡膠瀝青混合料的路用性能能否滿足要求，是否與熱拌橡膠瀝青混合料性能相當(dāng)。

1 混合料擊實(shí)方法及選用材料

本文對(duì)瀝青混合料采用馬歇爾擊實(shí)法。材料采用新加坡殼牌A-90#基質(zhì)瀝青，西安中軒橡膠粉廠生產(chǎn)的30目橡膠粉，溫拌劑采用由南非Sasol Wax公司生產(chǎn)的Sasobit固體類溫拌劑。Sasobit是從煤炭液化中獲取的一種固體蠟，以長(zhǎng)鏈居多，并具有細(xì)結(jié)晶體結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)約100℃，當(dāng)溫度大于其熔點(diǎn)時(shí)，可完全熔解于橡膠瀝青中。在加熱條件下，僅需機(jī)械簡(jiǎn)單攪拌即可將Sasobit穩(wěn)定地分散于橡膠瀝青中，避免了一般聚合物改性劑易離析、難拌和的缺點(diǎn)[8]。Sasobit溫拌劑物理化學(xué)指標(biāo)及技術(shù)要求見(jiàn)表1，90#基質(zhì)瀝青的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2，30目膠粉的雜質(zhì)含量和化學(xué)成分見(jiàn)表3。

2 溫拌橡膠瀝青混合料

2.1 溫拌橡膠瀝青和橡膠瀝青性能對(duì)比分析

本文溫拌橡膠瀝青的制備方法是：在已經(jīng)制備好的橡膠瀝青中加入其橡膠瀝青質(zhì)量2%的Sasobit溫拌劑，并恒溫?cái)嚢璋l(fā)育30min。溫拌橡膠瀝青性能指標(biāo)的平均值與橡膠瀝青性能指標(biāo)的平均值對(duì)比見(jiàn)表4。

從表4可以得出如下結(jié)論。

①添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青的黏度明顯降低。其原因主要是，溫拌劑在高溫下吸附橡膠瀝青中結(jié)構(gòu)近似的飽和組分，進(jìn)而熔解于其中，形成穩(wěn)定的溶液，這些飽和組分大多為蠟基或油基分子，或?yàn)榉肿又械囊徊糠帧．?dāng)溫度降低后，由于外加劑的熔點(diǎn)較高，使溫拌劑吸附又熔解，并與飽和組分一起逐漸結(jié)晶析出，進(jìn)而鎖定了這些油類組分，共同形成網(wǎng)狀的晶體結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀晶體結(jié)構(gòu)的存在大大減小了橡膠瀝青的流動(dòng)變形能力，使得溫拌橡膠瀝青的黏度降低[9]。這有利于橡膠瀝青施工和易性提高，有利于橡膠瀝青混合料的拌和、攤鋪和壓實(shí)。

②添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青的軟化點(diǎn)明顯升高?？梢?jiàn)，溫拌劑的加入對(duì)橡膠瀝青的高溫性能較為有利。高溫性能的提高將對(duì)混合料的抗車轍性能產(chǎn)生積極的影響。

③添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青的延度有一定程度的降低，這說(shuō)明溫拌劑的加入對(duì)橡膠瀝青的低溫性能有一定程度影響。

2.2 溫拌橡膠瀝青混合料的制備與分析

本文選用的礦料級(jí)配見(jiàn)表5。

本文所制備的溫拌橡膠瀝青混合料選用的礦料加熱溫度為180℃，拌和溫度為160℃，試件擊實(shí)溫度為145℃，油石比為6.5，雙面擊實(shí)75次。所采用的熱拌橡膠瀝青混合料選用礦料加熱溫度為190℃，拌和溫度為180℃，試件擊實(shí)溫度為160～170℃，油石比為6.5，雙面擊實(shí)75次。

