活化废胶粉改性沥青路用性能及微观机理研究

为改善废胶粉改性沥青的储存稳定性及路用性能,采用一种新型助剂——多烷基苯酚二硫化物对废胶粉进行活化处理。通过制备不同废胶粉掺量的活化废胶粉改性沥青(AMA)和所对应的未活化废胶粉改性沥青(UMA),研究沥青路用性能随活化废胶粉掺量的变化规律。同时,对活化废胶粉改性沥青的高低温性能及微观作用机理进行研究。结果表明:废胶粉经助剂活化后,表面变得蓬松多孔且溶胀裂解更加充分,使其吸收了更多的轻质组分,分布更加均匀,从而改善了废胶粉改性沥青的储存稳定性、低温性能和施工和易性,但是其高温性能有所下降。活化废胶粉改性沥青中废胶粉最佳掺量为25%~30%。

活化废胶粉改性沥青混合料路用性能研究

废胶粉可作为改性剂改善沥青混合料性能,但废胶粉、沥青之间相容性不佳,直接混合会降低沥青混合料的稳定性。为解决该问题,可在废胶粉中加入一定量的柴油作为活化剂,促进废胶粉与沥青的结合。基于此,对活化废胶粉改性沥青混合料配合比的设计进行研究。首先,分析了该混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性。然后,验证了活化废胶粉改性沥青混合料具有优良的路用性能,最终确定采用活化废胶粉改性后的沥青混合料可满足沥青路面设计标准。

活化废胶粉改性沥青性能评价

以废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性沥青为研究对象,应用沥青常规性能指标变化程度评价方法,采用针入度指数、软化点及当量软化点、当量脆点、低温延度、弹性恢复率等指标,对比分析了两类改性沥青的高、低温性能。结果表明:活化废胶粉改性沥青在感温性、高温稳定性、低温抗裂性等方面都优于普通废胶粉改性沥青。

活化废胶粉改性沥青存储稳定性研究

为了研究废胶粉改性沥青的存储稳定性,采用试管法和MAST法的废胶粉改性沥青、活化废胶粉改性沥青以及掺入稳定剂后的活化废胶粉改性沥青的存储稳定性能试验和比较结果表明,利用微波辐射手段将废胶粉表面进行活化,有利于提高废胶粉改性沥青的存储稳定性;稳定剂的加入明显改善了存储稳定性;试验容器的容积增大对提高废胶粉改性沥青和活化废胶粉改性存储稳定性效果明显。

抽出油活化废胶粉改性沥青老化性能

为探究抽出油活化废胶粉改性沥青(ARMA)的老化性能和老化机理,通过室内加速老化试验分别对ARMA的短期老化和长期老化进行模拟,并利用动态剪切流变仪、傅里叶红外光谱仪、四组分分析、元素分析以及扫描电子显微镜对不同老化条件下ARMA的老化性能和微观结构进行研究。研究结果表明:随着老化程度的加深,ARMA的复数剪切模量、车辙因子以及疲劳因子逐渐增大,相位角逐渐减小,且ARMA的复数剪切模量、相位角及其对应老化指数的变化量均小于废胶粉改性沥青(RMA)的相同指标变化量;ARMA中饱和分、芳香分以及胶质的含量随老化强度的增强而减少,沥青质含量却增加;ARMA中碳、氢元素含量随老化强度的增强而减少,但氧、硫元素含量及芳碳率、环结构缩合指数表现出与之相反的趋势;红外光谱上ARMA的羰基、亚砜基峰强度随老化程度的加深而增强,对应的羰基老化指数和亚砜基老化指数呈增大趋势;C=C峰强度却随之减小,对应的丁二烯老化指数也呈减小趋势;微观形貌图上ARMA中活化废胶粉与沥青间的界面结合能力随老化作用而逐渐减弱,活化废胶粉逐渐从沥青中突显出;抽出油活化废胶粉改性沥青的抗老化机理是活化作用增强了废胶粉的活性,使废胶粉与基质沥青形成稳定的胶体结构,从而阻碍了老化过程中氧气对胶体结构的侵蚀,实现了活化废胶粉改性沥青抗老化能力的提高。