粉煤灰復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，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)部結構，是提高瀝青膠漿高低溫性能的關鍵所在。為此，選取孔隙結構豐富的粉煤灰，以改善瀝青膠漿內(nèi)部結構為出發(fā)點，進行如下研究。
　　首先，測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。同礦粉相比，粉煤灰普遍具有密度小、

2、孔隙結構豐富、活性強的等特性，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)及化學組成差異較大，其中平均粒度小于2μm的超細粉煤灰產(chǎn)生團聚現(xiàn)象，不利于發(fā)揮粉煤灰的微集料效應。
　　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、回復率、蠕變?nèi)崃?、蠕變勁度等指標，評價粉煤灰瀝青膠漿相比礦粉瀝青膠漿的優(yōu)劣。試驗表明，相

3、比礦粉膠漿，粉煤灰膠漿仍以損害低溫抗裂性為代價，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參數(shù)對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)關系，比表面積、孔容積與車轍因子及蠕變勁度呈線性關系。其中，親水系數(shù)對瀝青膠漿高溫性能的影響最大，孔容積對瀝青膠漿低溫性能影響最大。
　　進而，為兼顧粉煤灰瀝青膠漿的高溫與低溫性能，基于化學鍵理論，提出采用硅烷偶聯(lián)劑和NaOH對粉煤灰表

4、面改性的復合改性方法，以及適合瀝青膠漿體系的偶聯(lián)劑使用原則。復合改性較好地解決超細粉煤灰的團聚現(xiàn)象，可同時提高粉煤灰瀝青膠漿的高低溫性能。相比礦粉瀝青膠漿，實現(xiàn)了粉煤灰瀝青膠漿高溫穩(wěn)定性與極限應力下低溫抗裂性的同時提高。
　　最后，結合粉煤灰瀝青膠漿路用性能，通過紅外光譜與XRD試驗進一步明確復合改性的機理。結果顯示，硅烷偶聯(lián)劑親無機基團與填料發(fā)生脫水縮合反應，親有機基團與瀝青高分子或 SBS高聚物纏繞而形成“錨固”結構；NaOH