无机粉体改性沥青因其良好的路用性能及成本优势,已经成为了道路材料的研究热点。本文以工业固体废弃物陶瓷抛光砖粉为无机填料型沥青改性剂,利用硅烷偶联剂及NaOH碱溶液对其进行表面改性处理,研究工艺参数对陶瓷抛光砖粉改性沥青性能的影响;根据聚合物与无机纳米材料改性沥青的研究方法及评价指标,测试分析改性沥青胶浆的基本技术性能,探讨陶瓷抛光砖粉对沥青的改性机理。主要研究结论如下:(1)与传统填料矿粉相比,陶瓷抛光砖粉具有质轻、粒度小、比表面积大、憎水亲油、表面粗糙等特点,其表面呈酸性,与沥青相容性较差。剪切速率和加粉后剪切时间对改性沥青三大指标和离析程度的影响最为显著,制备温度次之,预剪切时间的影响最小。最佳剪切工艺为:制备温度145℃、剪切速率4000 r/min、预剪切时间15 min、加粉后剪切时间60 min。(2)硅烷偶联剂可在陶瓷抛光砖粉颗粒表面引入亲有机基团,而NaOH碱溶液对粉体颗粒表面有溶蚀作用,使其表面更粗糙,并使颗粒表面呈弱碱性。上述两种表面改性方法,均可弥补陶瓷抛光砖粉与沥青的相容性差的不足。利用KH-550硅烷偶联剂对粉体表面改性的合理方案为:混合溶剂的水醇比3:7、pH值为5、水解时间30 min、浸泡时间60 min;利用NaOH水溶液对粉体表面改性的合理方案为:溶液浓度2 mol/L、浸泡时间2 h。(3)在表面改性前,当陶瓷抛光砖粉的掺量为4wt%~6wt%时,可使沥青与粗集料的黏附性由3级提高到4级。其中,单掺6wt%陶瓷抛光砖粉的改性沥青,其温度敏感性、高温性能、抗热氧老化性能以及与粗集料的黏附性能较好,但在-10℃以下时才表现出对低温抗裂性能有利。经表面改性后,KH-550/陶瓷抛光砖粉复合改性效果沥青的上述性能最佳;NaOH/陶瓷抛光砖粉复合改性沥青的温度敏感性、高温性能、抗热氧老化性能均介于单一陶瓷抛光砖粉改性沥青与基质沥青之间。(4)AFM测试结果表明,经6wt%陶瓷抛光砖粉改性后,沥青中两相分布的对比明显,陶瓷抛光砖粉可均匀分散于基质沥青中,改性沥青图像的表面粗糙度较高。FTIR测试结果表明:KH-550和NaOH对改性沥青的红外光谱影响极小,表面改性前后的陶瓷抛光砖粉与基质沥青之间无明显化学反应,二者通过物理意义上的共混共融,利用物相之间的吸附、润湿、分散和交联来达到改性效果。