不同级配新型橡胶粉干法改性沥青混合料性能研究樊亚亚摘要：本文采用新型活化橡胶粉干拌方法拌合成型橡胶沥青混合料，为研究不同级配类型与新型橡胶的配伍性，通过二次成型马歇尔试件，以混合料体积参数、稳定度和流值为技术指标确定最佳油石比；变化不同级配类型，采用高温车辙实验、低温弯曲实验和水稳定性能实验作为干法新型橡胶改性沥青混合料评价实验，研究不同级配与新型橡胶粉的配伍性。实验结果表明：随着粗集料含量的增加，干法橡胶改性沥青混合料的高温、低温均呈现先增加后减小的趋势，且其水温定性能在一定空隙率范围内表现稳定，其中AC-13C型级配表现较高综合性能。关键词：沥青混合料；级配；活化橡胶粉；干法；路用性能：TU535文献标识码：A0引言现代交通车辆轴载重、交通密度大造成了沥青路面易出现车辙、裂缝、抗滑性下降、服务年限短等一系列问题[1]，为了提高沥青路面性能，国内外研究人员致力于提出新的路面设计方法和研发新型路用材料，其中废旧橡胶粉改性沥青因其优异的改性效果和良好的经济性收到业界的普遍关注[2]。废橡胶粉应用于沥青路面的技术主要分为湿法和干法两大类。干法工艺简单，改性效果良好，然而采用普通橡胶颗粒时，改性沥青混合料的稳定性难以保证[3]，针对上述问题，本文从采用新材料角度出发，选用维他TOR连接剂活化橡胶粉，在最佳干掺量条件下，通过分析不同矿料级配条件下的活化橡胶颗粒沥青混合料的路用性能试验结果，从而选择合适的沥青混合料级配类型。1实验原材料与沥青胶浆的制备1.1原材料1.1.1沥青采用韩国SK重交通AH-70#沥青，其25℃针入度值为73，软化点为52.5℃，15℃延度为118.3cm，其他各项主要技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》要求。1.1.2集料采用的集料为玄武岩，矿粉为石灰岩矿粉，集料和矿粉的各项试验指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)要求。1.1.3活化橡胶粉橡胶粉作为沥青混合料改性剂，其改性效果其组成性质密切相关；本文采用的新型活化橡胶颗粒是由废旧橡胶粉、TOR连接剂为主要成分，按比例加工为粒状，其含水量小于0.45％，金属含量小于0.006％，不含纤维含量，均满足相关技术指标。TOR连接剂通过与沥青中沥青质中所含的硫元素交联，同时与胶粉颗粒表面的上的硫发生交联，形成环状和链状聚合物的网状结构，促进橡胶颗粒和沥青之间的融合，活化橡胶颗粒表面，提高干法橡胶沥青改性效果[4]。1.2级配1.2.1矿料级配研究采用AC-13F、AC-13、AC-13C和四种级配AM-13，四种级配的最大共称粒径均为13.2mm，其中AC-13F指细型连续密级配沥青混合料，AC-13指普通连续密级配沥青混合料，AC-13C值粗型连续密级配沥青混合料，AM-13指间断级配沥青混合料，采用逐档筛分回配方式配备集料。1.2.2新型活化橡胶粉级配通过试验，40目橡胶粉的筛分结果如下：1.18mm筛孔的通过率为100%，0.6mm筛孔的通过率为98.6%，0.3mm筛孔的通过率为41.9%，0.15mm筛孔的通过率为11.3%，0.075mm筛孔的通过率为1.5%。2不同级配干法橡胶沥青混合料路用性能实验结果与分析2.1配合比设计新型活化橡胶粉掺量定为外掺沥青混合料的1.5%，根据高温时沥青胶结料粘度相对较低，不足以束缚橡胶颗粒弹性变形恢复的特点，采用二次成型马歇尔实验方法，初次成型温度为130℃，二次成型温度为100℃[5]，对AC-13F、AC-13、AC-13C和AM-13四条级配进行配合比设计，确定最佳油石比，其最佳油石比分别为4.5%、4.4%、4.3%、4.3%，最佳油石比下空隙率分别为3.8%、4.0%、4.1%、8.5%。由上可知，随着级配的变化，其各自的最佳油石比呈下降趋势，这是因为级配的变化使混合料中粗集料增加，细集料减少，从而集料整体比表面积减小，在相同沥青膜厚度条件下所需沥青用量降低，因此最佳油石比呈现下降趋势。同时可以看出，随级配的变化，其各自在最佳油石比下的空隙率不断增加，因为级配的变化使混合料中粗集料不断增加，细集料不断减少，集料与集料之间的空隙填充不足，导致空隙率不断增大。2.2不同级配干法橡胶粉改性沥青混合料路用性能分析2.2.1高温稳定性夏季天气炎热，沥青软化使得沥青混合料抗变形能力降低，在车辆荷载作用下容易发生侧向流动，...