本文通過(guò)對(duì)溫拌橡膠瀝青混合料與熱拌橡膠瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，分析溫拌橡膠瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)是否與熱拌橡膠瀝青混合料相當(dāng)。其馬歇爾試件物理力學(xué)性能指標(biāo)測(cè)試對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出，在添加Sasobit溫拌劑后，拌和溫度下降了20℃，擊實(shí)溫度下降了15～25℃，溫拌橡膠瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)與熱拌橡膠瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)基本相當(dāng)，而且均符合工程規(guī)范要求。可見(jiàn)，Sasobit溫拌劑的添加有利于降低橡膠瀝青混合料的拌和和壓實(shí)溫度。

接下來(lái)對(duì)溫拌橡膠瀝青混合料和熱拌橡膠瀝青混合料的路用性能進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)比結(jié)果詳見(jiàn)表7。

從表7可以得出如下結(jié)論。

①在添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青混合料的抗車轍次數(shù)相對(duì)于未添加溫拌劑前增加16.3%，說(shuō)明Sasobit溫拌劑可以提高橡膠瀝青混合料的高溫性能。

②在添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青混合料的浸水飛散程度相對(duì)于未添加溫拌劑前減少了49.2%，說(shuō)明Sasobit溫拌劑對(duì)于橡膠瀝青混合料的水穩(wěn)性能的提高有明顯作用。

③在添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度相對(duì)于未添加溫拌劑前減小了4.8%，說(shuō)明Sasobit溫拌劑對(duì)于橡膠瀝青混合料的低溫性能存在一定的影響，但影響不大。

④在添加Sasobit溫拌劑后，橡膠瀝青混合料的其他路用性能指標(biāo)均與未添加溫拌劑前相當(dāng)，說(shuō)明Sasobit溫拌劑對(duì)于降低拌和和壓實(shí)溫度確實(shí)起到了較好的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的研究可以得出如下結(jié)論。

①在橡膠瀝青中添加Sasobit溫拌劑可以有效改善其高溫性能，但對(duì)低溫性能有一定的影響。

②在橡膠瀝青中添加Sasobit溫拌劑后，其拌和和壓實(shí)溫度可以降低15～25℃，溫拌橡膠瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)和路用性能與熱拌橡膠瀝青混合料的物理力學(xué)指標(biāo)和路用性能相當(dāng)，且均滿足規(guī)范要求。

③由于Sasobit溫拌劑的添加可以使橡膠瀝青混合料拌和和壓實(shí)溫度降低，這有利于工程項(xiàng)目減少能源消耗，并提高施工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]商淑杰.溫拌橡膠瀝青結(jié)合料及其膠漿性能研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2009.

[2]楊永順，曹衛(wèi)東，李英勇，等.橡膠瀝青制備工藝及其性能的研究[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2008（5）：10-13.

[3]劉樹祥，王志祥，鄭齊.溫拌橡膠瀝青混合料壓實(shí)溫度及其性能研究[J].石油瀝青，2015（4）：18-24.

[4]王志祥，霍洋洋，黨合歡.溫拌橡膠瀝青混合料拌和和壓實(shí)溫度研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（交通科學(xué)與工程版），2015（3）：647-651.

[5]交通部公路科學(xué)研究院.溫拌瀝青混合料性能研究和應(yīng)用[R].北京：交通部公路科學(xué)研究院，2008.

[6] Sasol Wax Americaslnc. Sasobit in Warm Mix Asphalt Applications 9 Years of Global Successes[C]//World of Asphalt Conference March 14.2006.

[7] Warm Mix Asphalt. National Asphalt Pavement Association[R]. Warm Mix Asphalt.1992.

[8]李波，宿秀麗，竇輝，等.溫拌橡膠瀝青混合料壓實(shí)溫度對(duì)其體積特征的影響研究[J].中外公路，2011（2）：222-225.

[9]廉向東，陳拴發(fā)，付其林，等.溫拌瀝青混合料路用性能研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（6）：11-15.