Study on bonding strength and road application performance of multi⁃environment waste rubber⁃modified asphalt chip seal matrix structure

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.08.017

Abstract

Abstract:

This study investigated the bonding mechanical properties of chip seal matrix structures under three environmental conditions （dry， natural， and moist） through laboratory testing. The development of structural strength over time was evaluated， and the optimal asphalt application rates for precoating were identified. Results indicated that moist conditions provided the most favorable environment for early⁃stage precoating， establishing it as the preferred initial construction phase for chip seals. Comparative analysis of all three conditions under controlled indoor testing was carryout out using both standard chip spreading rates and theoretically optimal asphalt application rates， and the results consistently showed superior performance in moist conditions. These findings indicate that moist environments yield the most effective construction conditions for chip seal matrix structures overall， offering practical guidance for pavement engineering applications.

Key words: chip seal, structural skeleton layer, pre?coating, matrix structure, crumb rubber?modified asphalt

CLC Number:

TQ320.9

CHEN Ziqiang, ZHANG Shaocheng, ZHANG Guiming, BAI Congqi, LI Guoliang. Study on bonding strength and road application performance of multi⁃environment waste rubber⁃modified asphalt chip seal matrix structure[J]. China Plastics, 2025, 39(8): 107-112.

Figures/Tables 11

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试验项目		技术要求
破乳速度		快裂
粒子电荷		阳离子（+）
恩格拉黏度（25 ℃）		1~15
筛上剩余量（1.18 mm 筛）/%		≤0.1
蒸发残留物163 ℃	残留物含量/%	≥63
	针入度（25 ℃）/mm	15~30
	软化点/℃	>75
	120 ℃黏度/Pa·s	≤20
	溶解度（三氯乙烯）/%	≥97.5
	延度（15 ℃，5 cm/min）/cm	≥30
	延度（25 ℃，5 cm/min）/cm	≥50
附着力拉拔强度	25 ℃/MPa	1.0

试验项目		技术要求
破乳速度		快裂
粒子电荷		阳离子（+）
恩格拉黏度（25 ℃）		1~15
筛上剩余量（1.18 mm 筛）/%		≤0.1
蒸发残留物163 ℃	残留物含量/%	≥63
	针入度（25 ℃）/mm	15~30
	软化点/℃	>75
	120 ℃黏度/Pa·s	≤20
	溶解度（三氯乙烯）/%	≥97.5
	延度（15 ℃，5 cm/min）/cm	≥30
	延度（25 ℃，5 cm/min）/cm	≥50
附着力拉拔强度	25 ℃/MPa	1.0

预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	黏聚力/N·m
预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	1 h	2 h	3 h	7 h	14 h	24 h
0.4	0.2	0.32	0.78	0.89	0.98	1.06	1.09
0.8	0.4	0.36	1.36	1.55	1.70	1.85	1.89
1.2	0.6	0.32	1.41	1.61	1.76	1.91	1.96
1.6	0.8	0.12	1.21	1.39	1.52	1.65	1.69
2.0	1.0	0.18	1.24	1.42	1.55	1.69	1.73
2.4	1.2	0.14	1.08	1.23	1.35	1.46	1.50

预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	黏聚力/N·m
预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	1 h	2 h	3 h	7 h	14 h	24 h
0.4	0.2	0.32	0.78	0.89	0.98	1.06	1.09
0.8	0.4	0.36	1.36	1.55	1.70	1.85	1.89
1.2	0.6	0.32	1.41	1.61	1.76	1.91	1.96
1.6	0.8	0.12	1.21	1.39	1.52	1.65	1.69
2.0	1.0	0.18	1.24	1.42	1.55	1.69	1.73
2.4	1.2	0.14	1.08	1.23	1.35	1.46	1.50

预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	黏聚力/N·m
预裹覆乳化沥青用量/%	预裹有效沥青用量/%	1 h	2 h	3 h	7 h	14 h	24 h
0.4	0.2	0.4	0.85	1.23	1.19	1.21	1.22
0.8	0.4	0.45	1.48	1.75	1.78	1.85	1.79
1.2	0.6	0.40	1.53	1.66	1.70	1.72	1.71
1.6	0.8	0.15	1.32	1.32	1.38	1.45	1.40
2.0	1.0	0.23	1.35	1.36	1.33	1.38	1.36
2.4	1.2	0.18	1.17	1.97	1.85	1.92	1.89