结合国家“一带一路”和西部大开发战略,在占国土面积四分之一的青藏高原等地区进一步修建公路是必然趋势。因为温拌沥青技术节能减排、对环境友好、延长施工的季节、适合高原地区的应用、扩大沥青混合料的应用范围,有着更广阔的应用空间和推广必要性。我国需要价格较低、性能较好的国产沥青温拌剂,更需要可以对沥青改性的温拌沥青改性剂。本文依托四川省教育厅项目“低碳环保沥青路面材料新技术及工程应用研究”(项目编号:16ZB0164)、省部级学科平台课题“绿色节能的沥青路面材料研究及其工程应用”(项目编号:szjj2015—074)、道路工程四川省重点实验室基金“基于节能减排的沥青路面材料研究与工程应用”(项目编号:15206569),分别以国产的有机降黏型的ACMP温拌改性剂、ACMP温拌改性沥青、ACMP温拌改性沥青混合料为研究对象,开展试验和理论研究。重点对沥青微观结构、纳观结构以及温拌机理、改性机理等基础理论开展研究,研究了温拌改性沥青混合料路用性能,并研究ACMP温拌改性沥青混合料的疲劳性能以及采用灰色系统理论对温拌改性沥青路面进行寿命预测。主要的研究工作和研究成果如下:(1)开展了国产新型的ACMP温拌改性剂、温拌改性沥青的性能试验,并与基质沥青的性能进行了对比分析。综合各项指标,确定了ACMP—1型、ACMP—2型和ACMP—3型温拌改性剂的内掺法的最佳掺量分别是8%、9%、15%。(2)针对我国目前温拌改性沥青基础理论研究还存在不够完善的问题,采用扫描电镜、荧光电镜、原子力显微等仪器对ACMP温拌改性沥青开展了相关试验研究,结合红外光谱、能谱分析、核磁共振谱等分析,对ACMP温拌改性沥青的分子结构、温拌机理和改性机理等基础理论进行研究。通过上述微观和纳观的手段,结合红外光谱、能谱分析、核磁共振谱,从表面微观和纳观、化学组分、分子结构、胶体结构类型、能谱等角度分析研究了该材料的温拌机理;从分散相、分子量、相容性、反应和交联、聚合物共混、胶体结构类型等角度研究了该材料的改性机理。通过研究ACMP温拌改性剂的降黏机理,分析阐述了温拌改性剂对沥青实现温拌的技术原理;通过研究ACMP温拌改性沥青的改性机理,分析了施工完成后提高沥青混合料路用性能的改性技术原理。(3)开展了以密实悬浮结构AC—13型为代表的温拌改性沥青混合料以及密实骨架结构SMA—13型为代表的两种温拌改性沥青混合料的试验。采用ACMP—1型温拌改性沥青,对于通常比AC沥青混合料更难拌和的SMA沥青混合料,采用120℃的拌和温度,可以延长拌和时间至120s。基于工程经验分析、室内试验与理论研究,指出了确定ACMP—1型温拌改性沥青混合料的拌和温度的方法,通过实验室试拌和并调整拌和温度,该方法比黏度—温度曲线方法更为恰当。完成试验和理论研究,在此的基础上指出:综合研究后确定ACMP—1型温拌改性沥青在130℃~140℃、ACMP—2型温拌改性沥青在110℃~120℃、ACMP—3型温拌改性沥青在70℃~80℃拌和混合料。通过开展冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲等试验,研究并检验了ACMP温拌改性沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能。通过试验,验证了国产ACMP温拌改性沥青混合料的部分指标,如低温性能和水稳定性超过基质沥青的热拌的相同级配的混合料,性能与进口温拌沥青混合料相当。研究了新型温拌改性沥青混合料性能,分析其强度增长的特点,并做了机制分析。(4)选择适用范围更广、性能较好的AC—13温拌改性沥青混合料,采用UTM等试验设备,开展了ACMP温拌改性沥青混合料的小梁试件疲劳试验,对试验数据进行分析、总结。研究该温拌改性沥青混合料小梁的抗疲劳的性能,论证了温拌改性沥青混合料的疲劳特性。验证了ACMP温拌改性沥青AC—13型混合料的疲劳试验性能超过基质沥青的AC—13型混合料的试验数据,但不及SBS改性沥青AC—13型混合料的、橡胶改性沥青AC—13型混合料的以及温拌橡胶改性沥青AC—13型混合料的。(5)运用灰色系统理论,使用MATLAB软件编制程序,结合路面变寿命设计理念,构建出了预测温拌改性沥青路面的使用寿命的方法。该方法切实可行,精度较高。(6)依托温拌改性沥青混合料的试验路和实体工程,进行了ACMP且温拌改性沥青的成本和节能减排、环境保护的效益分析,验证了ACMP温拌改性沥青混合料具有工程应用的可行性和显著的经济效益、社会效益和环境效益。该技术既可以对混合料实现温拌,还可以对沥青实现改性,有助于沥青混合料在低温地区的推广应用,有助于延长沥青路面寒冷季节的施工时间,还充分利用废旧材料,是一项环境友好、节能减排的技术。