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摘要：近几年，我国的经济建设取得了十分喜人的成就，在这种情况下人们的出行需求越来越突出，人均汽车保有量也不断提升，为了适应这种需求，公路工程和桥梁工程的施工技术不断更新换代、各种先进的施工材料开始投入使用，确实有效的提升了公路桥梁的质量和使用年限。而相关技术人员对沥青混合料的研究从未停止，各种各样的改性沥青混合料不断出现，以越来越优越的性能得到了广泛的认可和关注，解决了普通沥青材料不耐高温、使用性能不突出的问题。本文就结合目前我国沥青混合料研究的实际情况，提出了一种新的纳米材料改性橡胶沥青混合料制备方法，希望能够给业内人士提供一定的参考。
关键词：纳米材料；橡胶沥青；混合料；制备
引言
汽车数量的不断提升、人们出行需求的日益增长、地区之间经济文化交流频率的攀升，都给我国公路桥梁工程的性能和质量提出了更高的要求，过去的施工技术和施工材料在今天显然已经失去了实际应用效果，尽快寻找一种新的施工材料势在必行。而过去常用的施工材料当中性能问题最明显的就是沥青材料，它在受到高温影响的时候很容易出现质量问题，因此越来越多的业内人士开始着手沥青混合料改性研究，确实取得了一定的成果。在这种情况下，对纳米材料改性橡胶沥青混合料制备方法进行研究，有一定的现实意义。
1相关材料及概念
1.1道路石油沥青
石油沥青是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。根据提炼程度的不同，在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽，具有较高的感温性。因为沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不作沥青的化学分析。
1.2橡胶粉末
橡胶粉是橡胶粉末的简称。一般用废旧轮胎加工而成。常采用的加工方法有：常温粉碎法、冷冻法、常温化学法。橡胶粉广泛用于体育塑胶运动场、游乐场、橡胶地砖、防水卷材、防水涂料、公路改性沥青、橡胶制品等领域。
1.3纳米材料
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。纳米技术基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了快速的发展，并且在传统材料、医疗器材、电子设备、涂料等行业得到了广泛的应用。
2纳米材料改性橡胶沥青混合料制备方法
橡胶沥青指的是轮胎橡胶粉末含量大于百分之十五、以高温处理为条件、经过搅拌以后形成的，和沥青材料在溶胀反应下形成的改性沥青胶结材料，它的主要橡胶来源是回收的废弃轮胎，和过去常用的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物改性沥青比较起来，它具有更加突出的性价比和成本优势，然而经过实验可以发现，这种纯轮胎粉末改性出来的橡胶沥青，在受到高温影响的时候缺乏足够的稳定性和黏着度，在施工中的应用效果还有待进一步的提升。
为了让橡胶沥青的整体性能得到妥善提升，研究人员选择向其中增加其他改性剂从而使之使用效果得到保证。
目前来看，常见的橡胶粉与沥青材料结合方法可以分成干法工艺和湿法工艺两种，其中湿法工艺指的是先利用改性剂对橡胶粉和沥青材料进行处理，得到某种新的胶结材料以后，再把胶结材料和集料拌和到一起最终获得混合料的处理办法；而干法工艺则在橡胶颗粒的尺寸、橡胶材料的用量、拌和设备等方面有着更大的、更加突出的优势，然而目前行业内部的研究基本都集中在湿法工艺上，这主要是因为利用干法工艺制成的改性橡胶沥青材料在实际的使用中，未能展现出符合预期的使用性能，相比之下湿法工艺制成的改性橡胶沥青混合料的性能更加令人满意。
在这种情况下，近几年行业内部开始进行新的尝试，利用干法工艺和湿法工艺相结合，对改性橡胶沥青混合料进行制备，比如说某学者就提出了利用废旧轮胎、利用干湿工艺共同制备改性橡胶沥青混合料的技术，其主要是对废旧轮胎进行磨粉处理，而后得到细胶粉，这种细胶粉和基质沥青料相混合并且进行搅拌以后得到橡胶沥青，再利用断级配集料，对集料进行筛选和区分，得到粗集料和细集料。在此基础上，将事先获得的橡胶颗粒和粗细集料混合起来，再将橡胶沥青加入其中开始拌和，最后加入矿质粉末，就能够得到改性橡胶沥青混合料。
还有的研究人员提出了适用于重载交通和高温条件桥面铺装的橡胶改性沥青混合料制备方法，其主要是将百分之十到百分之二十三的轮胎橡胶粉末，加入到百分之七十七到百分之九十的道路沥青材料当中，得到橡胶沥青，在此基础上将一百份矿质集料加热到一百六十度到二百度之间，将0.2到0.8份PE加入到矿质集料当中，而后以6.5到11质量份橡胶沥青为收尾，最终获得所需要的改性橡胶沥青混合料。
但是由于材料来源的限制，上文中提到的两种改性橡胶沥青混合料制备方法实际上都存在一定的缺陷，那就是最终制成的改性橡胶沥青混合料的粘附性和抗车辙性能上还不够完善，难以符合预计情况。进行细致分析可以发现，其粘附性之所以不足，是因为橡胶沥青中加入的橡胶粉太多，甚至超过了百分之十五，沥青材料的粘稠度太大，无法顺利的包裹覆盖砂石料；抗车辙性能不够突出主要是因为橡胶沥青和砂石料之间的粘附性不足，因此在受到高温以后其性能会大幅度降低，同时改性橡胶沥青混合料中加入的沥青材料普遍非常多，和常规的沥青混合料比较起来，其沥青含量高处约百分之五十左右，而这毫无疑问的会导致混合料耐高温能力的下降。但是如果向其中添加普通的改性剂，橡胶沥青材料的粘度又会进一步提升，及时通过干法工艺处理也是无济于事，施工性能仍然比较有限。
针对上述制备方法存在的不足之处，提出一种以纳米材料为改性剂的改性橡胶沥青混合料制备方法，主要的解决方案为：对各个配料的重量组分进行调整，道路石油沥青为5.34到10.23份、轮胎橡胶粉为0.42到1.21份、矿质石料为一百份、纳米材料为0.28到1.10份。其中轮胎橡胶粉末的粉末粒度在二十到七十目，纳米材料可以选择纳米氧化锌、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛的混合物，它们之间的比例为5：3：2。
对具体的操作步骤进行调整：首先把轮胎橡胶粉末和沥青拌和在一起获得沥青橡胶混合物，再向其中加入纳米材料，利用搅拌机进行搅拌以后借助高速剪切机进行剪切，而后利用搅拌设备延长纳米材料改性橡胶沥青混合料的制备工作。最后，再将获得的混合料和矿质石料进行拌和，达到纳米混合料的制备目标，经过实验可以发现，纳米材料能够有效的提升橡胶和沥青材料的相容性和粘附性，有助于解决橡胶沥青混合料强度不足的问题，打破了过去车辙明显的困局。
结语
目前我国的沥青混合料改性技术正处于发展的起步期，通过各种各样的改性剂对其混合料性能进行调整、借助不同操作流程和技术对其进行处理，是十分有益的尝试。文中提出的纳米材料改性橡胶沥青混合料制备方法，只是目前相对先进、处理效果较好的方法，在今后的工作中我们还需要对其进行进一步的研究和探索，争取克服改性混合料性能方面的问题，找到一种切实有效的制备方法，为推动我国沥青材料研究的发展做出努力。
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