干掺废旧塑料改性剂CRP的沥青混合料路用性能及机理研究

摘要

废旧塑料改性剂CRP是以废旧塑料为原材料加工制成，其干法改性沥青混合料的拌制是在适当拌合温度下，将CRP改性剂直接掺入到拌和好的混合料中，拌合一定的时间，最后在与矿粉拌合后拌制而成。它的出现不仅可以保证干法改性沥青混合料具备较好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能，还可以在一定程度上解决废旧塑料改性沥青离析严重、储存稳定性差的问题。
　　本文围绕干法CRP在沥青混合料中的熔融状态与分散性以及干法CRP改性沥青混合料的路用性能进行研究，取得的主要研究成果如下:
　　①选用A70#沥青、B70#沥青、C70#沥青和韩国SK-70#四种基质沥青，通过针入度、软化点和布式粘度等室内试验对不同掺量CRP改性沥青的性能进行试验测试，结果表明，CRP在不同基质沥青中的分散性不同，即CRP对不同基质沥青的改性效果不同，相比而言，CRP改性韩国SK-70#沥青效果更好。
　　②通过CRP干法改性的熔融试验，针对同一种集料（13.2mm+9.5mm石灰岩），对比研究了集料加热温度、CRP粒径、拌合时间对CRP与集料熔融效果的影响，结果表明，CRP基本完全熔融成薄膜状包裹在集料表面所需的最佳集料加热温度为180℃;2.36mm粒径的CRP干法改性沥青混合料的最佳干拌时间为30s，1.18mm、0.6mm、0.3mm粒径的CRP干法改性沥青混合料的最佳干拌时间为20s。
　　③通过室内拌制以及试验路现场取料沥青混合料的抽提回收沥青针入度、软化点等常规性能试验，研究了干法CRP在沥青中的分散性以及其改性效果，结果表明，干法CRP能够在沥青中均匀分散，干法CRP对沥青混合料的改性效果显著。
　　④通过韩国SK-70#基质沥青、湿法5.5％CRP改性沥青和干法CRP改性沥青混合料（干拌时间20s、5.5％CRP掺量）回收沥青的热重分析(TG)、DSC试验，结果表明，干法CRP在沥青中的均匀分散改善了沥青及沥青混合料的高温性能，并在上述研究基础上，研究总结了干法CRP改性沥青混合料的改性机理。
　　⑤通过干法CRP改性的AC-13沥青混合料的马歇尔稳定度、车辙、冻融劈裂、低温弯曲等试验研究了干法CRP改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力。结果表明，干法CRP能明显改善沥青混合料的高温性能、低温抗裂性、抗水损害能力等路用性能。
　　本次研究成果对干法CRP改性沥青混合料施工工艺与应用有一定实用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外改性聚合物沥青混合料的研究现状

1．3 主要研究目标、内容及技术路线

1．3．1 主要研究目标

1．3．2 主要研究内容

1．3．3 主要技术路线

第二章 干法CRP在沥青混合料中的熔融状态与分散性研究

2．1 原材料

2．1．1 基质沥青

2．1．2 CRP改性剂

2．2 CRP改性沥青的性能研究

2．2．1 CRP改性沥青的制备

2．2．2 改性沥青性能评价指标

2．2．3 CRP改性沥青的性能试验结果分析

2．3 CRP干法改性的熔融试验研究

2．3．1 试验原材料的选择

2．3．2 CRP干法改性的熔融试验方法

2．3．3 集料加热温度对CRP熔融状态的影响

2．3．4 CRP粒径对CRP熔融状态的影响

2．3．5 拌合时间对CRP熔融状态的影响

2．3．6 各因素对CRP熔融状态的影响总结

2．4 CRP在沥青中的分散性评价

2．4．1 干法GRP改性沥青混合料的沥青抽提回收试验

2．4．2 CRP在沥青中的分散性评价

2．5 干法CRP改性沥青混合料的回收沥青热分析试验

2．5．1 沥青热重(TG)分析

2．5．2 沥青DSC试验

2．6 干法CRP改性沥青混合料的改性机理分析

2．7 本章小结

第三章 干法CRP改性沥青混合料路用性能试验研究

3．1 原材料性能研究

3．1．1 沥青性能

3．1．2 集料性能

3．2 干法CRP改性AC-13型沥青混合料配合比设计

3．2．1 矿质混合料级配组成设计

3．2．2 AC-13沥青混合料试验室拌制

3．2．3 干法CRP改性沥青混合料马歇尔性能试验及油石比确定

3．3 干法CRP改性沥青混合料的高温稳定性试验研究

3．3．1 试验方法及评价指标

3．3．2 干法CRP改性沥青混合料的车辙试验结果分析

3．4 干法CRP改性沥青混合料的水稳定性试验研究

3．4．1 试验方法及评价指标

3．4．2 干法CRP改性沥青混合料的冻融劈裂试验结果分析

3．5 干法CRP改性沥青混合料的低温性能试验研究

3．5．1 试验方法及评价指标

3．5．2 干法CRP改性沥青混合料的低温弯曲试验结果分析

3．6 本章小结

第四章 干法CRP改性沥青混凝土路面的现场试验路研究

4．1 干法CRP改性沥青混凝土路面现场施工配合比设计

4．1．1 原材料性能试验

4．1．2 配合比设计

4．2 干法CRP改性沥青混凝土路面施工工艺及质量控制

4．3 现场取料沥青混合料性能试验

4．3．1 车辙试验

4．3．2 冻融劈裂试验

4．3．3 沥青混合料的回收沥青常规性能试验

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 主要研究结论

5．2 进一步需研究的问题

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果