干法橡胶沥青混合料研究综述:材料、机理、设计与性能

葛冬冬1,2,3,姜向阳1,吕松涛1,张洪刚4,琚子豪1,雷杰超4 (1.长沙理工大学交通学院;2.长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心;3.长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室;4.广西交科集团有限公司)

摘要:明确界定了不同工艺橡胶沥青混合料的定义,系统梳理了橡胶颗粒的组成及制备技术;围绕其改性理念,深入分析了橡胶颗粒作为弹性集料的作用模式、与沥青的相互作用及关键影响因素;总结了干法橡胶沥青混合料的设计参数及其对混合料性能的影响,并基于数理统计与现行规范划分了性能等级。研究结果表明:材料层面,橡胶颗粒的形态特征与组分异质性共同决定其“弹性集料”效能,但现有研究对炭黑迁移、组分重分布等二次改性机制尚未完全阐明;机理层面,揭示了干法工艺中“梯度溶胀-动态降解”的核心机制,指出橡胶颗粒外层与内芯的溶胀差异;设计层面,通过对级配设计、橡胶粒径与掺量、沥青含量、工艺改进及焖料时间等参数的精准调控,可有效提升干法橡胶沥青混合料的整体性能;性能层面,掺入多种外加剂至干法橡胶沥青混合料中,可强化橡胶颗粒与沥青的结合,进一步提高混合料路用性能与稳定性。建议未来研究应聚焦于橡胶-沥青界面反应的微观表征指标开发、融合环境与功能属性的全生命周期评价体系构建,以及基于智能化技术重塑干法橡胶沥青混合料的研究范式,为干法工艺工程化应用提供理论支撑。

关键词:路面工程;橡胶沥青混合料;综述;干法;改性机理;设计方法;性能评价