本文依托西部交通科技项目《废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究》,主要针对废胎胶粉橡胶沥青混合料湿法生产工艺,采用荧光显微镜、红外光谱(IR)、差示扫描量热(DSC)等现代分析测试方法,首先分析了沥青与胶粉的组成及结构,然后通过分析沥青常规和SHAP性能的试验结果,探讨沥青改性工艺、胶粉粒径、种类、掺量以及基质沥青类型等因素对改性沥青性能的影响,提出了废胎胶粉改性沥青的共混改性机理,并进一步探讨了废胎胶粉在沥青混合料中的作用机理。经过分析研究,得到如下主要结论:(1)影响废胎胶粉改性沥青性能的因素,一类为改性工艺因素(搅拌温度、搅拌时间),另一类为材料因素(胶粉种类、粒径、掺量以及基质沥青类型)。改性沥青常规、SHRP性能试验结果表明,搅拌温度及胶粉掺量与改性沥青三大指标关系图上存在拐点,均存在合理的范围;改性沥青性能有较强的时间依赖性,搅拌时间过长则性能下降;胶粉粒径大的改性沥青温度稳定性、高温及弹性性能优异,低温性能与胶粉粒径小的改性沥青相当;斜交胎胶粉的改性沥青性能明显好于子午胎胶粉;基质沥青轻组分含量高的改性沥青,其温度稳定性差、低温性能好;(2)荧光显微镜图像表明,胶粉既有吸附作用又有填充作用。搅拌时间为60min时,粒径小的斜交胎胶粉或轻组分含量高的沥青,其改性沥青中胶粉分布越均匀、越易吸收轻组分而溶胀;差示扫描量热(DSC)表明粒径大的斜交胎胶粉或轻组分含量低的沥青,其改性沥青的吸热量小,温度稳定性高;红外光谱(IR)表明废胎胶粉与沥青的相互作用既有物理改性又有化学改性,胶粉和沥青组成、结构的不同均会导致改性沥青结构的变化,进而引起性能的差异;(3)通过宏观及微观试验结果分析,本研究试验条件下合适的搅拌温度为180℃左右,搅拌时间为60min左右;胶粉推荐选用粒径较大的斜交胎胶粉,掺量为20%左右;基质沥青可根据不同的气候和交通条件特点,有针对性的选择;(4)废胎胶粉改性沥青的改性机理可以解释为,胶粉吸收沥青轻组分发生溶胀,表面形成界面层和界面过渡层,胶团填充于胶粉的网络结构,形成三维空间网络结构,从而产生对沥青性能的改善;(5)无论是干法工艺,还是湿法工艺,废胎胶粉在沥青混合料中的作用分为物理作用和化学作用两方面,在这种双重作用下,使得废胎胶粉沥青混合料获得良好的路用性能。
第一章 绪论 8-13
    1.1 问题的提出 8-9
    1.2 国外研究概况 9-10
    1.3 国内研究概况 10-11
    1.4 研究思路与内容 11-13
第二章 废胎胶粉改性沥青制备 13-17
    2.1 试验原材料 13-15
        2.1.1 废胎胶粉 13-14
        2.1.2 沥青 14-15
    2.2 主要试验设备 15
    2.3 废胎胶粉改性沥青的制备 15
    2.4 本章小结 15-17
第三章 沥青与胶粉的组成及结构 17-29
    3.1 沥青的组成与胶体结构 17-21
        3.1.1 沥青的元素组成 17
        3.1.2 沥青的组分 17-20
        3.1.3 沥青的胶体结构 20-21
    3.2 沥青的IR 分析 21-23
        3.2.1 红外光谱法原理 21
        3.2.2 基质沥青IR 分析 21-23
    3.3 胶粉的组成与结构 23-26
    3.4 胶粉的IR 分析 26-28
    3.5 本章小结 28-29
第四章 废胎胶粉改性沥青性能试验及评价指标 29-44
    4.1 废胎胶粉改性沥青的常规试验及性能评价指标 29-32
    4.2 废胎胶粉改性沥青的SHRP 试验及性能评价指标 32-37
        4.2.1 动态剪切流变试验（DSR） 32-34
        4.2.2 弯曲梁流变试验（BBR） 34-37
        4.2.3 旋转粘度试验 37
    4.3 废胎胶粉改性沥青的微观试验 37-43
        4.3.1 改性沥青的IR 试验 38-39
        4.3.2 改性沥青的DSC 试验 39-41
        4.3.3 改性沥青的荧光显微镜试验 41-43
    4.4 本章小结 43-44
第五章 废胎胶粉改性沥青性能影响因素研究 44-81
    5.1 搅拌温度对改性沥青性能的影响 44-49
        5.1.1 对改性沥青软化点的影响 44-46
        5.1.2 对改性沥青延度的影响 46-47
        5.1.3 对改性沥青针入度的影响 47-49
    5.2 搅拌时间对改性沥青性能的影响 49-51
        5.2.1 对改性沥青旋转粘度的影响 49-50
        5.2.2 不同搅拌时间荧光显微镜分析 50-51
    5.3 废胎胶粉对改性沥青性能的影响 51-70
        5.3.1 废胎胶粉粒径对改性沥青性能的影响 51-62
        5.3.2 废胎胶粉种类对改性沥青性能的影响 62-67
        5.3.3 废胎胶粉掺量对改性沥青性能的影响 67-70
    5.4 基质沥青类型对改性沥青性能的影响 70-76
        5.4.1 不同基质沥青类型试验结果 70-71
        5.4.2 基质沥青四组分分析 71
        5.4.3 不同基质沥青类型荧光显微镜分析 71-72
        5.4.4 不同基质沥青类型DSC 分析 72-75
        5.4.5 不同基质沥青类型IR 分析 75-76
    5.5 各因素对改性沥青性能的综合影响 76-79
        5.5.1 改性工艺的影响 77
        5.5.2 材料因素的影响 77-79
        5.5.3 影响因素汇总 79
    5.6 本章小结 79-81
第六章 废胎胶粉改性沥青的改性机理 81-87
    6.1 物理改性作用 81-82
    6.2 化学改性作用 82-83
    6.3 改性机理物理模型 83-84
    6.4 废胎胶粉在沥青混合料中的机理分析 84-85
    6.5 本章小结 85-87
第七章 主要研究结论及展望 87-89
    7.1 主要研究结论 87-88
    7.2 主要创新点 88
    7.3 展望 88-89