摘要：本研究以聚丙烯(PP)蜡为温拌添加剂，详细分析了改性基质沥青的性能。添加剂有望降低沥青混合料的生产温度，从而降低混合料生产中的燃料消耗和温室气体(GHG)排放，并减少施工中的沥青烟雾。从路用性能出发，主要研究沥青在不同蜡掺量下的针入度、软化点及延度指标。运用单因素实验对比以及对催化剂加入前后的改性沥青性能，确定催化剂对PP催化裂解的良性作用。
关键词：蜡基添加剂温拌沥青环境保护
0 引言
自从发明塑料以来，我们的日常生活和工业生产离不开塑料。在人类日常生活中最常见的塑料制品包括家用塑料制品，儿童玩具，包装袋，各种PVC包装箔等[1]。由于塑料制品生产量大，成本低，易于制造，这些塑料制品不以回收方式使用，而是作为一种消费产品，即一次使用后作为垃圾处理，从而造成“污染”[2]。这些在各种生产和日常生活中产生的废旧塑料产品主要包括聚苯乙烯（PS），聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等大分子化合物，使用后在自然环境中处理，造成环境污染。废弃塑料既对环境有害又对环境造成污染，也是对石油资源的极大浪费。生活垃圾塑料垃圾对环境和污染源的影响引起了国家政府的高度关注，法律形成了各种技术措施，减少了生活垃圾塑料的排放，取得了一定的成果。但是，工业，农业必需品产生的废塑料仍然不能减少或更换。
与传统的热拌沥青（HMA）相比，温拌沥青（WMA）技术可以有效降低混合物生产和放置的温度，从而减少燃料消耗和温室气体排放[3][4]。由于其减少施工温度和相关的烟气、气味的排放在城市环境中较受欢迎。温拌沥青的其中一种方法是使用各种沥青粘合剂和混合物添加剂来生产WMA混合物，其中蜡基添加剂是常见类型。
因此，本研究旨在对使用蜡基添加剂改性沥青的基础性能进行研究。
1 原材料
研究使用的基质沥青为壳牌70号基质沥青，以该基质沥青为对照组，且该基质沥青满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的要求。
2 试验方法
本文根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中规定，对基质沥青和酸性催化剂催化PP裂解蜡改性沥青进行针入度、软化点、延度试验。
3 试验结果分析
表1 裂解蜡改性沥青的三大指标
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（1）在表1中可以看出，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个催化剂掺量的针入度相较基质沥青的指标相差不大，随着催化剂掺量的增加，针入度呈增大的趋势，10%催化剂掺量的改性沥青针入度数据优于70#基质沥青。通常来说塑料改性沥青的的高温稳定性较好，低温性能较差，PP裂解蜡的加入会使沥青的低温性能损失程度减小。
（2）因为针入度变化较小，所以我们用针入度指数来研究沥青针入度指标的变化规律。表1中，包括基质沥青在内的四组沥青的针入度指数均满足-2＜PI＜+2，都属于溶—凝胶型沥青，且Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组改性沥青的针入度指数在-1.8＜PI＜+1的最佳范围内。PP蜡改性沥青的A值和PI值相较于基质沥青降低，说明lgP随着温度的变化比较迟钝，改善了沥青的温度敏感性。
（3）添加了蜡质沥青改性剂后，三组改性沥青的软化点都有明显的提高，达到了60℃以上。6%掺量的改性沥青软化点提升了11.9，8%、10%的改性沥青软化点均增大了超过20%，说明蜡质沥青改性剂的加入对基质沥青的高温稳定性有良好的改善作用。
（4）三个掺量下改性沥青在25℃时的延度均超过了100cm，Ⅰ号改性沥青延度超过了150cm，Ⅲ号改性沥青的延度达到了146cm，说明PP蜡改性温拌沥青的延展性良好。Ⅱ号改性沥青的延度相对较低，可能是由于改性剂掺入时分布不均匀导致。
4 结论
（1）催化PP裂解蜡对基质沥青具有良好的粘度降低效果，达到了规范对沥青温拌剂的要求。
（2）PP裂解蜡对沥青的针入度、软化点、延度有良性作用，在一定程度上改善了沥青的高温性能。
（3）PP裂解蜡使沥青的温度敏感性增加。
参 考 文 献
[1]L. Liao, H. Li, and G. Wang, Test study on mixture waste plastic modifying road asphalt from municipal life garbage[J], Comprehensive Utilization of China Resources. 6. 9, 24(9), 2006.
[2]Chong D, Wang YH, Guo H, Lu YJ. Volatile Organic Compounds Generated in Asphalt Pavement Construction and Their Health Effects on Workers. Journal of Construction Engineering and Management. 2014, 140(2): 04013051.
[3]郑伟,赵志勇. 改性沥青发展综述[J]技术与市场,2014,35（8）：211
[4]X. Shu, B. Huang, E.D. Shrum, X. Jia, Laboratory evaluation of moisture susceptibility of foamed warm mix asphalt containing high percentages of RAP[J], Constr. Building Mater. USA 35 (2012) 125–130.
基金项目：研究生教育创新基金项目(2018S0112)
作者简介：杨佳昕，男，汉族，山东菏泽人，硕士研究生。
论文作者:杨佳昕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：沥青论文; 基质论文; 改性沥青论文; 催化剂论文; 性能论文; 添加剂论文; 蜡质论文; 《基层建设》2019年第32期论文;