废胎胶粉改性沥青及其混合料性能试验研究

作     者：彭东黎 李泉 李致瑶 吴超凡 

作者机构：湖南交通职业技术学院路桥学院 湖南省道路与轨道交通绿色建造与数智运维工程技术研究中心 湖南省建筑固废资源化利用工程技术研究中心 

出 版 物：《湖南交通科技》 (Hunan Communication Science and Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：湖南省交通科技进步与创新项目(202248 202249) 湖南创新型省份建设专项(2023SK2063) 

主　　题：道路工程 橡胶沥青 车辙因子 级配 沥青混合料 路用性能 

摘      要：为探究不同橡胶粉掺量及不同级配类型对橡胶沥青与其混合料性能的影响,将回收的废旧轮胎破碎成60目的橡胶粉掺入到高富70#沥青中进行橡胶沥青改性试验,橡胶粉掺量分别控制为15%、20%与25%,通过177℃旋转黏度、软化点与针入度试验确定合适的橡胶粉掺量,通过沥青动态剪切流变试验与弯曲梁流变试验,探究橡胶粉对沥青高低温性能改善效果。此外,分别采用连续级配与间断级配对橡胶沥青混合料进行配合比设计及路用性能试验,对比不同级配下混合料水稳性能及高低温性能。研究发现:当改性沥青制备温度在180℃,搅拌速度在1 000 r/min,搅拌时间为40 min时,高富70#基质沥青将取得更好的改性效果。随橡胶粉掺配量的加大,橡胶沥青针入度变小,软化点提高且稠度变大,车辙因子G*/sin δ大幅提高,蠕变劲度模量S降低而蠕变速率m-value增加;当橡胶粉掺量由20%增至25%时,橡胶沥青针入度由45 mm降至38 mm,软化点由68℃增至76℃,黏度明显偏大,流动性变差,G*/sin δ、m值增幅明显减缓;当橡胶粉掺量达20%时,橡胶沥青性能优良。连续级配与间断级配橡胶沥青混合料的最佳油石比分别为6.5%和8.4%时,两种级配类型的橡胶沥青混合料路用性能均达到设计要求。连续级配橡胶沥青混合料的水稳性能与低温性能比间断级配更好,具有更好的抗水损害与低温抗裂能力;但间断级配橡胶沥青混合料高温性能更优。