石灰岩矿粉改性及其对沥青混合料高温性能的影响
2021-06-18李孟曲恒辉赵庆民吕奉丽
山东交通学院学报 2021年2期
李孟,曲恒辉,赵庆民,吕奉丽
山东高速材料技术开发集团有限公司,山东 济南 250101
0 引言
沥青混合料是典型的黏弹性或黏塑性结构,沥青-矿粉系统结构影响其高温强度,适量的石灰岩矿粉(以下简称矿粉)可使沥青混合料的高温稳定性得到较大改善,增强沥青路面抵抗外界破坏的能力,延长公路的使用年限。矿粉表面改性技术也是影响沥青混合料性质的重要因素之一。有研究认为,用质量分数为0.5%~1.5%的钛酸酯偶联剂改性矿粉可使沥青混合料的高温性能得到明显改善,但目前以改性矿粉作为沥青混合料填料的研究相对较少[1-3]。矿粉表面改性采用重质碳酸钙粉体改性技术,通过物理法、化学法和机械力化学法等使粉体的物理化学性质达到所需状态[4]。譬如采用机械力化学法,通过研磨技术将高聚物-重钙形成接枝聚合物,改变粉体的结构特征并提高粉体温度,促使改性剂与粉体发生化学反应以达到改性目的。粉体利用机械力化学法高速混合改性后,改性剂可将粉体均匀包裹,在改性后的填料表面形成一层致密均匀、黏附性较强的薄膜。改性设备及工艺简单,能耗及成本降低,工业化生产运营良好[5-9]。因此,表面改性是矿粉的重要深加工技术之一,也是提升矿粉填料适用性、应用性能、拓展市场的主要途径。
本研究采用钛酸酯201和硬脂酸钠2种改性剂,通过机械力化学法对矿粉填料表面进行改性,分析不同改性剂与矿粉的质量比(以下简称改性剂质量比)改性矿粉的活化度和吸油值等化学指标,确定最佳改性剂质量比,制备改性矿粉,并通过马歇尔试验、车辙试验对添加改性矿粉沥青混合料的高温性能进行研究。……
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