基于原材料特性的橡膠瀝青改性機(jī)理研究.pdf

1、廢舊輪胎膠粉是固體廢棄物的主要來(lái)源，通過(guò)將廢舊輪胎膠粉進(jìn)行瀝青改性并用于瀝青路面建設(shè)，不僅可有效減少其對(duì)環(huán)境的污染及實(shí)現(xiàn)資源的再利用，而且可顯著提高瀝青路面力學(xué)特性，如改善路面抗車(chē)轍、反射裂縫、水穩(wěn)定性和降低疲勞開(kāi)裂等性能，此外，橡膠瀝青路面具有平整度好、高抗滑及地噪聲等優(yōu)良特性。但是，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)橡膠瀝青不同工藝參數(shù)條件下的反應(yīng)機(jī)理研究不明，在橡膠瀝青生產(chǎn)及其應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)橡膠瀝青性能較差且達(dá)不到預(yù)期效果。因此，如何生產(chǎn)及制備性能優(yōu)良

2、的橡膠瀝青、探索不同反應(yīng)條件下橡膠瀝青反應(yīng)機(jī)理，成為解決“濕法”橡膠瀝青主要技術(shù)難題。
　　首先，本研究在國(guó)內(nèi)外橡膠瀝青生產(chǎn)工藝參數(shù)、橡膠瀝青反應(yīng)機(jī)理的研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)大量試驗(yàn)，采用粘度、動(dòng)態(tài)剪切流變儀（DSR）、紅外光譜（FTIR）以及凝膠滲透色譜（GPC）等試驗(yàn)方法對(duì)橡膠瀝青反應(yīng)參數(shù)及內(nèi)部反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，并對(duì)不同反應(yīng)參數(shù)下橡膠瀝青反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行定性及定量分析；結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，建立多指標(biāo)的橡膠瀝青生產(chǎn)工藝參數(shù)評(píng)價(jià)模型，確

3、定了橡膠瀝青的最佳工藝參數(shù)；其次，根據(jù)已得到的橡膠瀝青生產(chǎn)工藝參數(shù)，制備不同生產(chǎn)工藝膠粉改性瀝青，包括常溫法生產(chǎn)工藝膠粉和冷凍法生產(chǎn)工藝的膠粉，研究不同工藝膠粉及其摻量和粒徑對(duì)橡膠瀝青性能的影響；最后，選取不同來(lái)源的基質(zhì)瀝青，研究基質(zhì)瀝青來(lái)源對(duì)橡膠瀝青性能的影響。
　　結(jié)果表明，反應(yīng)溫度、膠粉摻量、攪拌速率及反應(yīng)時(shí)間對(duì)橡膠瀝青性能都具有非常顯著性影響，橡膠瀝青的反應(yīng)不是單個(gè)反應(yīng)參數(shù)的單獨(dú)作用，而是所有因素共同作用下的復(fù)雜反應(yīng)；基于

4、TOPSIS的橡膠瀝青多指標(biāo)優(yōu)化評(píng)價(jià)，得出橡膠瀝青最優(yōu)參數(shù)為反應(yīng)溫度190℃、膠粉摻量為20％、攪拌速率為2000r/min、反應(yīng)時(shí)間為60min。其次，通過(guò)橡膠瀝青性能測(cè)試表明，常溫生產(chǎn)膠粉改性瀝青性能要明顯高于冷凍生產(chǎn)膠粉改性瀝青性能；橡膠瀝青膠粉摻量越大，橡膠瀝青粘度越大；且40目膠粉改性瀝青的性能明顯優(yōu)于30目和80目；通過(guò)FTIR測(cè)試表明，常溫膠粉改性瀝青較冷凍膠粉改性瀝青反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生新的官能團(tuán)；而常溫和冷凍膠粉改性瀝青的