脱硫胶粉复合改性高模量沥青制备及其混合料性能分析

摘要

针对传统高模量沥青低温抗开裂性能差的缺陷，以脱硫胶粉（Desulfurization rubber powder,DRP）为主要改性剂，基于复合改性技术制备得到脱硫胶粉-多聚磷酸（Desulfurization rubber powder-polyphosphate,DRP-PPA）和脱硫胶粉-岩沥青（Desulfurization rubber powder-rock asphalt,DRP-ROCK）复合改性高模量沥青。利用常规物理性能和流变学试验方法测试复合改性高模量沥青的黏弹力学性能，并借助红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）试验和差示扫描量热（Differential scanning calorimeter,DSC）试验探究沥青的改性机理与感温性能；在此基础上，成型高模量沥青混合料试件，借助国产高温车辙试验、低温小梁弯曲试验和四点弯曲疲劳试验测试高模量沥青混合料的路用性能，并与传统PR(PR-Module)、HM(high modulus)型高模量沥青混合料的技术性能进行对比。结果显示，2种复合改性高模量沥青高温性能优异，可以达到传统高模量沥青高温性能要求，此外，复合改性高模量沥青的低温性能和抗疲劳性能均要优于传统高模量沥青，其中又以DRP-PPA复合改性高模量性能最优。FTIR测试结果表明，上述改性剂对沥青的改性过程主要以物理改性为主，化学改性为辅，同时DSC测试结果显示多聚磷酸（polyphosphat,PPA）和岩沥青的加入明显提升改性沥青的感温性能。混合料性能测试结果表明复合改性高模量沥青混合料的低温性能和抗疲劳性能均优于PR、HM型高模量沥青混合料，其高温抗车辙性能略低于传统高模量沥青混合料，但仍满足相关技术标准要求。

关键词

道路工程 / 高模量沥青 / 复合改性 / 废旧胶粉 / 沥青混合料 / 路用性能