双螺杆挤出法轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

发布时间：2020-10-15 07:17

　　 近年来,橡胶粉在道路工程中的应用技术已日趋成熟,目前在橡胶沥青(AR)路面工程实例中多使用载重车胎胶粉作为改性剂,而轿车轮胎胶粉因其天然橡胶含量少、与沥青反应不充分、改性效果不明显,加工处理成本高等缺陷而应用受限。土法炼油的主要材料就是废旧轿车轮胎,此工业对环境产生巨大危害的同时还浪费资源。而“力化学”双螺杆挤出法制备的轿车轮胎胶粉,具有脱硫程度高、与沥青反应快、改性效果良好等优点,为利用轿车轮胎胶粉提供途径。将橡胶粉应用在沥青路面工程中,它将以改性剂的角色存在。这样利用橡胶粉不仅能够改善“黑色污染”、还可以提高路面使用性能、增加路面使用寿命、降低路面行车噪音、降低路面造价等。橡胶粉这一价值的体现还必须有合理的矿料级配配合。在沥青路面工程中,混合料的高低温及水稳定性往往是矛盾的,而合理的矿料级配可以缓解这一矛盾。本文主要用轿车轮胎AR进行间断级配(SMA-13)和连续级配(AC-13)橡胶沥青混合料(ARM)级配设计,再采用干法工艺进行间断级配(SMA-13)轿车轮胎胶粉ARM级配设计,最后通过路用性能试验,评价不同掺量(20%、30%、40%)的挤出法胶粉对ARM路用性能的影响规律,同时优选最佳胶粉掺量。通过对湿法工艺间断级配(SMA-13)ARM的研究得出胶粉对混合料路用性能的影响规律为:随着挤出胶粉掺量的增加,混合料的动稳定度、破坏时的最大弯拉应变、浸水残留稳定度呈增长趋势,冻融劈裂强度比呈降低趋势。最佳胶粉掺量为30%。通过对湿法工艺连续级配(AC-13)ARM的研究得出胶粉对混合料路用性能的影响规律为:20%胶粉掺量的混合料高温性能较好,且混合料冷却后体积收缩,压实度易于控制;30%胶粉掺量混合料低温性能和水稳定性能较好;40%胶粉掺量虽然混合料的低温弯拉应变和浸水残留稳定度突出,但因为AR粘度大,拌合困难,且线形膨胀率较大。所以在进行混合料级配设计时,应根据实际需要选择胶粉掺量。通过普通胶粉和挤出胶粉混合料路用性能对比可知,挤出法工艺可以提高AR的高低温及水稳定性能。通过干法和湿法两种工艺的对比,干法对间断级配ARM路用性能的改善效果不如湿法工艺显著。且胶粉掺量对路用性能的影响规律也不相同。当30%胶粉掺量时,干法ARM的各项路用性能都符合规范要求。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U414
【部分图文】：

a 焚烧处理 b 土法炼油图 1.1 废旧轮胎处理方法用于沥青改性的橡胶粉一般由废旧载重车胎回收生产，其天然橡胶含量较高，天然橡胶在 160℃以上更容易分解；而轿车车胎的成分主要是合成橡胶，并且其生产的橡胶粉含有难以降解的纤维，从而更难以被利用[2]。图 1.2 为载重车胎结构示意图，图 1.3 为轿车胎结构示意图。

a 焚烧处理 b 土法炼油图 1.1 废旧轮胎处理方法青改性的橡胶粉一般由废旧载重车胎回收生产，其天然胶在 160℃以上更容易分解；而轿车车胎的成分主要是合橡胶粉含有难以降解的纤维，从而更难以被利用[2]。图 图，图 1.3 为轿车胎结构示意图。

图 1.3 轿车胎结构图车轮胎橡胶由非常难降解的高分子材料组成，采用废旧轮沥青的软化点、增加低温延度、降低老化后的性能损失率橡胶粉进行合理利用，可以有效减轻废旧轮胎对环境产替代部分沥青，具有显著的经济意义[3]。AR 在低温条件优点中最为突出的，在低温时，劲度模量越小，低温抗指标远小于 SBS 改性沥青，说明在低温性能方面 AR 更胜家相比，我国的 AR 路用技术仍处于初期发展阶段，且多面面层结构，由于其高温稳定性逊色于 SBS 改性沥青，现高温病害，从而 AR 低温抗裂这一绝对优势没有得到充一定的限制。挤出法是利用“热+机械力”共同作用脱硫的一种方法，
【参考文献】

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1 王尉;何亮;王大为;凌天清;肖飞鹏;;橡胶沥青及混合料低温性能研究进展[J];公路;2016年01期

2 张琛;汪海年;尤占平;李廉;;橡胶沥青混合料和易性与压实特性的相关性[J];东南大学学报(自然科学版);2016年01期

3 游金梅;;不同级配纤维橡胶沥青混合料路用性能研究[J];公路工程;2015年01期

4 杜留现;党松洋;徐红玉;梁斌;翟科玮;;不同等级路面的橡胶颗粒沥青混合料水稳定性试验[J];河南科技大学学报(自然科学版);2015年01期

5 周西棚;程培峰;尚云龙;韩存玉;黄云勇;;组合式基层与半刚性基层沥青路面技术经济指标对比分析[J];森林工程;2013年02期

6 穆秀雯;龚莉;张锦生;;沥青路面压实度的质量控制标准探讨[J];森林工程;2011年06期

7 王国忠;戴永杰;高明星;马久;;连续级配橡胶颗粒沥青混合料路用性能的研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2010年01期

8 郑茂;黄卫东;;级配对橡胶沥青混合料空隙率的影响[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年04期

9 郭朝阳;何兆益;曹阳;;废胎胶粉改性沥青改性机理研究[J];中外公路;2008年02期

10 罗妮;;废橡胶粉在道路工程中的应用研究和发展[J];湖南交通科技;2008年01期

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3 吴中华;橡胶粉改性沥青及混合料路用性能研究[D];浙江大学;2013年

4 李培蕾;橡胶沥青混合料配合比设计及路用性能研究[D];长安大学;2012年

5 张宏雷;废旧轿车轮胎在沥青中的应用研究[D];上海交通大学;2011年

6 闫青玮;橡胶沥青及其混合料路用性能参数的试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年

7 刘月娇;橡胶沥青及其SMA混合料技术性能研究[D];长安大学;2010年

8 柳芒英;橡胶粉改性沥青及其混合料路用性能研究[D];南京林业大学;2009年

9 石先成;不同废旧硫化橡胶粉改性沥青性能研究[D];山东大学;2008年

10 祖发金;橡胶粉沥青混合料低温性能试验研究[D];东北林业大学;2008年

本文编号：2841877