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近代以来,纳米科学技术逐步渗透到交通材料领域,纳米改性沥青即为其中的一种,不同于其它的改性沥青,它从微观程度上改善沥青性能。将纳米材料加入到沥青中,以纳米颗粒的奇异效应改善沥青的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、防滑性能、抗老化性能、耐久性、水稳定性、施工和易性等。论文通过在90#重交石油沥青中分别加入3%和5%纳米Ti O2、纳米Si O2、纳米Zn O、纳米Ti O2/Ca CO3、纳米蒙脱土、纳米硅藻土,综合对比改性沥青的抗老化性能、感温性能及高、低温性能,优选效果最好的纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青进行研究。研究主要集中在以下几个方面:(1)纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青的实验室制备工艺及改性剂最佳用量;(2)纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青的性能试验;(3)通过电镜扫描、红外光谱及X射线衍射试验分析改性沥青的微观机理;(4)纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青的路用性能试验;(5)试验路铺筑。通过一系列的室内试验,得到以下结论:(1)当熔融温度为160-170℃,高速5000-6000r/min剪切30-40min制备的5%纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青的性能最好。与同条件下的基质沥青空白样相比,纳米改性沥青25℃针入度、TFOT老化前后软化点增值分别降低19%、57%,TFOT老化后25℃残留针入度比、10℃残留延度分别增大了140%、83%,10℃延度稍微降低;(2)纳米Ti O2/Ca CO3在基质沥青中能够分散均匀,且两者间界面结合良好;纳米材料与基质沥青之间既存在物理作用又存在化学作用,其中以物理作用为主;(3)相较于基质沥青混合料,纳米Ti O2/Ca CO3改性沥青混合料的高温稳定性增强,动稳定度提高了50.1%;抗水损坏的能力有所改善,劈裂抗拉强度、残留稳定度分别增加了6.4%、11.3%;低温抗裂性能也有一定的增强,但增强效果不明显;(4)试验路施工时可以将纳米材料用干拌法直接加入,除现场添加工序和增加湿拌时间外,拌合温度及其他工序与普通沥青混合料相同,拌制的纳米改性沥青混合料符合现场施工要求,试验路各项检测指标也满足施工技术规范要求。