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生物沥青作为来源于生物质的可再生能源,是道路用石油沥青理想的替代品,近年来成为各国道路材料研究的热点。但是生物沥青因其自身存在高温易老化、低温易脆断、水稳定性差的缺陷,需要通过物理化学手段对其进行改性。本文旨在研究多聚磷酸改性生物沥青的制备技术和改性技术,并对多聚磷酸改性生物沥青及其混合料的路用性能进行研究。本文利用秸秆热解生物油通过冷水萃取法制备生物沥青,并考察所制备生物沥青的常规性能。研究发现,冷水萃取法可以去除生物油中溶于水的轻质组分,重质组分即为生物沥青,此方法高效节能,操作简便快捷。生物沥青稠度较大,高温性能较好,但是低温下硬脆,高温下易老化的缺陷需要改善。此外,生物沥青黏附性也应当注意。本文利用与埃索70#沥青混合的方法制备了调和沥青,对比分析调和沥青与纯生物沥青、埃索70#沥青性能差异。研究发现:调和沥青相比于生物沥青针入度增大、延度增大、软化点降低,同时黏附性等级也有明显提高。通过比较多种调和沥青布氏黏度曲线,结合调和沥青的性能检测结果,确定调和沥青制备的条件:生物沥青与石油沥青质量比为2:8;搅拌温度以120℃为宜;搅拌时间以30min为宜。本文用多聚磷酸(PPA)改性调和后的生物沥青,优选制备工艺为:材料加入顺序应采用先制备PPA改性石油沥青,再将其与纯生物沥青进行掺混的方式;搅拌温度应控制在120℃左右为宜;搅拌时间应控制在30min左右为宜。加入PPA后改性生物沥青的针入度降低、延度下降、软化点升高,同时抗车辙性能、抗疲劳性能和低温抗裂性能有一定的提升,拌和与压实温度也有一定的下降。未经PPA改性生物沥青性能等级为PG58-22,改性后性能等级达到了PG64-28,表明PPA具有拓宽温域的作用。同时,PPA改性生物沥青的抗老化性能较改性前提升有一定的局限性。最后,本文通过多聚磷酸改性生物沥青混合料,并与埃索70#沥青、调和沥青混合料对比分析。马歇尔试验结果表明,PPA改性生物沥青具有更高的马歇尔稳定度与动稳定度,而流值与其他两种沥青混合料近似,说明PPA可以有效改善沥青路面的抗车辙性能。弯曲破坏试验结果表明PPA能够提高生物沥青混合料的低温抗裂性能。然而,PPA改性生物沥青混合料的水稳定性较差,通过加入抗剥落剂使得混合料达到规范技术要求。