D0l:10.ki.10-1213/tu.2021.03.007
王亮
北京市政路桥管理养护集团有限公司
摘要：橡肢沥青混合料是一种新型道路材料，可以有效地
改善沥青路面路用性能。本文主要是利用GTM的方法，将不同
配比的橡肢沥青混合原料来测试其性能，然后进行对比，数据对
比显示：采用新方法制备的橡肢沥青新材料比早期使用的沥青
混凝土具有更加优异的路用性能；这种连续的级配橡胶沥青材
料在高温环境下比间断级配沥青稳定好，并且还具很好的摩擦
性能和防渗透性能；在现实的路面应用上，需要调节好橡肢沥青
中粗集料的混合比例，不能太低或太高，均衡的比例使得路面既
平滑又能提高其粗糙程度，防止车辆在行驶过程中打滑。
关键词：橡胶沥青；混合料配比；路用性能
1橡胶沥青混合料配比设计流程分析
1.1废旧轮胎胶粉的选择分析
橡胶沥青混合料施工形式主要有干拌法以及湿拌法，但是
无论采用何种施工形式，橡胶粉均应该选择常温研磨制备，具有
较高天然橡胶含量的胶粉。为了提高橡胶沥青制备质量，废旧
轮胎胶粉的细度应该控制在30~60目以内，也可以使用级配
胶粉。
1.2橡肢沥青的制备分析
为了避免橡胶沥青中橡胶粉的离析，所以橡胶沥青通常是
在使用的时候现场进行生产。橡胶粉的加人量对橡胶沥青的路
用性能产生较大影响，同时也要考虑到施工的条件和成本的问
题，一般情况下，混合原料中橡胶粉的含量越高，则路用性能越
好，但是也会产生其他的问题，比如黏度也会根据橡胶粉含量增
大而增加，这样就会对施工带来麻烦。一般情况下，湿拌工艺橡
胶粉的掺量为沥青用量的15%~30%。干拌工艺橡胶粉的掺量
—般为沥青混合料质量的1%~3%。
2橡胶沥青混凝土各材料性能
2.1沥青
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》UTG E20-
2011)以及《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的试
验方法，对实验使用的基质沥青进行性能测试，从而对得到的实短信认证
验数据进行分析处理，实验数据如表丨和表2所示。
表1基质沥青性能试验
技术指标单位
技术要求（1-3区）
实验结果A级B级C级
针人度 U S t^slOOg)0.1mm60-80 6.29
针人度指数
-1.5-1.8
--0.66
~
1.0~1.0
软化点X.彡46>44M347.6
延
度
15丈cm彡100彡100>40>110
10^cm>20多15-15.9蜡含量%<23<3.0彡4.5 1.65
闪点(COC)°C多230多245彡260272溶解度(三氯乙烯）%>9999.6密度（15^)g/cm3
实测
记录
1.017
表2沥青旋转薄膜烘箱老化试验RTFOT冷气机组
质量变化%±0.78-0.06
残留针人度比%彡60>57>5365.2
残留延度cm多6>48.8
2.2橡胶粉
对沥青的改性实验所用的橡胶粉进行分析处理，相应的物 理指标和化学指标如表3所示。
表3橡胶粉物理化学指标
物理指标化学指标
相对密度(kg/cm3)282灰分9.8水分(％}0.28丙酮抽出物(％)10.12
座便器结构金属含量(％)0.032炭黑含量(％)32.78
纤维含量(900.00橡胶烃含量(％)50.77
13
制作智能卡绿环保建材
2.3活化助剂
为了实验能够顺利进行，本文采用一些聚合物当作活化助 剂，这些聚合物都是白颗粒状，且都带有活跃的双键结构。反 应机理：在沥青和橡胶粉中都带有大量的硫元素，硫会破坏聚合 物中的双键结构进而链接在上面，最后随着链增长变成环状结 构，大量的环状聚合物链接在一起进而变成了网状结构。通过 这种链增长的化学反应，沥青和橡胶粉有机地结合在一起，这种 不是简单的物理混合，是通过化学反应生成了稳定的有机大分于。
3橡胶沥青混合料GTM法配合比设计
3.1原材料物理力学性能
通过上述的活化助剂，我们得到了稳定的橡胶沥青混合材 料，接下来要对这种混合原料相关的性能指标进行测试分析。
橡胶沥青复合材料的抗水性能也是一个重要的指标，为了 改善材料在水中的稳定性，我们对沥青中混凝土材料的性质进 行探究，当集料的标准为> 4.75mm时，混凝土的材料选择玄武 岩，当集料的标准为<4.75mm时，就选择石灰岩。
