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废旧轮胎橡胶粉在沥青路面中的应用
据统计,我国2002年的废旧轮胎达到8000万条,并将以每年12的速度增加,到2005年将达到12亿条,到2010年将达到2亿条。这样大规模的废旧轮胎将会带来巨大的社会环保问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生利用方式,其中废旧胶粉在公路行业中的使用是废旧轮胎处理的主要途径之一。同时,这还是改善路面使用性能,延长路面使用寿命,节约建设投资等的有效方式。
一、橡胶粉在沥青混合料中的作用机理橡胶粉来自汽车的废旧轮胎,而轮胎在加工过程中为了满足其使用性能的要求掺加了多种成分,如:合成橡胶、天然橡胶、碳黑、硫、硫磺等等。这些成分对于沥青来说每种都可以看成一种改性剂,因此,橡胶粉掺加到沥青中可以看成是一种复合改性作用。从试验结果可知,橡胶粉在沥青混合料中的填充作用是不可忽视的,一方面从孔隙率角度会使混合料更加密实,但另一方面会增加混合料的矿料间隙率。特别对于后者,由于橡胶粉颗粒本身具有良好的回弹性能,如果混合料中橡胶粉添加不当,会导致混合料碾压不实,严重的导致松散。为了避免这种现象的产生,橡胶粉颗粒的掺加需要进行选择,对于橡胶粉混合料的级配应选择断级配,而不宜选择连续级配,其间断程度与橡胶粉的目数和剂量有关。二、橡胶粉对沥青混合料技术性能的影响1对高温性能的改善。从橡胶粉混合料车辙试验的结果可以发现,随着橡胶粉掺量的增加混合料的高温抗车辙能力逐渐提高。在试验温度
f为70℃时,当仅使用SBS改性沥青,混合料的动稳定度为1468次mm;当再掺加10的80目橡胶粉后混合料的动稳定度提高到2795次mm;当掺量为20%时DS达到了3407次mm;当掺量为30%时DS为3870次mm。
2对低温性能的改善。从低温弯曲试验结果可知,随着橡胶粉掺量的增加,混合料的低温劲度模量逐渐减小,低温的极限弯拉应变逐渐增加,这些都表现出混合料中掺加橡胶粉后低温性能的明显改善。从低温约束试验结果看出,混合料中掺加橡胶粉后,其低温的破断温度明显低于一般SBS改性沥青混合料,而破断应力又明显大于SBS混合料。以上试验结果表明,橡胶粉对改善混合料的低温性能是有利的。
3对疲劳性能的改善。从橡胶粉混合料小梁的疲劳试验结果曲线(三分点加载,试验频率10Hz)可以看出,随着橡胶粉掺量的增加,混合料的疲劳寿命逐渐增加。这是由于混合料中掺加橡胶粉后,混合料的弹性明显增加,这样在动态荷载作用下,混合料的动态响应能力增加,因此r
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