楊佳昕

（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400041）

0 引言

瀝青混凝土路面是一種無接縫式連續(xù)路面，具有路面平整、噪音低、耐久、抗滑、防滲、便于維護(hù)和維修等特點，是目前公路路面的主要形式之一。HMA 的生產(chǎn)過程是將瀝青（或改性瀝青）加熱到 150℃左右，將集料加熱到 160～180℃，后將二者在 160℃左右進(jìn)行拌和，路面攤鋪和碾壓的溫度通常不低于 120℃[1]。這一過程需要消耗大量燃料，并且在拌和、運(yùn)輸和施工過程中會釋放出大量氮氧化物、硫氧化物、CO 和碳?xì)浠衔锏扔泻怏w[2]，對施工人員和大氣環(huán)境造成嚴(yán)重危害[3]。

廢塑料目前是一種占比較高的生活垃圾，有相當(dāng)大的一部分得不到回收再利用，直接進(jìn)行填埋或焚燒處理，對環(huán)境造成了很大的污染，也是一種資源浪費(fèi)。采用化學(xué)回收，將廢塑料轉(zhuǎn)化為原料或燃料，已被公認(rèn)為是一種理想的方法，其目的是將廢塑料轉(zhuǎn)變成基本的石油化工產(chǎn)品，作為烴類原料或燃料油用于各種生產(chǎn)基礎(chǔ)流程，降解塑料生產(chǎn)的液態(tài)烴容易儲存的有利，處理和運(yùn)輸[4]。因為塑料裂解產(chǎn)物對瀝青的改性具有較大的可操作性和可行性，也會對瀝青路面的性能有較大的提高。

1 原材料

1.1 殼牌70 號瀝青

研究使用的基質(zhì)瀝青為殼牌70 號基質(zhì)瀝青，以該基質(zhì)瀝青為對照組，主要技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 指標(biāo)試驗結(jié)果分析

指標(biāo)試驗結(jié)果如表1所示。

表1 裂解蠟改性瀝青的三大指標(biāo)

2.1.1 針入度

在相同的催化劑摻量下，隨著裂解溫度升高，蠟改性瀝青的針入度逐漸提高，其中Ⅳ、Ⅴ瀝青在25℃下的針入度相較基質(zhì)瀝青有所下降，根據(jù)PP 蠟的裂解溫度以及已有研究可以推斷原因是裂解不充分導(dǎo)致的?？沙醪脚袛噙@幾組（以樣品號來代替）裂解蠟可軟化基質(zhì)瀝青，起到溫拌劑的作用。

2.1.2 軟化點

表1中給出了軟化點的結(jié)果。70#聚合物改性瀝青的最低軟化點值為46℃，因此所有催化劑用量和不同溫度下產(chǎn)的蠟添加到70#基質(zhì)瀝青中都符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

PP 裂解蠟隨著溫度的升高，產(chǎn)物蠟中的油份比例會逐漸增大，向基質(zhì)瀝青中添加油會降低軟化點。油軟化混合物，降低稠度，增加滲透指數(shù)和降低軟化點。油含量的增加導(dǎo)致軟化點值的降低。在高溫下塑料裂解產(chǎn)生的低分子量物質(zhì)增加，這對改性瀝青的模擬施工溫拌性能更好。因此，在生產(chǎn)PP 裂解蠟時，溫度應(yīng)控制在400℃以內(nèi)。

2.1.3 延度

由表1可以看出在25℃的試驗溫度下，對比延度值可以發(fā)現(xiàn)，裂解溫度在超過390℃后，改性瀝青的延度會下降，這說明裂解蠟中輕質(zhì)組分的增多會對瀝青的低溫性能產(chǎn)生不利影響。

2.2 布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗

粘度是評價瀝青溫拌劑的最重要的一個指標(biāo)，根據(jù)文獻(xiàn)[5]報道，并參考美國SHRP 計劃中的規(guī)定，改性瀝青在135℃的粘度需小于3.0Pa·s；以及《溫拌瀝青混凝土》（GB/T 30596-2014）中的規(guī)定，瀝青溫拌劑應(yīng)該達(dá)到30%以上的降粘作用。因此本研究選取裂解蠟在135℃時的運(yùn)動粘度作為單因素試驗參考指標(biāo)。

在135℃時，Ⅵ、Ⅶ組改性瀝青的降粘效果都超過了30%，Ⅴ組改性瀝青的降粘效果也接近30%，這表明本實驗所使用的瀝青溫拌劑具有良好的降粘效果和極大的路用的可能性。

2.3 催化劑性能的數(shù)據(jù)對比

根據(jù)三大指標(biāo)和布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗的結(jié)果，選取380℃和390℃兩個具有代表性的裂解溫度來對催化劑在改性瀝青中的性能進(jìn)行探究。

由380℃和390℃為基礎(chǔ)制得的四組改性瀝青的性能對比，可以看出PP 裂解蠟中催化劑的添加對針入度、延度、軟化點有輕微的改善作用，使135℃時的運(yùn)動粘度指標(biāo)相較于基質(zhì)瀝青降低超過三分之一，達(dá)到規(guī)范要求的瀝青溫拌劑的降粘范圍。

3 結(jié)論

（1）催化PP 裂解蠟對基質(zhì)瀝青具有良好的粘度降低效果，達(dá)到了規(guī)范對瀝青溫拌劑的要求，390℃、400℃的PP 裂解蠟降粘效果達(dá)到最優(yōu)。

（2）PP 裂解蠟對瀝青的針入度、軟化點、延度有良性作用，在一定程度上改善了瀝青的高溫性能，

（3）PP 裂解蠟使瀝青的溫度敏感性增加。