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当前,我国公路网建设已趋完善,大量已服役道路亟需维修、养护。路面再生技术作为道路养护关键技术之一,在实现材料循环使用、保护环境、降低成本等方面具有明显的优势。本文采用生活废旧塑料(CRP)改性剂分别与SBS、SBR进行复合改性,以改善再生沥青混合料性能,进一步验证生活废旧塑料在沥青混合料再生过程中的适用性,为路面再生技术的发展起到一定的促进作用。主要工作和研究成果如下所述:
(1)在CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青的改性工艺研究中,通过正交试验分析各因素对复合改性沥青性能的影响,进一步完善了CRP-SBS和CRP-SBR复合改性沥青的制备工艺。
(2)在荧光显微镜的观察下,SBR改性剂在基质沥青中分布较均匀且饱和,SBS改性剂在基质沥青中均匀的呈点状分布,CRP-SBS复合改性沥青和CRP-SBR复合改性沥青都形成了稳定的立体网络结构。CRP改性剂与SBR改性剂、SBS改性剂复合后起到了性能优势互补的作用,并且CRP改性剂降低了SBR改性剂、SBS改性剂的掺量,使得CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青的性能效益和经济效益都得到了充分的体现。
(3)通过对RAP材料各个性能进行变异系数分析,得出RAP材料的各个基本性质都满足厂拌热再生沥青混合料的技术规范要求,并通过性能设计法得到再生剂的最佳掺量为5%。通过规划求积法选定40%为旧料掺量比例,根据马歇尔试验法确定出四种改性沥青以六种形式(SBS改性沥青+再生剂、SBR改性沥青+再生剂、CRP-SBS复合改性沥青、CRP-SBR复合改性沥青、CRP-SBS复合改性沥青+再生剂、CRP-SBR复合改性沥青+再生剂)再生的混合料的最佳油石比。
(4)对六种形式的再生混合料进行了高温性能、水稳定性、低温性能的对比研究。研究得出CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青+再生剂的再生料要比SBS改性沥青+再生剂再生料、SBR改性沥青+再生剂再生料的综合路用性能更好,若不加再生剂则CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青再生料低温性能不满足技术标准。因此在厂拌热再生的工程实践中建议采用CRP-SBR复合改性沥青+再生剂和CRP-SBS复合改性沥青+再生剂为宜。
(5)对生活废旧塑料(CRP)复合改性沥青再生料从经济与社会效益的角度分析。1Km底面层试验段所需的CRP-SBS复合改性沥青+再生剂的再生料比SBS改性沥青+再生剂再生料降低了3万多的费用,CRP-SBR复合改性沥青+再生剂的再生料比SBR改性沥青+再生剂再生料降低了2万多的费用,表明CRP-SBS、CRP-SBR 复合改性沥青再生料具有非常显著的经济效益。同时,生活废旧塑料(CRP)改性剂减少了生活垃圾对环境的威胁,废旧路面材料的再生减少了对环境的破坏,具有非常显著的社会效益。
(1)在CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青的改性工艺研究中,通过正交试验分析各因素对复合改性沥青性能的影响,进一步完善了CRP-SBS和CRP-SBR复合改性沥青的制备工艺。
(2)在荧光显微镜的观察下,SBR改性剂在基质沥青中分布较均匀且饱和,SBS改性剂在基质沥青中均匀的呈点状分布,CRP-SBS复合改性沥青和CRP-SBR复合改性沥青都形成了稳定的立体网络结构。CRP改性剂与SBR改性剂、SBS改性剂复合后起到了性能优势互补的作用,并且CRP改性剂降低了SBR改性剂、SBS改性剂的掺量,使得CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青的性能效益和经济效益都得到了充分的体现。
(3)通过对RAP材料各个性能进行变异系数分析,得出RAP材料的各个基本性质都满足厂拌热再生沥青混合料的技术规范要求,并通过性能设计法得到再生剂的最佳掺量为5%。通过规划求积法选定40%为旧料掺量比例,根据马歇尔试验法确定出四种改性沥青以六种形式(SBS改性沥青+再生剂、SBR改性沥青+再生剂、CRP-SBS复合改性沥青、CRP-SBR复合改性沥青、CRP-SBS复合改性沥青+再生剂、CRP-SBR复合改性沥青+再生剂)再生的混合料的最佳油石比。
(4)对六种形式的再生混合料进行了高温性能、水稳定性、低温性能的对比研究。研究得出CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青+再生剂的再生料要比SBS改性沥青+再生剂再生料、SBR改性沥青+再生剂再生料的综合路用性能更好,若不加再生剂则CRP-SBS、CRP-SBR复合改性沥青再生料低温性能不满足技术标准。因此在厂拌热再生的工程实践中建议采用CRP-SBR复合改性沥青+再生剂和CRP-SBS复合改性沥青+再生剂为宜。
(5)对生活废旧塑料(CRP)复合改性沥青再生料从经济与社会效益的角度分析。1Km底面层试验段所需的CRP-SBS复合改性沥青+再生剂的再生料比SBS改性沥青+再生剂再生料降低了3万多的费用,CRP-SBR复合改性沥青+再生剂的再生料比SBR改性沥青+再生剂再生料降低了2万多的费用,表明CRP-SBS、CRP-SBR 复合改性沥青再生料具有非常显著的经济效益。同时,生活废旧塑料(CRP)改性剂减少了生活垃圾对环境的威胁,废旧路面材料的再生减少了对环境的破坏,具有非常显著的社会效益。