CN105784543A - 一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法是先绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；再测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度，当废胎胶粉橡胶沥青发生离析时才需要进行此项工作；再计算相对应的废胎胶粉含量；然后计算废胎胶粉含量差；最后是对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定。它是一种检测废胎胶粉橡胶沥青离析程度，判定已经离析的废胎胶粉橡胶沥青是否可以直接使用的方法。本发明所需的主要实验仪器为常见的比重瓶，不需要特殊实验仪器；所做试验及计算方法简单，容易掌握，并且实用快捷，便于正确指导施工，避免浪费，提高效率。

Description

一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法

技术领域

本发明涉及道路废胎胶粉橡胶沥青技术领域，尤其是涉及一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法。

背景技术

目前，我国废旧轮胎已造成严重的环境污染并且持续加重，利用废旧轮胎加工的废胎胶粉在道路建设中的应用，技术上可行，工程质量可以保证，废胎胶粉使用量大，为废旧轮胎的再利用找到了很好的途径。因此，废胎胶粉橡胶沥青在道路沥青路面中的应用日益增多并且增速很快。

废胎胶粉橡胶沥青是把废胎胶粉掺入基质沥青中经过溶胀、网络填充、交联或者降解等作用制得的改性沥青，按规定废胎胶粉的含量（内掺）不低于15％，含量越高用之做成的废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能越好，但施工和易性越差，工程实践中含量为18％～24％的废胎胶粉橡胶沥青常用。废胎胶粉橡胶沥青应用于道路路面具有如下优点：①针入度减小，软化点提高，粘度增大，沥青的高温稳定性提高，高温抗车辙能力增强；②改善沥青的低温性能，提高混合料的低温抗裂性；③增强粘附性，石料表面粘附的胶粉改性沥青膜厚度增加，沥青路面抗水损害性能提高；④提高混合料的抗老化性能和抗疲劳性能；⑤降低噪声污染；⑥减少和消除废轮胎堆放导致的公害，同时又得到合理的二次资源利用，获得资源和环境的双重效果。但是，废胎胶粉橡胶沥青的稳定性差，在运输和贮存的过程中容易产生离析。当离析较轻时不会降低废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能，可以直接使用，而离析较重时则会降低废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能，不能直接使用，需要经过再加工合格后才能使用，或者废弃。目前，没有针对废胎胶粉橡胶沥青离析的试验及评定方法。

当下已有表述为改性沥青离析的试验方法，它是把没有离析的改性沥青试样分为上、中、下三段进行试验，通过测量上、下两段试样的软化点并计算其差值来比较不同样品的稳定性（即离析的难易程度），这种试验方法要求软化点与改性剂的含量具有一致性试验结果才准确可靠。研究表明，在其它条件相同的情况下，废胎胶粉含量低的样品的软化点并不一定总是低，废胎胶粉含量高的样品的软化点也并不一定总是高。因此，不能用软化点差值来判断废胎胶粉橡胶沥青稳定性的好差。况且，这种方法不是判定改性沥青离析程度的试验及评定方法，而是判定改性沥青产生离析难易程度的试验方法，它不能解决废胎胶粉橡胶沥青离析后如何处理的问题。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，它是一种检测废胎胶粉橡胶沥青离析程度，判定已经离析的废胎胶粉橡胶沥青是否可以直接使用的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法包括如下步骤：

第一步，绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；

第二步，测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度，当废胎胶粉橡胶沥青发生离析时才需要进行此项工作；

在贮存罐底部向上10cm～20cm范围内和废胎胶粉橡胶沥青上表面向下10cm～20cm范围内取样，按照T0603-2011《沥青密度与相对密度试验》的方法分别测量它们的密度，前者记作ρ_A，后者记作ρ_B；

第三步，计算ρ_A和ρ_B相对应的废胎胶粉含量，在纵轴上找到ρ_A和ρ_B，作水平线交于废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，交点为A和B，其横坐标分别为E_A和E_B，则E_A和E_B就是分别对应于ρ_A和ρ_B的废胎胶粉含量；

第四步，计算废胎胶粉含量差△

△＝E_A－E_B，E_A和E_B可以根据相似三角形原理计算而得，也可以在图上量取而得，研究表明，废胎胶粉含量差为5％时对废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能影响较小，废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用；

考虑到材料的变异、生产控制精度、试验与生产的差异以及贮存条件和时间的差异等因素的影响，把废胎胶粉含量差的标准值定为4％，确保废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能满足要求；

第五步，对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定

1）当取样的含量E＜15％或E＞30％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用；

2）取样的含量15％≤E≤30％：当△≤4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用；当△＞4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用。

本发明的有益效果为：

1.本发明所需的主要实验仪器为常见的比重瓶，不需要特殊实验仪器。

2.本发明所做试验及计算方法简单，容易掌握，并且实用快捷，便于正确指导施工，避免浪费，提高效率。

附图说明

图1是本发明的废胎胶粉橡胶沥青标准密度示意图。

图1中mdx表示废胎胶粉橡胶沥青标准密度线。

制备废胎胶粉橡胶沥青试样，废胎胶粉的含量（E）分别为15％、16％、17％、18％、……、29％、30％，测量每个废胎胶粉含量对应的废胎胶粉橡胶沥青的密度（ρ）；图1中废胎胶粉橡胶沥青标准密度线绘制在平面直角坐标系中，横轴为废胎胶粉橡胶沥青中废胎胶粉的含量，原点为15％，向右依次为16％、17％、18％、……、29％、30％；纵轴为废胎胶粉橡胶沥青的密度；

以废胎胶粉含量为横坐标，相对应的密度为纵坐标，在坐标系中绘制点（E，ρ），把相邻的点用直线连接就形成一条折线，称之为废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，这样的图称为废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；

绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图应在大批量生产前完成，试验时废胎胶粉橡胶沥青所用材料、加工工艺以及贮存条件和时间应与大批量生产一致；

在实际工作中，废胎胶粉橡胶沥青标准密度线不必绘制完整，可根据经验选择性绘制，经常绘制七个含量的标准密度线即可，七个含量分别为：设计含量、设计含量±1％、设计含量±2％、设计含量±3％。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例条件：废胎胶粉橡胶沥青中废胎胶粉设计含量为20％，生产后经过24h运输700km到达沥青混合料拌和场，废胎胶粉橡胶沥青的温度由出厂时的200℃降到160℃，并且已发生离析，用本发明的方法判定是否可以直接使用。

一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，该方法包括如下步骤：

第一步，绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图：

大批量生产前绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图，参见图1，在实验室生产废胎胶粉橡胶沥青，所用材料和生产工艺与大批量生产一样，并且模拟实际情况，贮存24h温度从200℃降到160℃，贮存过程中要搅拌使废胎胶粉橡胶沥青不发生离析，生产后24h取样进行试验；

制备废胎胶粉橡胶沥青试样，废胎胶粉的含量（E）分别为17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％，它们分别记为E₁₇、E₁₈、E₁₉、E₂₀、E₂₁、E₂₂、E₂₃,按照T0603-2011《沥青密度与相对密度试验》的方法测量每个废胎胶粉含量对应的废胎胶粉橡胶沥青试样的密度（ρ）,它们分别记为ρ₁₇、ρ₁₈、ρ₁₉、ρ₂₀、ρ₂₁、ρ₂₂、ρ₂₃。通过测量ρ₁₇～ρ₂₃分别为1.0372g/cm³、1.0382g/cm³、1.0392g/cm³、1.0403g/cm³、1.0413g/cm³、1.0423g/cm³、1.0434g/cm³；

废胎胶粉橡胶沥青标准密度线绘制在平面直角坐标系中，横轴为废胎胶粉橡胶沥青中废胎胶粉的含量，原点为17％，向右依次为18％、19％、20％、21％、22％、23％；纵轴为废胎胶粉橡胶沥青的密度；

以废胎胶粉含量为横坐标，相对应的密度为纵坐标，在坐标系中绘制点（E₁₇，ρ₁₇）、（E₁₈，ρ₁₈）、（E₁₉，ρ₁₉）、（E₂₀，ρ₂₀）、（E₂₁，ρ₂₁）、（E₂₂，ρ₂₂）、（E₂₃，ρ₂₃），把相邻的点用直线连接就形成一条折线，称之为20％含量的废胎胶粉橡胶沥青标准密度线；

第二步，测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度：

在贮存罐底部向上10cm～20cm范围内和废胎胶粉橡胶沥青上表面向下10cm～20cm范围内取样，按照T0603-2011《沥青密度与相对密度试验》的方法分别测量它们的密度ρ_A和ρ_B，测量结果是：ρ_A＝1.0418g/cm³，ρ_B＝1.0385g/cm³。

第三步，计算ρ_A和ρ_B相对应的废胎胶粉含量：

在纵轴上找到ρ_A和ρ_B，作水平线交于废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，交点分别为A和B，其横坐标分别为E_A和E_B。则E_A和E_B就是分别对应于ρ_A和ρ_B的废胎胶粉含量；

ρ_A的值为1.0418g/cm³，A点在（E₂₁，ρ₂₁）和（E₂₂，ρ₂₂）之间，根据相似三角形原理可以计算E_A，另外，E_A也可以在图上量取而得；同理，ρ_B的值为1.0385g/cm³，B点在（E₁₈，ρ₁₈）和（E₁₉，ρ₁₉）之间，根据相似三角形原理可以计算E_B，另外，E_B也可以在图上量取而得，计算结果是：E_A＝21.5％，E_B＝18.3％；

第四步，计算废胎胶粉含量差△：

△＝E_A－E_B＝21.5％－18.3％＝3.2％

第五步，对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定：

取样的含量15％≤E≤30％，且△＝3.2％≤4％，判定废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种废胎胶粉橡胶沥青离析试验及评定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步，绘制废胎胶粉橡胶沥青标准密度图；

第二步，测量已离析废胎胶粉橡胶沥青的密度，当废胎胶粉橡胶沥青发生离析时才需要进行此项工作；

在贮存罐底部向上10cm～20cm范围内和废胎胶粉橡胶沥青上表面向下10cm～20cm范围内取样，按照T0603-2011沥青密度与相对密度试验的方法分别测量它们的密度，前者记作ρ_A，后者记作ρ_B；

第三步，计算ρ_A和ρ_B相对应的废胎胶粉含量，在纵轴上找到ρ_A和ρ_B，作水平线交于废胎胶粉橡胶沥青标准密度线，交点为A和B，其横坐标分别为E_A和E_B，则E_A和E_B就是分别对应于ρ_A和ρ_B的废胎胶粉含量；

第四步，计算废胎胶粉含量差△

△＝E_A－E_B，E_A和E_B可以根据相似三角形原理计算而得，也可以在图上量取而得，废胎胶粉含量差为5％时对废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能影响较小，废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用；

考虑到材料的变异、生产控制精度、试验与生产的差异以及贮存条件和时间的差异等因素的影响，把废胎胶粉含量差的标准值定为4％，确保废胎胶粉橡胶沥青混合料的路用性能满足要求；

第五步，对已离析废胎胶粉橡胶沥青的判定

1）当取样的含量E＜15％或E＞30％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用；

2）取样的含量15％≤E≤30％：当△≤4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青可以直接使用；当△＞4％时，判定废胎胶粉橡胶沥青不能直接使用。