【摘 要】
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传统的热拌沥青混合料(HMA)生产温度过高,不仅需要消耗大量能源,施工过程中还会排放大量的废气和粉尘,污染周围环境,危害施工人员身体健康,此外,过高的温度会造成沥青老化,导致沥青路面提前开裂、使用寿命缩短。温拌沥青混合料(WMA)技术在不影响沥青混合料路用性能的前提下,有效降低了沥青混合料生产和碾压过程的温度,节能减排,具有良好的经济效益和环境效益,但目前温拌剂生产成本较高,价格昂贵,这严重限制了
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传统的热拌沥青混合料(HMA)生产温度过高,不仅需要消耗大量能源,施工过程中还会排放大量的废气和粉尘,污染周围环境,危害施工人员身体健康,此外,过高的温度会造成沥青老化,导致沥青路面提前开裂、使用寿命缩短。温拌沥青混合料(WMA)技术在不影响沥青混合料路用性能的前提下,有效降低了沥青混合料生产和碾压过程的温度,节能减排,具有良好的经济效益和环境效益,但目前温拌剂生产成本较高,价格昂贵,这严重限制了温拌技术的大规模推广应用。基于此,本研究从减少环境污染、塑料资源化利用的角度出发,选用聚乙烯类废塑料(废弃HDPE和LDPE按1:1比例混合)为裂解原材料,将其在不同温度下的高温裂解产物WMa-1和WMa-2作为70#道路石油沥青的有机降黏温拌剂,温拌剂掺量依次为2%、4%、6%、8%、10%,以人工搅拌的方式制备废塑料裂解蜡温拌沥青。主要研究内容为:(1)对温拌沥青的常规物理性能、降黏效果以及流变性能进行了研究,通过各技术指标的变化规律,确定了合适的温拌剂及其最佳掺配比例;(2)在此基础上探讨了温拌沥青结合料的使用性能,简要分析两种废塑料裂解蜡的作用机理;(3)对温拌沥青混合料进行配合比设计,确定最佳油石比和最佳施工温度,并评价其温拌效果;(4)对废塑料裂解蜡温拌沥青混合料的三大路用性能进行评价。沥青结合料研究表明,WMa-1和WMa-2与基质沥青相容性较好,不产生离析现象;WMa-1能提高沥青的高温性能,而WMa-2可以改善沥青的低温性能;WMa-1和WMa-2均能有效降低沥青的高温黏度,且WMa-2的降黏效果更显著,但WMa-1在降低沥青高温黏度的同时还能增大沥青的低温黏度,更适合作为沥青温拌剂;掺量为6%时,WMa-1温拌沥青综合性能最佳,因此确定其最佳掺配比为6%;此外,在此掺量下,WMa-1温拌沥青具有良好的抗热氧老化性能和存储稳定性。微观研究表明,废塑料裂解蜡与沥青作用机理为物理共混,因其具备良好的分散和润滑作用而降低了沥青的高温黏度。沥青混合料试验表明,AC-13C型废塑料裂解蜡沥青混合料最佳油石比为4.8%,最佳碾压温度约116℃,比普通热拌沥青降低约24℃;在路用性能方面,废塑料裂解蜡能够有效改善沥青混合料的高温稳定性能,但对低温抗裂性能和水稳定性能有一定负面影响。
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