废旧轮胎作为一种极难降解的高分子废弃物,将其磨碎制成橡胶粉添加到沥青中,在提高路面的路用性能和行车舒适性的同时,又能有效解决废旧轮胎造成的黑色污染。但是橡胶粉与沥青之间的相容性差导致改性沥青在贮存过程中易产生离析,这也是目前制约橡胶沥青应用和发展的主要问题。针对上述问题,本文采用化学接枝法对废胶粉进行表面活化处理,以提高废胶粉与沥青的相容性,进而提高其路用性能。考虑到橡胶分子链中有大量的不饱和双键,而沥青中含有酸性基团,因此,基于分子设计原理,选取具有碳-碳双键和和碱性酰胺基团的丙烯酰胺为改性剂,对橡胶粉进行接枝活化。采用湿法工艺将接枝活化橡胶粉掺入到沥青中制备接枝活化废胶粉改性沥青,对其常规性能、微观结构及老化性能进行研究,主要研究内容如下:(1)制备不同掺量接枝活化橡胶粉改性沥青,并进行常规物理试验和流变试验,以研究掺量对改性沥青性能的影响,试验结果表明,改性沥青的高低温流变性能都随着橡胶粉掺量的增加而提高。同等条件下制备普通废胶粉改性沥青作为参比样,以研究橡胶粉的接枝活化对改性沥青性能的影响,结果表明,橡胶粉活化使改性沥青具有更大的稠度和延展性,提高了改性沥青的高低温性能。(2)对接枝活化废胶粉及其改性沥青进行微观结构测试,建立微观结构与宏观性能之间的联系。从活化橡胶粉的红外光谱图和扫描电镜图中可以得出,丙烯酰胺与橡胶粉之间发生了化学反应,接枝活化废胶粉属于化学法,活化后的橡胶粉表面更加粗糙,表面能更大,与沥青的相互作用加强。而改性沥青的微观测试结果表明,活化废胶粉与沥青之间不仅发生物理溶胀,还发生了化学反应,因此活化橡胶粉与沥青的相容性提高,橡胶粉在沥青中的分散更加均匀。(3)将改性沥青在163℃下热存储,测定不同存储时间的离析软化点差和车辙因子分离指数,以表征改性沥青的储存稳定性。结果表明,在相同存储时间下的接枝活化橡胶粉改性沥青的离析软化点差和车辙因子分离指数较普通橡胶粉改性沥青的有明显下降,说明活化橡胶粉与沥青的相容性提高。同时通过荧光显微镜的可以观察到,活化后的橡胶粉在沥青中分散均匀,橡胶粉的离析程度显著降低。(4)对活化废胶粉改性沥青进行旋转薄膜烘箱试验和压力老化容器加速沥青老化试验,模拟实际使用中的老化现象,并对老化后的改性沥青进行微观结构、物理性能以及流变性能进行测试,以研究橡胶粉的活化处理对改性沥青老化性能的影响。结果表明,活化橡胶粉改性沥青的抗老化性能较基质沥青和普通橡胶粉改性沥青均有明显提高,说明活化后的橡胶粉能降低沥青的老化程度。红外光谱显示,活化胶粉与沥青之间保持着化学交联,有效地缓解了改性沥青的老化现象。