基于FTIR技术的橡胶沥青改性机理研究.pdf

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1、2016年7月建材与装饰交通建设基于FTIR技术的橡胶沥青改性机理研究陈亮（温州市公路管理局浙江省温州市325000）摘要：本文采用不同工艺参数（反应速率、反应时间及反应温度）制备橡胶沥青，以红外光谱（FTIR）等作为主要评价指标，研究橡胶沥青的改性机理。研究发现采用红外光谱（FTIR）对橡胶沥青的测试结果表明，对于废旧轮胎橡胶粉，相比-1-1基质沥青，胶粉在1400cm和870cm处多了两个个特征峰，胶粉的其它峰与基质沥青一致；不同掺量下的橡胶沥青与基质沥青图谱基本相似。关键词：FTIR；橡胶沥青；粘度中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）29-026

2、3-021背景沥青作为一种应用非常广泛的道路工程材料，为路面长期正常使用提供必不可少的性能，如防渗、防漏，稳定性、柔韧性及路面的平稳性等[1]。将普通沥青进行改性后，能明显弥补其多项性能缺陷，本文采用不同工艺参数（反应速率、反应时间及反应温度）制备橡胶沥青，以红外光谱（FTIR）等作为主要评价指标，研究橡胶沥青的改性机理。2实验2.1制备工艺及仪器图1基质沥青红外光谱图原材料主要为江苏宝利沥青股份有限公司提供的SK-70号-1是亚甲基-CH-1是=C-H1428cm2-面内曲面振动的效果，1397cm石油沥青及40目橡胶粉，胶粉工艺为常温生产工艺。试验仪器-1面内弯曲振动，870cm是=C

3、-H键的面外弯曲振动。因此，从基主要为沥青布氏旋转粘度计（Brookfieldviscometer）、傅里叶红外质沥青和常温生产废旧轮胎橡胶粉的红外光谱图观测可知，相光谱仪、JRJ300-I高速剪切乳化机以及电炉、烘箱、天平等。制备比基质沥青，胶粉在1400cm-1和870cm-1处多了两个个特征峰，试样时，先将预热好的SK-70基质沥青置放在加热炉上加热到胶粉的其它峰与基质沥青一致。170~180℃以上5~10℃，然后将干燥的橡胶粉按预定掺量（12~24%）加入到母体沥青中。徐徐加入橡胶粉并手动搅拌5min，经过均匀搅拌后，再以高速剪切仪以3000rpm转速剪切至要求制拌90min，最后

4、以1000rpm转速剪切5min排出沥青中的气泡，得到橡胶沥青材料，整个过程搅拌温度控制在180℃±10℃。本次实验考虑不同掺量（12%、16%、20%、24%、28%）下胶粉对基质沥青的改性机理。2.2红外光谱测试及分析图1为70号基质沥青红外光谱图。其中横坐标为波数（cm-1），图2常温生产胶粉红外光谱图纵坐标为透光率（%）。从图1可以看出，基质沥青图谱在2800~图3是不同掺量下橡胶沥青红外光谱图，由图可以看出，不3000cm-1出现两个较强吸收峰，其中2922cm-1是亚甲基-CH-吸同掺量下的橡胶沥青与基质沥青图谱基本相似，说明胶粉的改2收振动的效果，而2851cm-1是烷烃和环

5、烷烃C-H的振动结果。性主要以物理改性为主，仔细对比两张图谱，可以看出，两种改-1性沥青均在1600cm-1左右处出现的吸收峰（由苯环的共轭双键在其它主要吸收峰中，1578cm的吸收是C=C键的伸缩振动，1458cm-1是亚甲基-CH-面内曲面振动的效果，1376cm-1是-C=C骨架振动引起）稍有减弱。这主要是由于废旧轮胎胶粉在2-11400cm-1和870cm-1处的吸收峰（=C-H键弯曲振动的结果）的存CH3-中C-H弯曲振动的结果，而1000~650cm区域称为苯环取代区，都是苯环C-C骨架动和C-H面外弯曲振动的结果[2]。因在，从而使得两种改性沥青在该处的峰值减小，说明橡胶沥青

6、内此，根据红外光谱图分析，沥青是由复杂的组分组成，其主要组部存在微弱化学改性作用。成由环烷烃、烷烃、芳香族以及其它原子衍生物等。2.3粘度测试及分析通过对试验用常温橡胶粉进行其组成结构分析，胶粉的红外橡胶沥青粘度测试温度为180℃，采用27#转子，橡胶沥青光谱图如图2所示。从图中可以看出，废旧轮胎橡胶粉在质量为12.5g，转速为20r/min。而滤除胶粉的液体沥青（过滤沥2915cm-1的吸收峰为亚甲基-CH-的吸收振动，2846cm-1是烷烃青）粘度分析以135℃布氏粘度为主，测试时沥青质量为8.5g，转2和环烷烃吸收振动的结果。1536cm-1是C=C键的伸缩振动，速为20r/min。

7、另外，胶粉掺量从12%增加至20%时，粘度大幅提·263·交通建设建材与装饰2016年7月隧道施工中浅埋暗挖法技术工艺探究郭宏蕾（北京建筑大学北京市西城区100037）摘要：本文以浅埋暗挖法施工概念与特性为切入点，就其具体的技术工艺与在隧道施工中的运用要点做细致的探讨研究，期望为隧道施工效率与安全的提升、确保隧道工程高效完工提供有益的参考。关键词：隧道施工；浅埋暗挖；技术工艺中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号