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随着国民经济的不断发展,公路行业作为支柱产业发展迅速。公路的建设与养护大多以沥青混合料为主,传统的热拌混合料普遍存在高耗能高污染等问题,因此温拌沥青混合料应运而生且逐渐成为替代热拌的较优选择。而温拌剂则是温拌沥青技术的关键所在,其中表面活性剂型温拌剂在三类温拌剂中应用最为普遍。但该类温拌剂大多依赖进口,价格高普适性差,因此本文自主研发一种表面活性剂型温拌剂,并对其性能进行研究。本文以十六酸与四乙烯五胺为原料,采用酰胺化与环化两步反应,制备了具备咪唑啉结构的温拌剂,并对其制备条件及结构性能进行了表征;选取最佳制备条件下的咪唑啉温拌剂制备温拌基质沥青及温拌SBS改性沥青,并对温拌沥青的相关性能指标进行了表征;考察了温拌剂对改性沥青物理性能和流变性能的影响;并对温拌沥青混合料的路用性能进行了评价。以有机酸和有机胺为原料,采用化学氧化法制备酰胺中间体,并采用真空高温条件对中间体进行化学接枝,制备得到了咪唑啉温拌剂;对制备过程的温度及反应时间进行定量考察,最终确定合适反应条件为:酰胺化反应在150℃下进行4h,环化反应在240℃下进行4h。采用采用傅立叶红外吸收光谱及核磁共振谱对其微观结构进行表征。结果表明:通过酰胺化及环化反应制备的温拌剂属于咪唑啉温拌剂,且环化反应可较好的消除咪唑啉中间体的酰胺成分。按照最佳制备条件制备咪唑啉温拌剂,然后将其加入到基质沥青及SBS改性沥青中,通过对温拌沥青针入度、延度、软化点、粘度及流变性能的测试分析其各项性能指标。结果表明:温拌剂的掺加会增大沥青的针入度,基质沥青的针入度呈现逐渐增大的趋势,SBS改性沥青的针入度呈现先增大后略降低的趋势;温拌剂的掺加会增大沥青的延度,无论加入到基质沥青还是SBS改性沥青,延度的变化均呈现先增大后略微降低的趋势;温拌剂的掺加会降低沥青的软化点,但从数值来看影响不大;从布氏粘度来看,温拌剂对沥青的高温粘度影响较小,说明咪唑啉温拌剂并非通过降粘实现温拌效果;温拌剂的掺加会降低沥青的60℃动力粘度,说明温拌沥青的高温性能有所降低。通过对温拌SBS改性沥青进行频率扫描试验可知,以25℃的储存模量G’、损失模量G″及复数模量G*进行分析,温拌剂的掺加会增大沥青的低温粘度,G’与G″随温拌剂的掺加而逐渐增大,在25℃时的G*主曲线在低频区掺加温拌剂后的温拌SBS改性沥青主曲线重合性较差,而随着频率的增加,大致重合为一条直线。通过对温拌沥青进行MSCR试验可知,温拌剂的掺加会改善沥青的蠕变恢复性能,降低不可恢复柔量Jnr。通过对温拌SBS改性沥青进行BBR试验分析可知,在-12℃及-18℃时,温拌剂的掺加会降低沥青发生低温开裂的可能性,并综合分析S与m值,绘制m/S的曲线进一步证实温拌剂可改善沥青的低温性能。综上可知,温拌剂对沥青的低温性能具有明显的改善作用,而对于高温性能会有所影响,但总体降低幅度不大。通过其对沥青性能指标的分析结果可知,温拌剂掺量为0.2%时对沥青性能的改善情况较为明显,因此用该掺量制备温拌沥青混合料,在合适级配及油石比条件下,通过对马歇尔试件空隙率的测量,确定温拌沥青的降温幅度,并选取合适拌和温度对沥青混合料路用性能进行评价。结果表明:通过对相同温度下的基质沥青混合料与温拌沥青混合料进行体积指标的对比可知,咪唑啉温拌剂的掺加可显著降低沥青混合料的拌和温度,对于基质沥青的降温幅度约为25℃,对于SBS改性沥青的降温幅度约为15℃;温拌剂的掺加会大幅改善沥青混合料的低温抗裂性能,而对于高低温及水稳定性能影响较小。