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橡胶沥青试样的制作方法

时间:2022-11-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:室内制作橡胶沥青一般需要通过与生产上类似的高速剪切或胶体磨方式才能使废胶粉均匀分散在沥青中。利用废胶粉改性沥青,虽然工艺比较简单,但是一个非常重要的因素,每个环节必须严格控制,橡胶粉改性沥青的制作流程如图3-2所示。它能够真实模拟施工现场生产橡胶粉沥青材料的实际情况。

第一节 橡胶沥青试样的制作方法

室内试验评价橡胶沥青的性能时,首先碰到的是橡胶沥青的试样制作问题,其基本原则是:室内试验制作橡胶沥青的工艺必须与工厂或生产现场的实际加工工艺尽可能—致,加工的产品必须能够模拟实际的情况。否则,室内试验与生产相脱节,就不能说明真正的废橡胶粉改性效果。室内制作橡胶沥青一般需要通过与生产上类似的高速剪切或胶体磨方式才能使废胶粉均匀分散在沥青中。

目前实验室使用最普遍的—种代表性的专用橡胶沥青制作设备是高速剪切乳化机,其结构原理如图3-1所示[18]。它相当于把普通的高速搅拌机的搅拌叶换成了高速剪切搅拌器,剪切搅拌器由带孔的转子和定子组成。加工温度可以选择,—般为170℃~180℃。当剪切器开动后,在剪切头的下方造成一个真空区,吸入废胶粉与沥青的混合物,通过转子和定子上的小孔将废胶粉强迫剪碎、分散,同时使粉碎的流体介质形成高速液流。在上面可以设定一个回流板,调整剪切器的转速可以控制流体介质的上升高度。在通常情况下,高速剪切器的转速可达7000r/min-8000r/min,但开始启动时宜为3000r/min~4000r/min或更慢一些的速度,以防止启动电流过大,烧毁电动机。对废胶粉,—般剪切30min可以达到改性的细度要求。改性是否完成可以通过显微镜取样检查得到确认。

需要注意的是,在高速剪切过程中将废胶粉剪碎的同时,还引入大量的空气气泡到沥青中,所以在试样提供试验前,还必须驱赶沥青中的气泡。方法是改用普通的机械式搅拌器,继续慢慢地搅拌一段时间,且速度要越来越慢,直至气泡全部消失,然后立即将橡胶沥青灌模(针人度、软化点、延度试模及RTFOT等)。在整个试样制作过程中,容器必须放在可调电炉、电热套、燃气炉上,注意不断地调节加热,使试样的温度保持在适宜的温度范围内。

实验室用橡胶沥青的制作工艺:

①设备

高剪切混合乳化机,可控温加热器、搅拌锅、天平、温度计、玻璃棒等。

②制作流程

利用废胶粉改性沥青,虽然工艺比较简单,但是一个非常重要的因素,每个环节必须严格控制,橡胶粉改性沥青的制作流程如图3-2所示。

③流程控制

橡胶粉沥青材料实际上也是一种改性沥青。室内试验制作小试样样品时,一般均遵循这样的原则:小试样样品的制作工艺应尽可能与施工现场的实际加工工艺一致;技术性能应与施工现场生产的产品基本相符。要满足这样的要求,必须选择合适的高剪切混合乳化机,如上海尚贵机械电子有限公司生产的敞口式高剪切混合乳化机,其原理是通过高速剪切把橡胶粉剪碎、分散于沥青中形成橡胶粉沥青。它能够真实模拟施工现场生产橡胶粉沥青材料的实际情况。

前期准备工作阶段:

1)胶粉烘干时一定要把握温度[8],温度太低,胶粉中的水分不易除尽,温度太高,可能会破坏胶粉的空间网状结构,烘干温度最好定在110℃为宜。

2)沥青脱水的目的是在沥青加热时不会出现溢锅现象,以免引起火灾。另外也为后面的工作做好准备。

在试验搅拌过程中:

1)在称取定量脱水基质沥青加热时,也一定要注意温度,应在沥青的闪点以下。

2)胶粉加入热的沥青中时,一定要边搅拌边加入,以防产生喷溅伤人,胶粉要一点一点的加入,并保证均匀加入。

3)开动搅拌机搅拌时,速度应由慢到快,使转速逐渐稳定下来。当胶粉加入完毕,将剪切机的转速调至7000r/min,在这一环节中,搅拌温度必须控制严格,一般在190℃~218℃。

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图3-1 高速剪切搅拌原理

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图3-2 橡胶粉改性沥青的制作流程

4)要控制好搅拌时间,橡胶屑颗粒应在上述高温的基质沥青中至少反应45min,使他们充分溶胀,但仍保持着固体颗粒的核心。

试验后期试样准备阶段:

搅拌以后的沥青进行二次脱水的目的是将搅拌时混入改性沥青中的水汽排出,以免影响性能的测试结果。

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