3.2级配比选方案
在实验过程中，对粗集料级配和连续级配的数据进行对比。在实验中，选择了几种粒径不同的混合原料，发现粒径不同的原 料均符合间断级配。另外，根据道路的力学属性和综合性能来 测试混合原料中沥青的配比。4.75mm的颗粒尺寸是一个临界 值，间断级配混合原料只能承受住大于4.75mm的颗粒，如果小 于4.75mm，则需要改变配级原料。0.075mm直径的粗集料，过筛 率假设为5%，那么4.75mm直径的集料，其过筛率有下列三种不 同的情形，第一种为25%，第二种为30%，第三种为35%。
3.3配合比拟定
改性后的橡胶沥青混合原料的体积参数在业界有很多种说 法，没有定论。如果GTM在进行集料选择和最优沥青量确定时，仅仅把GS丨和GSF这两种参数作为影响因素，而对于颗粒间的空 隙和饱和度都不去计算在内，这样就能更好地确定体积参数。3.4橡胶沥青混合料路用性能分析
3.4.1高温稳定性
橡胶沥青的高温稳定性是一个非常重要的参数指标，主要 是根据车辙实验的数据来进行判定。这种方法操作起来非常简 便，同时试验结果也可以直观地反映沥青混合料的路面铺筑后 的车辙情况。车辙
铝合金框架试验的温度为601C，车轮胎的压力为0.7MPa，然后以每分钟42次的频率将车轮来回碾压。判断抗车辙的性能 好坏的参数是动稳定度，当动稳定度越大，说明混合材料的抗辙 性越差，越小则越强。
3.4.2低温抗裂性
对于混合原料的耐低温性能检测，要根据《公路沥青路面施 工技术规范》(JTGF40—2004)中的低温小梁弯曲试验来评价。试验的温度设定为10T，通过分析实验中的破坏应变值的大小 就能分析出混合原料的抗低温性能。橡胶沥青混合料低温评价 指标要求比常规沥青混合料有了较大的提高，造成这种现象的 原因是橡胶中含有较多的聚合物，除此之外，还含有一些炭黑和 抗氧化的物质，所以橡胶沥青才会有如此优异的性能。
3.4.3水稳定性
橡胶沥青的水稳定性是一个重要指标，主要是通过冻融劈 裂强度试验来检测，根据TSR的大小来判断橡胶沥青的水稳性,TSR越大，说明橡胶沥青的水稳定性越优异。
3.4.4疲劳性
目前对于橡胶沥青材料的疲劳性的测试方法比较单一，还
是以四点弯曲小梁测试这种方法为主，通过这种方法来检测和
验证混合沥青的疲劳性能。通过多次实验的数据显示，橡胶沥
青的疲劳性能非常的优秀，相比单纯的沥青来说得到很大的改
进，使得公路的使用寿命更长。
3.4.5抗滑性
同样的，橡胶沥青的抗滑性能也是一个重要的参数，是根据
表面构造深度试验的数据结果来判定抗滑性能，主要是在车辙
试件或者是在铺好的路面上进行测试的，通过手工铺砂这种方
式来检测其抗滑性能。通过一系列的工程实验数据显示，橡胶
沥青的抗滑性能得到很大的提高，主要是因为橡胶沥青这种材
料本身的孔道较多，孔隙率高。
4结论
通过以上对改性橡胶沥青混合料的性能测试和数据分析，
我们得出以下结论。
(1) 橡胶沥青在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳性 和抗滑性等方面都具有优异的性能，为以后道路材料的设计和
无铁硫酸铝
应用开辟了一个新的思路。
(2) 利用GTM方法不同的级配方式制作出的橡胶沥青在高 温稳定性和抗渗透性方面有很大的不同，连续级配这种方式制
作的橡胶沥青性能更优。
(3) 根据路用数据显示，连续级配的方式下制作的橡胶沥青 性能更为突出。但是，要注意颗粒尺寸是否接近个临界值4.75 mm，间断级配混合原料只能承受住大于4.75mm的颗粒，如果小
于4.75mm，则需要改变配级原料。
参考文献：
[1] 徐东，王新宽，陈博.橡胶沥青混合料老化再生及其路用 性能研究[J].武汉理工大学学报，2012(10):48.
[2] 傅睿.陡坡急弯道路及停车港沥青路面加铺技术研究[D].重庆交通大学,2016.
[3] 张立军.高速公路橡胶沥青封层施工及关键点控制[J].山西建筑，2012(12):160.
14
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议