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温拌沥青混合料技术因其节能减排的特点在道路建设和养护工程中得到越来越广泛的应用。温拌沥青混合料相比热拌沥青混合料,施工过程中污染气体排放量大幅降低,具有改善施工环境、减缓沥青短期老化等优点。利用地沟油和废塑料作为改性剂,既能改善沥青性能,又可实现废物利用。本论文以废弃食用油提炼的生物柴油和聚丙烯裂解的大分子蜡对沥青进行复合改性,以期降低沥青混合料施工温度。本论文主要开展了如下研究工作:
1.首先将生物柴油和塑料裂解蜡按照不同配比和掺量设计了12个对照组,通过三大指标、高温流变性能和布氏旋转黏度比较了不同对照组对沥青性能的影响。试验结果表明,合适掺量的生物柴油、塑料裂解蜡既能满足沥青温拌要求,又具有较好的高温性能。推荐以1.5%生物柴油和5%塑料裂解蜡制备沥青温拌剂。
2.采用滴熔点、热重、光学显微镜和红外光谱试验研究自制温拌剂的物化性质。结果表明,自制温拌剂具有良好的热稳定性,在沥青中分布均匀,自制温拌剂与沥青没有发生明显的化学反应,以物理降黏为主。自制温拌剂在110℃开始熔化,其熔化增大了沥青流动性,降低了沥青黏度。
3.进一步对自制温拌沥青的耐老化性能、高低温性能和黏附性能进行研究,并与国内常用温拌剂(Sasobit、Evotherm)进行对比。研究发现,自制温拌剂改善了沥青的耐老化性能和高温性能,对低温性能有一定负面影响,对黏附性无显著影响。生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌沥青的耐老化性能和高温性能优于Evotherm温拌沥青,低温性能和黏附性能优于Sasobit温拌沥青。
4.在上述沥青研究基础上,基于AC-13级配进行了沥青混合料配合比设计,通过表征密实程度的空隙率指标分析自制温拌剂对沥青混合料马歇尔击实温度的降温效果,发现在达到相同密实程度,即相同空隙率时,添加了自制温拌剂的沥青混合料所需的击实温度比70#基质沥青混合料低30℃。掺入自制温拌剂,沥青混合料的高温性能提高,水稳定性同基质沥青混合料相差不大,但低温性能较基质沥青混合料有一定下降。相比于3.0%Sasobit温拌沥青混合料,6.5%自制温拌沥青混合料的低温性能和水稳定性能较好,高温性能略差;相比于0.6%Evotherm温拌沥青混合料,6.5%自制温拌沥青混合料高温性能较好,低温性能和水稳定性能略差。
1.首先将生物柴油和塑料裂解蜡按照不同配比和掺量设计了12个对照组,通过三大指标、高温流变性能和布氏旋转黏度比较了不同对照组对沥青性能的影响。试验结果表明,合适掺量的生物柴油、塑料裂解蜡既能满足沥青温拌要求,又具有较好的高温性能。推荐以1.5%生物柴油和5%塑料裂解蜡制备沥青温拌剂。
2.采用滴熔点、热重、光学显微镜和红外光谱试验研究自制温拌剂的物化性质。结果表明,自制温拌剂具有良好的热稳定性,在沥青中分布均匀,自制温拌剂与沥青没有发生明显的化学反应,以物理降黏为主。自制温拌剂在110℃开始熔化,其熔化增大了沥青流动性,降低了沥青黏度。
3.进一步对自制温拌沥青的耐老化性能、高低温性能和黏附性能进行研究,并与国内常用温拌剂(Sasobit、Evotherm)进行对比。研究发现,自制温拌剂改善了沥青的耐老化性能和高温性能,对低温性能有一定负面影响,对黏附性无显著影响。生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌沥青的耐老化性能和高温性能优于Evotherm温拌沥青,低温性能和黏附性能优于Sasobit温拌沥青。
4.在上述沥青研究基础上,基于AC-13级配进行了沥青混合料配合比设计,通过表征密实程度的空隙率指标分析自制温拌剂对沥青混合料马歇尔击实温度的降温效果,发现在达到相同密实程度,即相同空隙率时,添加了自制温拌剂的沥青混合料所需的击实温度比70#基质沥青混合料低30℃。掺入自制温拌剂,沥青混合料的高温性能提高,水稳定性同基质沥青混合料相差不大,但低温性能较基质沥青混合料有一定下降。相比于3.0%Sasobit温拌沥青混合料,6.5%自制温拌沥青混合料的低温性能和水稳定性能较好,高温性能略差;相比于0.6%Evotherm温拌沥青混合料,6.5%自制温拌沥青混合料高温性能较好,低温性能和水稳定性能略差。