低碳多功能电气石改性沥青制备及性能研究

为改善沥青的低碳环保功能,选择压、热电材料电气石对沥青改性,制备电气石改性沥青,并采用电性能试验研究电气石改性沥青的压、热电性能,借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验分析其作用机理,采用动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)和Brookfield旋转粘度试验,系统分析电气石掺量及类型对电气石改性沥青高温性能、低温性能和粘温特性的影响规律,在此基础上,对电气石改性沥青的低碳功能进行全面研究。结果表明:电气石添加到沥青后,其压、热电性能的发挥不受影响;电气石能明显改善沥青的高温流变性能,随掺量增加,电气石改性沥青的动态剪切流变性能逐渐升高,电气石负离子粉(5 000ions)改性沥青的高温性能最佳;电气石改性沥青低温性能良好,其粘度随电气石掺量的增加而增大,随负离子释放量的增大而降低;电气石改性沥青具有热拌减排、阻燃抑烟及净化空气等功能。

不同类型电气石改性沥青路用性能分析

选取2种电气石粉和4种电气石负离子粉,采用熔融共混法制备电气石改性沥青,进行了针入度、软化点和延度性能测试,研究了电气石类型及掺量对沥青感温性能、高温性能、低温性能与粘附性等路用性能的影响规律。采用改进弯曲流变试验研究了电气石对沥青低温性能的影响效果,采用水煮法对电气石改性沥青与集料的粘附性能进行评价,借助扫描电镜试验、差示扫描热试验、压电性试验和热电性试验分析了电气石对沥青路用性能的改善机理。试验结果表明:电气石粉改性沥青感温性能随掺量增加先改善后变差,电气石负离子粉改性沥青感温性能呈现相反的变化规律;各电气石改性沥青高温性能随掺量增加均不断提高;电气石粉目数越大,对沥青路用性能改善效果越好;电气石负离子粉改性沥青的路用性能随负离子释放量的增大而不断降低;在相同目数条件下,电气石负离子粉对沥青性能的改善效果优于电气石粉;电气石能有效改善沥青的低温性能,而且能够均匀稳定地分散在沥青中,与沥青形成稳定整体;电气石加入到沥青后其电性能仍能正常发挥。可见,电气石能够显著改善沥青的路用性能。