粉煤灰復(fù)合改性瀝青膠漿路用性能的研究.pdf

1、依據(jù)分散系理論，填料作為分散相，在膠漿分散系中起“加勁作用”，即增強(qiáng)膠漿分散系的模量，在不改善溫度敏感性的前提下，改善瀝青膠漿高溫性能的同時(shí)，必然損害膠漿的低溫性能。SBS聚合物改性瀝青的成功，說明了優(yōu)化瀝青內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是提高瀝青膠漿高低溫性能的關(guān)鍵所在。為此，選取孔隙結(jié)構(gòu)豐富的粉煤灰，以改善瀝青膠漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行如下研究。
　　首先，測(cè)試各類填料的基本性能，初步判斷粉煤灰替代礦粉的優(yōu)缺點(diǎn)。同礦粉相比，粉煤灰普遍具有密度小、

2、孔隙結(jié)構(gòu)豐富、活性強(qiáng)的等特性，因此易于提高瀝青膠漿的高溫穩(wěn)定性；但由于燃燒條件、回收工藝的不同，不同粉煤灰的粒度、比表面積、親水系數(shù)及化學(xué)組成差異較大，其中平均粒度小于2μm的超細(xì)粉煤灰產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，不利于發(fā)揮粉煤灰的微集料效應(yīng)。
　　其次，綜合考慮粉煤灰瀝青膠漿的高低溫性能，確定粉膠比為1.0；在此粉膠比下，通過粉煤灰改性瀝青膠漿的車轍因子、回復(fù)率、蠕變?nèi)崃?、蠕變勁度等指?biāo)，評(píng)價(jià)粉煤灰瀝青膠漿相比礦粉瀝青膠漿的優(yōu)劣。試驗(yàn)表明，相

3、比礦粉膠漿，粉煤灰膠漿仍以損害低溫抗裂性為代價(jià)，提高其高溫穩(wěn)定性。
　　隨后，通過多元非線性回歸分析，可分析填料部分物理化學(xué)參數(shù)對(duì)瀝青膠漿的影響如下：親水系數(shù)與車轍因子及蠕變勁度呈現(xiàn)反比例函數(shù)關(guān)系，比表面積、孔容積與車轍因子及蠕變勁度呈線性關(guān)系。其中，親水系數(shù)對(duì)瀝青膠漿高溫性能的影響最大，孔容積對(duì)瀝青膠漿低溫性能影響最大。
　　進(jìn)而，為兼顧粉煤灰瀝青膠漿的高溫與低溫性能，基于化學(xué)鍵理論，提出采用硅烷偶聯(lián)劑和NaOH對(duì)粉煤灰表

4、面改性的復(fù)合改性方法，以及適合瀝青膠漿體系的偶聯(lián)劑使用原則。復(fù)合改性較好地解決超細(xì)粉煤灰的團(tuán)聚現(xiàn)象，可同時(shí)提高粉煤灰瀝青膠漿的高低溫性能。相比礦粉瀝青膠漿，實(shí)現(xiàn)了粉煤灰瀝青膠漿高溫穩(wěn)定性與極限應(yīng)力下低溫抗裂性的同時(shí)提高。
　　最后，結(jié)合粉煤灰瀝青膠漿路用性能，通過紅外光譜與XRD試驗(yàn)進(jìn)一步明確復(fù)合改性的機(jī)理。結(jié)果顯示，硅烷偶聯(lián)劑親無機(jī)基團(tuán)與填料發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，親有機(jī)基團(tuán)與瀝青高分子或 SBS高聚物纏繞而形成“錨固”結(jié)構(gòu)；NaOH