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温拌塑料复合改性沥青混合料：性能剖析与应用探索

一、引言

1.1研究背景与意义

随着交通事业的飞速发展，沥青路面凭借其行车舒适、噪音低、易维护等优点，成为高等级公路路面的主要形式。然而，我国目前的沥青路面存在一些显著缺点，如高温时易出现车辙，低温时易开裂，这不仅影响了道路的使用寿命，也对行车安全造成了威胁。为解决这些问题，通常采用聚合物改性沥青，但该方法在实际应用中仍存在一定的局限性。

与此同时，废旧塑料的处理问题日益严峻。大量废旧塑料堆积不仅占用土地资源，还对环境造成了严重污染。如何实现废旧塑料的有效回收与综合利用，成为了亟待解决的环保难题。将废旧塑料应用于沥青改性领域，不仅为废旧塑料的处理提供了新途径，还可能为沥青混合料性能的提升带来新的契机。

在全球倡导节能环保的大背景下，温拌沥青混合料技术应运而生。与传统热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料拌和温度可降低30-50℃，能显著减少能源消耗和有害气体排放，同时还能减轻沥青老化，延长路面使用寿命。将温拌技术与塑料改性相结合，制备温拌塑料复合改性沥青混合料，有望在解决路面病害问题的同时，实现节能减排和废旧塑料的资源化利用，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

1.2国内外研究现状

在温拌沥青混合料方面，国外研究起步较早。德国、美国等国家在20世纪90年代就开始进行相关技术研究，并开发出多种温拌技术，如基于沸石降粘的温拌沥青混合料技术、高浓度乳化沥青温拌技术等。这些技术已在实际工程中得到广泛应用，并取得了良好的节能减排效果。国内对温拌沥青混合料的研究始于21世纪初，目前已对多种温拌技术进行了全面评估，并在各地组织实施了多条试验路，研究主要集中在温拌剂的开发、温拌技术的应用效果以及温拌沥青混合料的性能评价等方面。

在塑料改性沥青混合料领域，国内外学者也开展了大量研究。研究表明，废旧塑料作为沥青改性剂，可以有效地提升沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等路用性能。通过高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验等研究了不同掺量下废旧塑料改性沥青混合料的路用性能及沥青的各项性能，发现废旧塑料改性沥青可以提升沥青混合料的各项路用性能，但随着废旧塑料改性剂掺量的增加，改性沥青的改性效果逐渐降低。然而，目前关于废旧塑料的合理掺量以及塑料与温拌剂复合改性的研究还相对较少，仍有待进一步深入探索。

尽管国内外在温拌沥青混合料和塑料改性沥青混合料方面取得了一定的研究成果，但对于温拌塑料复合改性沥青混合料的研究还存在不足。特别是在复合改性机理、混合料性能优化以及实际工程应用等方面，仍有许多问题需要进一步研究和解决。

1.3研究内容与方法

本研究旨在深入探究温拌塑料复合改性沥青混合料的性能及应用，具体研究内容包括：通过室内试验，研究不同温拌剂和废旧塑料掺量对沥青及沥青混合料性能的影响，分析复合改性机理；利用数值模拟方法，对温拌塑料复合改性沥青混合料路面的力学性能进行分析，优化路面结构设计；结合实际工程案例，对温拌塑料复合改性沥青混合料的施工工艺和应用效果进行研究，总结工程应用经验。

为实现上述研究目标，本研究将采用以下研究方法：一是室内试验法，通过沥青三大指标测试、马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验等，全面评价温拌塑料复合改性沥青混合料的性能；二是数值模拟法，运用有限元软件，建立路面结构模型，模拟分析温拌塑料复合改性沥青混合料路面在不同荷载和环境条件下的力学响应；三是工程案例分析法，选取实际工程案例，跟踪监测温拌塑料复合改性沥青混合料的施工过程和使用效果，总结工程应用中的关键技术和注意事项。

二、温拌塑料复合改性沥青混合料概述

2.1相关概念界定

温拌沥青混合料（WarmMixAsphalt，简称WMA），是指通过特定技术措施，使沥青能在相对较低温度下进行拌和及施工，同时保持其使用性能不低于热拌沥青混合料（HotMixAsphalt，简称HMA）的沥青混合料技术。其技术核心在于在不损害HMA路用性能的前提下，降低沥青在较低温度下的拌和粘度。一般来说，温拌沥青混合料的拌和及施工温度介于热拌沥青混合料（150-180℃）和冷拌（常温）沥青混合料之间。

塑料改性沥青混合料则是将塑料作为改性剂掺入沥青混合料中，通过塑料与沥青之间的物理或化学作用，改善沥青混合料性能的一种新型材料。常见的用于改性的塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等。这些塑料能够提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能等。

温拌塑料复合改性沥青混合料，是结合了温拌技术和塑料改性技术的一种新型沥青混合料。它既利用温拌剂降低沥青混合料的拌和与施工温度，实现节能减排；又通过添加塑料对沥青进行改性，提升沥青混合料的路用性能。这种复合改性方式使得沥青混合料