回收微塑料制备改性沥青混凝土及其性能研究

张婷婷, 茹沛泽

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塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (01) : 28-32. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.006
理论与研究

回收微塑料制备改性沥青混凝土及其性能研究

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Study on Preparation and Properties of Modified Asphalt Concrete by Recycling Microplastics

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摘要

为了提高沥青混凝土的综合性能,利用废旧聚丙烯(PP)微塑料改性基质沥青,制备AC-13沥青混凝土,研究沥青及沥青混凝土的性能。结果表明:加入微塑料提高了改性沥青的抗变形能力和耐高温稳定性,也提高了沥青混凝土的力学性能、高温稳定性、低温稳定性和水稳定性。微塑料掺量为4%时,与基质沥青相比,改性沥青的25 ℃针入度降低20%,软化点提高12 ℃。微塑料掺量为4%时,与基质沥青混凝土相比,改性沥青混凝土的浸水马歇尔残留度(MS0)和冻融劈裂抗拉强度比(TSR)分别提高11.6%和12.8%,动稳定度提高86%,车辙深度降低67.0%,空隙率(VV)降低14.6%,稳定度(MS)和饱和度(VFA)分别提高21.1%和7.8%,低温弯曲破坏应变提高35.6%。

Abstract

In order to enhance the comprehensive property of asphalt concrete, waste polypropylene (PP) microplastics were utilized to modify the asphalt matrix, resulting in the preparation of AC-13 asphalt concrete. The study focused on the properties of both asphalt and asphalt concrete. The results show that the addition of microplastics improves the deformation resistance and high-temperature stability of the modified asphalt, as well as enhances the mechanical properties, high temperature stability, low temperature stability, and water stability of the asphalt concrete. With a microplastic content of 4%, compared to the matrix asphalt, the modified asphalt exhibits a 20% reduction in penetration at 25 ℃ and a 12 ℃ increase in softening point. At the same microplastic content of 4%, in comparison to the matrix asphalt concrete, the modified asphalt concrete shows an 11.6% increase in immersion Marshall residual (MS0) and a 12.8% increase in freeze-thaw splitting tensile strength ratio (TSR), an 86% improvement in dynamic stability, a 67.0% reduction in rut depth, a 14.6% decrease in volume of air voids (VV), a 21.1% increase in Marshall stability (MS), a 7.8% increase in voids filled with asphalt (VFA), and a 35.6% increase in low-temperature bending failure strain.

关键词

聚丙烯微塑料 / 改性沥青混凝土 / 力学性能 / 高温稳定性 / 低温稳定性

Key words

Polypropylene microplastics / Modified asphalt concrete / Mechanical properties / High temperature stability / Low temperature stability

中图分类号

TB332 / U414

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张婷婷 , 茹沛泽. 回收微塑料制备改性沥青混凝土及其性能研究. 塑料科技. 2024, 52(01): 28-32 https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.006
ZHANG Ting-ting, RU Pei-ze. Study on Preparation and Properties of Modified Asphalt Concrete by Recycling Microplastics[J]. Plastics Science and Technology. 2024, 52(01): 28-32 https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.01.006

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基金

信阳农林学院2022年青年教师科研基金“绿色低碳理念下信阳生态文明建设的实然之境与应然之策”(QN2022034)

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